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【速前沿】看见未来!3D打印的建筑不只是看起来很美

2017-07-04 阅读 2502


随着科技的逐步发展,人们所接能接受的新鲜事物也逐渐多了起来,并且运用多了日常生活中。从燃油汽车到现在的油电混合甚至是电动汽车、从普通的电脑到现在的AR科技和VR科技,高科技的产物离我们越来越近,3D打印机在这个科技发展前行的时代也逐步变成未来趋势。众所周知,在建筑行业,3D打印技术相对比较成熟,各式各样的3D建筑也诞生亮相,我们只知道制作的过程比传统的建筑行业简单不少,但真正用3D打印出来的建筑你敢住吗?

所谓3D打印,就是运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过多层打印方式,来构造零部件。简单来说,就是打印机先像普通打印一样在一个平面上将塑料、金属等粉末状材料打印出一层,然后再把这些可黏合的打印层一层一层地粘起来,通过累积,最后形成一个三维物体。

据了解,盈创建筑科技(上海)有限公司是我国技术最为先进的3D打印建筑公司,不少3D打印建筑都是由该公司完成。在我国苏州工业园区内,有数幢使用3D打印技术建造的建筑。这批建筑包括一栋面积约1100平方米的别墅、一栋5层居民楼和一栋简易展厅等,建筑的墙体由高6.6米、宽10米、长32米的3D打印机喷绘而成。


到底3D打印技术打印出来的房子是什么样的?其实房子的墙体看上去跟用水泥建造出来的一样,但呈现出年轮蛋糕般的螺纹结构,用手指敲敲墙体,可以听到空空的声音。虽然手感粗糙,但每层之间密不透风,看上去浑然一体。如果要建造5层楼的楼房,建造一层这样的房子,打印材料要一天,5个工人只需要花三天的时间就可以建造好。

在阿联酋迪拜,全球首座使用3D打印技术建造的办公室落座在迪拜的国际金融中心。该办公室的主体部分由盈创建筑科技(上海)有限公司3D打印完成。该建筑的所有“零部件”由一台6米高、36米长、12米宽的大型3D打印机耗时17天打印,然后由施工方仅用2天时间完成安装。


与传统的建筑行业相比,3D打印建筑的材料会简单的多,其打印过程也非常简单,打印建筑的3D打印机,原理和一般的打印机是一样的,根据电脑设计图纸和方案,由电脑操控一个巨大喷口喷射出“油墨”,喷头像奶油裱花一样,油墨呈“Z”字形排列,层层叠加,很快便砌起了一面高墙。之后,墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来,再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注,连成一体。在24小时内可打印出10幢200平方米建筑。

上文提到了油墨,在大多数人概念中,油墨肯定是液体的,“水”怎么造房子,能住人吗?打印建筑的“油墨”原料主要是建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿,另外的材料主要是水泥和钢筋,还有特殊的助剂。

“油墨”是一种经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料,其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。“空心墙体不但大大减轻了建筑本身重量,还可以随意填充保温材料,并可任意设计墙体结构,一次性解决墙体的承重结构问题,因此无论是桥梁、简易工房、剧院,还是宾馆和居民住宅,其建筑体的强度和牢度都符合且高于国家建筑行业标准。”更颠覆想象的是,“油墨”挤出后会很快凝固,保证打印机能连续打印。

“现在建造房屋的成本,主要有材料、人工和浪费三部分。而通过3D打印,可以以更低的造价、更快的工期造好房子。”就拿1100平方米的3D打印别墅来说,将来上海浦东的售价是8000多万元,而打印这套别墅的成本只有100多万元。

居然这么便宜!?简直不敢相信。其实,这还要归功于3D打印建筑的优势,就是节能环保、节省材料。因为3D打印建筑不产生任何扬尘和建筑垃圾。采用3D打印技术,可节约建筑材料30%到60%,工期缩短50%到70%。建筑成本可至少节省50%以上。并且顾客可以根据个人喜好去私人定制家居和房子风格。

这样一套打印出来的房子会安全吗?目前我国没有关于3D打印建筑的标准,今后仍需要修订、完善。但3D打印的墙体强度是普通水泥的5倍,而且是中空的,更加保温。不过,新型“油墨”打印的建筑,其油墨”主要是由高标号水泥和玻璃纤维构成。而据了解,某些国家禁止建筑大量使用玻璃纤维,因为玻璃纤维会影响人体呼吸系统。其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证。此外,“油墨”的承载力强度、耐久性等各项指标是否符合标准,还有待专家部门的权威检测和认证。


一件事物的诞生必定会伴随着利弊,地产行业作为传统行业,除了土地成本之外,一个重要的成本就是建筑成本,包括建筑材料、人工成本等。3D打印技术的出炉,有可能改变这一切。上文提到了采用3D打印技术,可节约建筑材料30%-60%,工期缩短50%-70%,节约人工50%-80%。粗算一下,整体建筑成本至少节省50%以上。

传统建筑业的建筑工人,机械是对人力的解放,可大大减轻建筑业日益高涨的劳动力成本压力。只是,这项技术对于广大建筑工人们而言可能有点不幸,机器取代了人工,他们的饭碗也就岌岌可危了。一旦这项技术被广泛运用,那么大批建筑工人下岗就要开始倒计时了。不仅建筑工人倒霉,以后可能开放商也无用武之地。试想一下,那些能轻松玩转3D打印技术的高科技公司,心血来潮玩起跨界,想要当一次房地产开发商,不是没有可能的。


但是就目前来看,笔者认为如果要实现将3D打印技术广泛应用于建筑行业,还是不太现实的,而且也面临着一个小问题,不知道那些大型建筑3D打印机可不可以打印高楼大厦,毕竟现在的技术仅存在于5到6层楼之间。笔者不禁畅想一下,还是希望3D打印的技术早日应用在建筑行业,这样能缓解楼市的价格,甚至可以将较为偏僻的村庄也发展成城市,让更多的人可以住上房子。



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