3D打印房屋成為下一件大事的8個(gè)原因

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3D打印房屋的真正潛力是什么？了解為什么這項(xiàng)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(guò)程。在業(yè)界被稱(chēng)為增材制造，它被用于生產(chǎn)從牙科植入物到噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件的各種產(chǎn)品。涉及建筑行業(yè)，也是水到渠成。

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

起初聽(tīng)起來(lái)并不復(fù)雜，但實(shí)際上并非如此。然而，這種建造過(guò)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(wèn)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(fèi)了48個(gè)小時(shí)的總打印時(shí)間（來(lái)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(shí)際的時(shí)間范圍主要取決于項(xiàng)目的規(guī)模，但在大多數(shù)情況下，建設(shè)僅需要幾天的時(shí)間。

例如，美國(guó)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(shí)約47個(gè)小時(shí)。

僅僅兩年后，另一家美國(guó)公司以總打印時(shí)間僅48小時(shí)建立了一個(gè)龐大的1900平方英尺房屋。但是請(qǐng)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(xiàng)目的公司的說(shuō)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(lái)似乎并不多，但是建筑3D打印仍是一項(xiàng)仍在完善中的發(fā)展中的技術(shù)，因此建筑時(shí)間有可能進(jìn)一步減少。

二、減少勞動(dòng)力

自動(dòng)化3D打印施工可以減少至少70％的現(xiàn)場(chǎng)工人數(shù)量（來(lái)源：Heidelberg Cement）

3D打印建筑工地比傳統(tǒng)工地所需的勞動(dòng)力更少，因?yàn)橛∷⒃O(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(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行材料的卸載，運(yùn)輸和混合。另一方面，一臺(tái)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(guò)程。

例如，上述3D打印建造的1900平方英尺的房屋只需要3個(gè)人就座，從而取代了20多名體力勞動(dòng)者的工作人員。這說(shuō)明了整個(gè)過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化，以及為什么3D打印是一個(gè)很有前途的選擇。

此外，現(xiàn)場(chǎng)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(jì)，僅建筑一項(xiàng)就造成了美國(guó)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?jī)r(jià)格約為10,000美元，包括內(nèi)部裝飾（來(lái)源：Apis Cor via Apartment Therapy）

據(jù)說(shuō)3D打印房屋的建造成本較低，但這有點(diǎn)值得商榷,，因?yàn)榇笮徒ㄖ?D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(huà)說(shuō)，時(shí)間就是金錢(qián)。在現(xiàn)場(chǎng)花費(fèi)的時(shí)間更少，這意味著設(shè)備和工人都可以更快地用于其他項(xiàng)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(dòng)力數(shù)量，最終支出應(yīng)該已經(jīng)削減到原始價(jià)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(chǎng)部分收集，從而減少了與將它們采購(gòu)，存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)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(dú)特的建筑機(jī)會(huì)

3D打印提供了高度的設(shè)計(jì)自由度，而與總體成本無(wú)關(guān)（來(lái)源：Apis Cor via Quartz）

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

有人說(shuō)，為了從任何3D打印過(guò)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(jì)自由度。對(duì)于特別鼓勵(lì)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(wú)需費(fèi)力即可生產(chǎn)出復(fù)雜的形狀和形式。例如，一臺(tái)混凝土3D打印機(jī)可以像筆直的壁畫(huà)一樣輕松地創(chuàng)建復(fù)雜的弧形壁畫(huà)。非常規(guī)建筑可以增強(qiáng)建筑物從外部的外觀，甚至可以?xún)?yōu)化內(nèi)部空間。

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

工程師也可以發(fā)揮創(chuàng)造力，因?yàn)榭梢愿叨榷ㄖ朴∷⒃希詫?shí)現(xiàn)更好的性能。批處理中，混凝土已經(jīng)是建筑的頂級(jí)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(lái)源：Total Kustom，通過(guò)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(lái)構(gòu)建結(jié)構(gòu)，因此產(chǎn)生的廢物更少：沒(méi)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(wú)形的，因此任何殘?jiān)伎梢圆⑶覒?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(guó)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(gè)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(chǎng)所需的所有能量。通過(guò)減少人工量和現(xiàn)場(chǎng)采購(gòu)材料，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，3D打印可以更具可持續(xù)性。

六、情境適用性

New Story項(xiàng)目正在計(jì)劃建立一個(gè)3D打印房屋社區(qū)（來(lái)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(chǎng)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(diǎn)-減少了時(shí)間，成本，人工，擴(kuò)大了獨(dú)特的機(jī)會(huì)和效率-展示了該技術(shù)在某些情況下如何具有巨大的價(jià)值。

發(fā)展中國(guó)家在住房問(wèn)題上不斷掙扎。以可承受的價(jià)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(duì)較快的過(guò)程可能會(huì)在短期內(nèi)解決無(wú)家可歸的問(wèn)題。

這正是 New Story和Icon在墨西哥塔巴斯科想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。這個(gè)想法是為目前生活在極端貧困中的當(dāng)?shù)丶彝ソ⒌谝粋€(gè)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(lèi)事件打擊的社區(qū)最終陷入勞動(dòng)力和物資短缺的困境，更不用說(shuō)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(jià)的解決方案，至少可以開(kāi)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(dòng)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(lèi)到達(dá)之前就開(kāi)始建造居住空間。難怪NASA對(duì)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(yíng)的第二年就扭虧為盈（來(lái)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(qián)！

在過(guò)去的幾年中，建筑用3D打印市場(chǎng)一直在持續(xù)增長(zhǎng)。在2019年，混凝土3D打印機(jī)制造商COBOD僅在運(yùn)營(yíng)的第二年就報(bào)告了利潤(rùn)，這對(duì)任何公司來(lái)說(shuō)都是一項(xiàng)巨大的成就，甚至更多地考慮到這個(gè)特定市場(chǎng)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(chǎng)工人的數(shù)量，它確實(shí)可以作為這種時(shí)間的合適解決方案。由于這個(gè)和其他原因，建筑3D打印的全球市場(chǎng)預(yù)計(jì)將從2019年的440萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2023年的1.144億美元。

因此，無(wú)需信守我們的諾言。請(qǐng)記住，行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者之所以處于最高位置，是因?yàn)樗麄兞私馐袌?chǎng)，而大投資者僅將錢(qián)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(jià)差

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

3D打印房屋已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，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(jìng)賽或概念驗(yàn)證設(shè)計(jì)中，但已經(jīng)有許多實(shí)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(lái)的辦公室。

在歐洲，3d打印的Yhnova House于2018年成為Ramdani家族入住時(shí)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(zhuān)有設(shè)備開(kāi)發(fā)的，需要花費(fèi)54個(gè)小時(shí)的時(shí)間來(lái)3D打印1,000- ft 2結(jié)構(gòu)。

下次您聽(tīng)到有關(guān)3D打印房屋的信息時(shí)，請(qǐng)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(cuò)的效果，并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)使用。


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

鈑金準(zhǔn)專(zhuān)家

這個(gè)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(lái)第一站

我個(gè)人挺看好這市場(chǎng)。