3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。
该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。其在建筑领域的应用尤为突出。
我们生活在一个人口过剩和住房大量短缺的时代,高昂的房价让无数人望而却步。虽然政府部门在极力调控,但房价仍然坚挺,依旧高不可攀。
根据麦肯锡全球研究院发布的报告,到2025年,居住在城市的三分之一的人将因为成本原因找到不合适的住房。建筑成本是主要障碍,报告还指出:它将需要9万亿到11万亿美元的资金来建造必要的房屋,以扭转供需比例,并在此期间使人们能负担得起住房。
同样,我们也生活在一个数字创新的时代,技术的变革和更新不断地冲击着包括建筑领域的其他产业,3D打印技术在建筑领域的应用足以撼动以往高不可攀的楼市“盛况”。
3D打印技术正在尝试着改变我们一直以来的设计、建造房屋的方式。利用3D打印技术,中国、俄罗斯、美国和荷兰的3D打印公司已经证明,建筑不仅可以3D打印,而且可以廉价、高效和轻松地建造。
例如:
这个面积为100㎡的水泥房屋坐落在米兰市中心,是CyBe Construction 公司3D打印的,房子拥有弧形的外墙屋顶平坦,边缘还种植着茂盛的植物。
房子料采用坚固的混凝土复合材料,再以黄铜、大理石、石膏为墙面装饰,是一个奢华大气的现代家居。
1、高效
CyBe Construction 公司3D打印的这座房子由 35个模块组成,每个模块在60-90分钟内打印出来。整个房子在短短 48小时内就建造完毕了,室内有客厅、卧室、厨房、餐厅和浴室。
平面图:
工作现场:
客厅:
厨房:
卧室:
卫生间:
2、成本低廉
3D打印建筑不产生任何扬尘,不产生建筑垃圾。对饱受雾霾之苦的城市居民来说无疑是个好消息;可以变废为宝,各类建筑垃圾、工业垃圾、矿山尾矿,都可以作为原料,而沙漠的沙子对他们来说就好比“黄金”,是很好的原料,可就地取材做固沙墙、垂直绿化墙等,固沙治沙。
采用3D打印技术,可节约建筑材料30%到60%,工期缩短50%到70%,节约人工50%到80%。也就是说,通过3D打印技术,能以更低的造价、更快的工期造好房子,建筑成本可至少节省50%以上。
3D打印技术在世界各地的优秀设计师的不断尝试和优化下愈渐成熟,盈创建筑科技(上海)有限公司(WinSun)是第一家建造3D打印房屋的公司。在2013年,它可以在24小时内打印十座房子。这些房子需要人工组装,因为它们是在工厂统一打印再运往各项目相应的城市。
2014年8月21日,上海,10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内正式交付使用,作为当地动迁工程的办公用房。这些“打印”出来的建筑墙体是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”,按照电脑设计的图纸和方案,经一台大型的3D打印机层层叠加喷绘而成,10幢小屋的建筑过程仅花费24小时。
2017年,盈创公司在江苏苏州完成了一幢3D打印的中式庭院,别墅面积约130平方米,用时三天打印完成,造价仅20万元。苏州还有一座目前世界上最高的3D打印住宅楼,打印一层仅需一天的时间,组装完毕也只需5天的时间。
全球首幢3D打印精装别墅。墙体打印仅耗时1天,3个工人、1辆吊车,3天便安装完成。其墙体与室内装饰一体化打印,且墙体可设计为空腔,加入保温材料,节能、节材、环保、安全。该建筑没有改变传统建筑的梁、板、柱结构,符合钢筋混凝土建筑验收标准。
2017年,旧金山创业公司Apis Cor在一天内完整打印出了一套成本约为1万美元的房子。
另一方面,迪拜已经计划至2025年,城市中25%的新建筑都用3D打印技术完成。这项计划旨在推动阿联酋和迪拜成为3D打印技术中心,并让迪拜成为在民用3D打印建筑领域的佼佼者。
大家想想,如果以后需要换房子,只需要把原来的旧房子拆了,再利用拆下来的材料重新“打印”,是不是很爽啊?既节约了成本,又避免了产生大量的建筑垃圾!