這都是最近發生的事情,不到一年前,一個法國家庭成為世界上首個住進3D打印住房(fáng)的家庭。在短短(duǎn)20年時間裏,這項以前看起來(lái)頗為遙遠夢幻的(de)新技術發展迅速,並(bìng)可能為全球住房(fáng)危機作出貢獻。
中國盈創(chuàng)(WinSun)是第一家建造3D打印住房的公司(sī)。在2013年(nián),它可以在24小(xiǎo)時內打印十座房子。這(zhè)些房子需要人工組裝,因為它(tā)們是在工廠統一打印再運往各項目相應的城市。2017年,舊金山創(chuàng)業公司Apis Cor在一天內完整打印出了一套成本約(yuē)為1萬美(měi)元的房子。另一方麵,迪拜已經計劃至2025年(nián),城市(shì)中25%的新建築都用3D打印(yìn)技術完成。這項計劃旨在推(tuī)動阿聯酋和迪拜成為3D打印技術中心,並讓迪拜成為在民用3D打印建築領域的佼佼者。
與此同時,NASA舉辦了一個競賽來鼓勵建築師(shī)和工程師去探(tàn)索在外太空進行可居住宅建設的(de)可能性和方法。其獲勝者開發了一個玄武岩製成(chéng)的3米高3D打(dǎ)印試驗品(pǐn)。玄武岩是來自火星的天然材料,可進行生物降解和循環利用。月球殖民計劃的主要障礙之一是進行材料運輸(shū)的成本和(可預見的)把(bǎ)工作人員帶到施工現場(chǎng)的困難。而使用原生材料以(yǐ)及計算機控製的機器人進行3D打印就可以(yǐ)避免(miǎn)這些障礙,並(bìng)打造起適合人類居住的結構(gòu),甚至是環境係統。NASA目前正在支持一(yī)個可行性工作室以確認在月(yuè)球殖民的可能性。
通過計算機(jī)控製的程序來搭建起混凝(níng)土三維形狀(zhuàng)的3D打印設備為民用建築提供了(le)一種經濟快捷的方法。隻需要少數工(gōng)作人員在平板電(diàn)腦上進行(háng)遠程操控,一台機(jī)器就能(néng)讓(ràng)層層混凝土逐步變(biàn)成(chéng)一座住房的牆體。這個過(guò)程由三部分組成:準備數據,混合混凝土,以及打印。在民用建築領域,3D打印尤為(wéi)擅長打造有複雜幾何(hé)形(xíng)狀的構件。當然,它還有更多的優勢。由於縮短(duǎn)了(le)建造(zào)時間,這(zhè)項技術保證了耗能,成本(běn)和建築廢料的減少。盡管如此,與其(qí)他任何創新一樣,它離成為一項可行(háng),有持續性,並被廣泛(fàn)使用的技術還有很長的路要走。
盡管有些人認為3D打印難以取代傳統建(jiàn)築方法,但很(hěn)顯然,這項技術提供了頗為(wéi)實用的解決方案。除了前(qián)麵提到(dào)的3D打印能(néng)製作前所未有的複雜形狀之外,它還能應對災難。每當颶(jù)風或(huò)地震摧毀基礎設施,並使成千上萬人無家可歸的時候(hòu),3D打印機能快速重建橋梁,公路和住宅。最後,基於它的低成本和高效率,3D打印住房(fáng)可以成為社會住宅項目的實用選擇。以下列舉的(de)是一些大規模3D打印的特點:
優點
降低(dī)誤差幅(fú)度:3D打(dǎ)印的大部分工作都是(shì)由軟件和機器完成的,因此可以降低誤差幅度以及出現計劃外失誤的機會。
降低成本:相(xiàng)對於傳統技術,第一(yī)座3D技術建造住房的成本下降了20%。按照預測,在5年內,下降幅度將達到25%,而在(zài)10到15年內,這(zhè)個數字是40%。這主要(yào)是因為技術會隨著經驗的豐富而更加成熟和便宜。
快速打印牆體
使用環保材料的可能:3D打印機可以結合(hé)多種材料,例如沙子,混凝土,纖維和可回收材料(liào)。
缺點
3D打印機目前隻能打印牆體:基座,管道,門窗和所有其他構件還是需要(yào)另外生產。打一個可居住3D打(dǎ)印住房的建造隻用了54個小時,但它要完全建成還需要多(duō)花四個月。
初始高投入:把3D打印機器帶入建築行業要求的初始投資資(zī)金非常高,很多公司都(dōu)因為這(zhè)一點麵(miàn)臨著挑戰。
人工:人工(gōng)在項目操(cāo)作(zuò)上占據了很重要的(de)作用,所以(yǐ)缺少能(néng)力具備的(de)人員在市場上也許也是一個難題。在施工(gōng)現場管理,安裝和維護一個3D打印機需要(yào)在輔助性組織,人(rén)員培訓,以及運(yùn)輸和儲存研究方麵都進行大力投入。因(yīn)此,有效使用這個技術存在一定(dìng)困難。
高度:這個技術目前還不能支持樓(lóu)層太高的建設。
翻(fān)譯:黃瀚筠
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