3D打印是社會住房的(de)未來嗎?

時間 :2022-11-23 作(zuò)者 : 來源: 瀏(liú)覽 : 分類 :新聞資訊(xùn)
通過(guò)計算(suàn)機控製(zhì)的程序來搭建起混凝土三維形狀的(de)3D打印設備為民用建築提供了一(yī)種經濟快捷的方法。隻需(xū)要(yào)少數工作人員在平板電腦上進行遠(yuǎn)程操控,一台機器就能讓(ràng)層層混凝土逐步變成一座房(fáng)屋的牆體。

這都是最近發(fā)生的事情,不到一年前,一(yī)個法國家庭成為世界上首個住進3D打印住房的家庭。在短短20年時間裏,這(zhè)項(xiàng)以(yǐ)前看(kàn)起來頗為遙遠夢(mèng)幻的新技(jì)術發展迅(xùn)速,並可能為全球住房危機作出貢獻。

中國盈創(WinSun)是第一(yī)家建造3D打印住房的(de)公司。在(zài)2013年(nián),它可以在24小時(shí)內打印十座房子。這些房子需要人工組裝,因為它們是在工(gōng)廠統一打印再運往各項目相應的城市(shì)。2017年,舊金山創業公司Apis Cor在一天(tiān)內完整打印(yìn)出了一(yī)套成本約為1萬美元的房子。另(lìng)一方麵,迪拜已經計劃至2025年,城市(shì)中25%的新建築(zhù)都用3D打印技術完成。這項計劃旨在(zài)推(tuī)動阿聯酋和迪拜成(chéng)為3D打印技術中心,並讓(ràng)迪拜成為在民用3D打印(yìn)建築(zhù)領域的(de)佼(jiǎo)佼者。

與此同時,NASA舉辦(bàn)了一個競賽來(lái)鼓勵建築師和工(gōng)程師(shī)去探索在外太(tài)空(kōng)進行可(kě)居住宅建設的可能性和方法。其獲勝者(zhě)開發了一個玄武岩製成的3米高3D打印試驗品。玄武岩是來自火星的天然材料,可(kě)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(shì)進行材料運輸的(de)成(chéng)本和(hé)(可預見的)把工作人(rén)員帶到施工現場的困難。而使用原生材料以及(jí)計算機(jī)控製的機器人(rén)進行3D打(dǎ)印就可以避免這些障礙,並打造起適合人類居住的結構,甚至是環境係(xì)統。NASA目前正在支持一個可行性工(gōng)作室以確認在月球殖民(mín)的可能性。

通過計算機控製的程序來搭建起混凝土三維(wéi)形狀的3D打印設備為(wéi)民用建(jiàn)築提供了一種經濟快捷的方(fāng)法。隻需要少數工作人員在平板(bǎn)電腦上進行遠程操控,一台機器就能讓層層混凝土(tǔ)逐步變成一座住房的牆體。這個過程由三部分組成(chéng):準備數據,混合混凝土,以及(jí)打印。在民用建築領域,3D打印尤為擅長打造有複雜幾何(hé)形狀(zhuàng)的構件。當然,它還有更(gèng)多(duō)的(de)優勢。由於縮短了建造時間,這項技術(shù)保(bǎo)證了耗能,成本(běn)和建築(zhù)廢料的減少(shǎo)。盡管如此,與其他任何創新一樣,它(tā)離成(chéng)為一(yī)項可行,有(yǒu)持續(xù)性,並被廣泛使用的技術還有(yǒu)很長的路要走(zǒu)。

盡管有些人認為3D打印難以取代傳統(tǒng)建築方法,但很顯然,這項技術提供了頗(pō)為實用的解(jiě)決方案。除了前麵提到的3D打印(yìn)能製作前所(suǒ)未有的複雜形狀之外(wài),它還能應對災難。每當颶風或地震摧毀(huǐ)基礎(chǔ)設施,並使成千上萬人(rén)無家(jiā)可歸的時候,3D打印機能快速重建橋梁,公路和住宅。最後,基於(yú)它的低成(chéng)本和高效率,3D打印住房可以(yǐ)成為(wéi)社會住宅項目的實用選擇。以下列舉(jǔ)的是一些大規模3D打印的特點:

優(yōu)點

降低誤差幅度:3D打印的大部分(fèn)工作都是由軟(ruǎn)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(shù),第一座3D技(jì)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10到15年內,這(zhè)個數字是(shì)40%。這主要是因為(wéi)技(jì)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(néng):3D打印機可以結合多種材料(liào),例如沙子,混凝土,纖維和可回收材料。

缺點

3D打印機目前隻能打(dǎ)印牆體:基座,管道,門窗(chuāng)和(hé)所有其他構件(jiàn)還是需要另外生產。打一個可居住3D打印住房的(de)建造(zào)隻用了54個小時,但它要完(wán)全建成還需要多花四個月。

初始高投入:把3D打(dǎ)印機器帶入建築行業要求的初始投(tóu)資資金非常高,很多公司都因為這一(yī)點(diǎn)麵臨著挑戰。

人(rén)工:人工在項(xiàng)目操作上(shàng)占據了很重要的作用,所以缺少能力具(jù)備的人員在市(shì)場(chǎng)上也許也是一個難題(tí)。在施工現場管理,安(ān)裝和維護一個3D打印機需要在輔助性組織,人員培訓,以及運輸和儲(chǔ)存研究方麵都進行大力投入。因此,有效使用這個技術(shù)存在一定困(kùn)難。

高度:這個技術目前還不能支持樓層太高的建設。

翻譯:黃瀚筠

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