3D打印房屋成為下一件大事的8個原因

teamway

3D打印房屋的真正潛力是什么？了解為什么這項技術(shù)正在改變建筑的面貌。

3D打印早已從其最初的快速原型制作應(yīng)用程序發(fā)展成為成熟的制造過程。在業(yè)界被稱為增材制造，它被用于生產(chǎn)從牙科植入物到噴氣發(fā)動機(jī)零件的各種產(chǎn)品。涉及建筑行業(yè)，也是水到渠成。

簡而言之，通過逐層沉積材料來構(gòu)建3D打印房屋。糊狀混凝土混合物通過噴嘴噴出，該噴嘴在一個巨大的龍門架的引導(dǎo)下，一次從地面創(chuàng)建一層墻。

起初聽起來并不復(fù)雜，但實際上并非如此。然而，這種建造過程的意義是巨大的。盡管它仍處于初期階段，但已經(jīng)顯示出令人鼓舞的結(jié)果，并迅速引起了媒體的關(guān)注。

問題是，真正值得圍繞建筑3D打印進(jìn)行大肆宣傳嗎？在本文中，我們將深入探討該主題。

一、更快的建設(shè)

1900平方英尺僅花費了48個小時的總打印時間（來源：Technologies.org）

與傳統(tǒng)的施工方法相比，用3D打印房屋的速度要快得多。盡管實際的時間范圍主要取決于項目的規(guī)模，但在大多數(shù)情況下，建設(shè)僅需要幾天的時間。

例如，美國第一家完全許可的3D打印房屋，由建筑公司Icon于2018年在得克薩斯州建造，350平方英尺的房屋耗時約47個小時。

僅僅兩年后，另一家美國公司以總打印時間僅48小時建立了一個龐大的1900平方英尺房屋。但是請記住，3D打印機(jī)只能創(chuàng)建地基以及外部和內(nèi)部墻壁。

根據(jù)負(fù)責(zé)該項目的公司的說法，與常規(guī)施工技術(shù)相比，這還是減少了40％。雖然起初看起來似乎并不多，但是建筑3D打印仍是一項仍在完善中的發(fā)展中的技術(shù)，因此建筑時間有可能進(jìn)一步減少。

二、減少勞動力

自動化3D打印施工可以減少至少70％的現(xiàn)場工人數(shù)量（來源：Heidelberg Cement）

3D打印建筑工地比傳統(tǒng)工地所需的勞動力更少，因為印刷設(shè)備可以完成大部分工作。

一般而言，傳統(tǒng)建筑需要許多步驟，包括在鋪設(shè)結(jié)構(gòu)之前，由九到五人組成的整個團(tuán)隊進(jìn)行材料的卸載，運(yùn)輸和混合。另一方面，一臺具體的3D打印機(jī)一經(jīng)安裝，僅需少量人員即可監(jiān)視和控制其構(gòu)建過程。

例如，上述3D打印建造的1900平方英尺的房屋只需要3個人就座，從而取代了20多名體力勞動者的工作人員。這說明了整個過程已經(jīng)實現(xiàn)了高度自動化，以及為什么3D打印是一個很有前途的選擇。

此外，現(xiàn)場工作人員的減少也導(dǎo)致與工作有關(guān)的傷害和死亡人數(shù)減少。根據(jù)OSHA統(tǒng)計，僅建筑一項就造成了美國五分之一的工人死亡。如果負(fù)責(zé)任地完成工作，則3D打印廠可以幫助大幅減少這些數(shù)量。

三、降低成本

Apis Cor在俄羅斯的轉(zhuǎn)頭房價格約為10,000美元，包括內(nèi)部裝飾（來源：Apis Cor via Apartment Therapy）

據(jù)說3D打印房屋的建造成本較低，但這有點值得商榷,，因為大型建筑3D打印機(jī)是昂貴的設(shè)備，并且仍然存在許多局限性。

我們已經(jīng)確定3D打印房屋比傳統(tǒng)建筑物要快，俗話說，時間就是金錢。在現(xiàn)場花費的時間更少，這意味著設(shè)備和工人都可以更快地用于其他項目，理論上建設(shè)能力是當(dāng)今數(shù)字的兩倍。

再加上大大減少了所需的勞動力數(shù)量，最終支出應(yīng)該已經(jīng)削減到原始價值的一小部分。此外，某些3D打印機(jī)使用的原材料可以在現(xiàn)場部分收集，從而減少了與將它們采購，存儲和運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場相關(guān)的成本。

是的，就像其他任何尖端技術(shù)一樣，建筑3D打印設(shè)備仍然非常昂貴。有很大的改進(jìn)空間，隨著技術(shù)的進(jìn)步，與機(jī)械和操作相關(guān)的成本必將減少。

四、獨特的建筑機(jī)會

3D打印提供了高度的設(shè)計自由度，而與總體成本無關(guān)（來源：Apis Cor via Quartz）

3D打印提供了獨特的建造機(jī)會，這是不可能或太昂貴而無法通過常規(guī)建造技術(shù)創(chuàng)建的。

有人說，為了從任何3D打印過程中獲得最大收益，必須考慮這些技術(shù)提供的高度設(shè)計自由度。對于特別鼓勵創(chuàng)新和創(chuàng)造力的建筑和建筑業(yè)也是如此。

3D打印的內(nèi)在本質(zhì)使得無需費力即可生產(chǎn)出復(fù)雜的形狀和形式。例如，一臺混凝土3D打印機(jī)可以像筆直的壁畫一樣輕松地創(chuàng)建復(fù)雜的弧形壁畫。非常規(guī)建筑可以增強(qiáng)建筑物從外部的外觀，甚至可以優(yōu)化內(nèi)部空間。

以迪拜的“未來辦公室”為例，這是由中國公司W(wǎng)insun打印的3D圖像，并由迪拜期貨基金會主辦。彎曲的外部將需要使用常規(guī)的建筑技術(shù)來重新制造過多的工作。

工程師也可以發(fā)揮創(chuàng)造力，因為可以高度定制印刷原料，以實現(xiàn)更好的性能。批處理中，混凝土已經(jīng)是建筑的頂級材料，可以抵抗大多數(shù)環(huán)境因素（例如火和濕氣），并且是用于寒冷和溫暖天氣的出色絕熱材料。

五、更高的材料效率

建筑3D打印原料可以由回收材料制成（來源：Total Kustom，通過Parent Galactique）

與傳統(tǒng)建筑相比，就能源和材料使用而言，3D打印房的處理效率更高。

3D打印廠僅使用所需數(shù)量的材料來構(gòu)建結(jié)構(gòu)，因此產(chǎn)生的廢物更少：沒有切割或雕刻材料的殘料。而且，由于基于混凝土的原料是無形的，因此任何殘渣都可以并且應(yīng)該用于下一棟建筑。

另外，原料可以由回收材料制成。早在2014年，中國公司W(wǎng)insun僅使用回收的混凝土材料就能在一天內(nèi)建造不少于10座房屋，而意大利3D打印公司W(wǎng)ASP 用天然泥漿與當(dāng)?shù)卮竺咨a(chǎn)的廢料混合建造了一座房屋。切碎的稻草和稻殼。

與常規(guī)建筑的整個生產(chǎn)鏈相比，3D打印廠所消耗的能源也更少。考慮每天運(yùn)輸原材料和將全體工人運(yùn)送到施工現(xiàn)場所需的所有能量。通過減少人工量和現(xiàn)場采購材料，從長遠(yuǎn)來看，3D打印可以更具可持續(xù)性。

六、情境適用性

New Story項目正在計劃建立一個3D打印房屋社區(qū)（來源：Joshua Perez via New Story）

總體而言，3D打印公司可以在全球范圍內(nèi)的不同場景中發(fā)揮核心作用。到目前為止，我們涵蓋的所有關(guān)鍵點-減少了時間，成本，人工，擴(kuò)大了獨特的機(jī)會和效率-展示了該技術(shù)在某些情況下如何具有巨大的價值。

發(fā)展中國家在住房問題上不斷掙扎。以可承受的價格提供足夠質(zhì)量的房屋的能力是可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。3D打印廠相對較快的過程可能會在短期內(nèi)解決無家可歸的問題。

這正是 New Story和Icon在墨西哥塔巴斯科想要實現(xiàn)的目標(biāo)。這個想法是為目前生活在極端貧困中的當(dāng)?shù)丶彝ソ⒌谝粋€3D打印社區(qū)。總共將有50座完全3D打印的500英尺2的房屋。

3D打印的房屋在人道主義危機(jī)情況下也可能是有益的，尤其是在自然災(zāi)害之后，房屋在地震，火災(zāi)或海嘯中不幸喪生。受此類事件打擊的社區(qū)最終陷入勞動力和物資短缺的困境，更不用說后勤挑戰(zhàn)了。使用3D打印進(jìn)行重建可以提供一種有效且廉價的解決方案，至少可以開始這些社區(qū)的恢復(fù)。

最后，3D打印還可以像火星一樣進(jìn)行太空探索。想法是將自動3D打印設(shè)備發(fā)送到紅色星球，并且由于可以在本地收集原材料，因此打印機(jī)可以在第一批人類到達(dá)之前就開始建造居住空間。難怪NASA對這種技術(shù)如此感興趣。

七、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與投資

歐洲COBOD在運(yùn)營的第二年就扭虧為盈（來源：Jasmien Smets via Kamp C）

建筑3D打印不僅僅獲得了行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和投資者的關(guān)注：它也在賺錢！

在過去的幾年中，建筑用3D打印市場一直在持續(xù)增長。在2019年，混凝土3D打印機(jī)制造商COBOD僅在運(yùn)營的第二年就報告了利潤，這對任何公司來說都是一項巨大的成就，甚至更多地考慮到這個特定市場的原始程度。

2020年后，冠狀病毒危機(jī)已影響全球大多數(shù)行業(yè)，建筑3D打印也不例外。但是，考慮到減少了現(xiàn)場工人的數(shù)量，它確實可以作為這種時間的合適解決方案。由于這個和其他原因，建筑3D打印的全球市場預(yù)計將從2019年的440萬美元增長到2023年的1.144億美元。

因此，無需信守我們的諾言。請記住，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者之所以處于最高位置，是因為他們了解市場，而大投資者僅將錢投入可行且真正有前途的技術(shù)上。3D打印房屋是下一件大事。

八、全球價差

法國南特的Yhnova房屋是2018年第一座有人居住的3D打印房屋（來源：Bouygues Construction）

3D打印房屋已經(jīng)成為現(xiàn)實，并且正在全球范圍內(nèi)迅速傳播。

雖然3D打印的房屋經(jīng)常出現(xiàn)在建筑競賽或概念驗證設(shè)計中，但已經(jīng)有許多實際有人居住的結(jié)構(gòu)在使用中。以菲律賓的劉易斯大酒店為例，其1400英尺2的擴(kuò)展空間完全采用3D打印技術(shù)制作而成，包括臥室和客廳。

政府也參與其中。2019年，俄羅斯公司Apis Cor建造了迄今為止最大的3D打印大樓。兩層樓高的6,888英尺2樓是現(xiàn)在家里的迪拜市，是已經(jīng)提到后的第二次政府3D印刷結(jié)構(gòu)未來的辦公室。

在歐洲，3d打印的Yhnova House于2018年成為Ramdani家族入住時的第一批有人居住的房屋。該結(jié)構(gòu)是由南特大學(xué)使用其自己的專有設(shè)備開發(fā)的，需要花費54個小時的時間來3D打印1,000- ft 2結(jié)構(gòu)。

下次您聽到有關(guān)3D打印房屋的信息時，請記住，盡管3D打印房屋仍在發(fā)展中，但它已經(jīng)顯示出了不錯的效果，并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)使用。


機(jī)翻，原文來自 https://all3dp.com/2/3d-printed-house-big-thing/  作者  Lucas Carolo

鈑金準(zhǔn)專家

這個打印設(shè)備是定制化搭建的還是通用的

tsaohuan

把平方英尺換算成平方米就好了。

未來第一站

我個人挺看好這市場。