建筑业步入3d 打印元年

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1、建筑业步入3D打印元年人类建筑的形式从工业革命后就没有过革命性的改变，随着科技发展，我们是否应该思考如何去构筑更适合居住、对环境更少破坏的居住形式，让无论人类或其它地球上的生物，可以用有机的、自然的方式继续繁衍生命。3D打印时代的到来或许可以颠覆传统建筑行业。它将与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现。没有许多的砖瓦、木材、水泥和钢筋搭建的架子：这是一场由机器人、电脑领导的新的房屋建造革命。文/张帆3D打印的热潮在全球膨化式的蔓延。3D技术的魔力远远超出了人们的想象。从运动鞋、iPhone模型，到能帮助残

2、疾人的机械手臂，制造逼真的人体的毛细血管，打造无人机，打印航空宇航员各种生活所需。似乎每个领域，3D打印都以行业颠覆者的角色出现。当然，建筑业也无一例外。美国南加利福尼亚大学的一位伊朗裔工程师比洛克·霍什内维斯（BehrokhKhoshnevis），一直在研究快速成型工艺在建筑上的应用，也就是，如何像造模型那样造房子。霍什内维斯教授将他的设想称为“轮廓工艺”（ContourCrafting）。简单的说，就像蛋糕师用奶油装饰蛋糕一样，3D打印按照路线将“油墨”浇到规定区域，一层一层建房子。从技术原理来看，与其说“3D打

3、印”是一种打印技术，不如说是从“3D虚拟”到“3D构造”的过程。作业流程也简单清晰：首先，将事先设计好的立体模型载入3D打印系统，装载在起重机上的打印机通过一个可移动的喷嘴喷射出特殊的水泥，在建筑场地上勾画出一个整体轮廓，接着一层一层地叠加建筑墙体，打印机会根据规划图自动留出门窗的位置；然后，盖上第一层天花板，在顶上浇灌出第二层的地面，直到完成屋顶和外部结构的细节；和传统的建造过程类似，墙体建设完成后添加电气、管道和通信等基础设施。搭建完成后，剩下的只是安装门窗和内部装修了。当然这是一套特殊建造的系统，这种工艺使用的

4、材料混合了混凝土和纤维聚合物，可节省50%-60%的建筑耗材，每平方英寸能抵抗10000磅压力，比传统的混凝土墙更结实，且它在太阳下会迅速变干并凝固，房屋建好后马上就能入住。而且传统建造经常需要改变原材料的形状，产生大量建筑垃圾。而3D打印采用“增材制作”的方式，逐层打印建筑，避免了建筑垃圾的产生。不需要砖瓦、木材、搭建好的钢筋架子和施工队，24小时内，利用3D打印机就能建造出几幢简单的毛坯房。据专家预测，只要一天时间，它就可以建成一座185平方米的房子，速度是人力的200倍。毫无疑问，用这种方式盖房子，不会制造任何

5、安全事故，而且减少了建房成本。这个项目开始于上世纪90年代。2004年，当这台机器实验性地打印出第一堵墙时，就吸引了洛杉矶建筑师格雷戈·林（GregLynn）的注意，他认为这对建筑界来说绝对是好消息。霍什内维斯教授认为，这项技术比所有传统的建造方式都更高效、便宜并节能。传统的建造方法是用砖头一层层堆积，砖头可以变换大小，但是房屋整体的形状变化还是非常有限。而3D打印是一个数字化制造，它几乎能打印出你设计的任何方案，无论是坚硬的直角，柔软的曲线，古怪的造型，都不是施工难题。这种技术十分适合灾后应急建筑和临时性住房，也很

6、有希望走向太空，它能建造安全、可靠、成本低廉的月亮和火星建筑，为人类移民太空铺平道路。霍什内维斯教授表示，自从1988年第一台机器被生产出来，3D打印的原材料范围在迅速扩大，从树脂到塑料、陶瓷、金属直到如今的混凝土。到了2050年，3D打印房屋将不再稀奇，城市贫民窟在物理意义上将不复存在。一项与轮廓工艺十分相似的计划正在进行着，然而这项计划更为激进和大胆。该计划是由英国拉夫堡大学(LaughboroughUniversity)一位名叫鲁贝特·索尔(RupertSoar)的教授提出来的。索尔教授声称，他这项计划的灵感来

7、自于生活在非洲撒哈拉南部的一种白蚁，它是自然界出色的建筑师。这种白蚁能将巢穴建造成2-3米高的“大型建筑”：为了完成这样浩大的工程，成百上千的白蚁会进行复杂的分工协作，共同完成这项使命。这些白蚁会把巢穴建造到地面之上，它们用自己的排泄物和唾液构建框架，并将其填充结实。索尔等科学家用熟石膏将蚁穴填满并覆盖住，然后切成半毫米厚的薄片，通过三维探测器扫描了白蚁巢穴的整体构造，并制作出模型，用来进一步研究白蚁巢穴的建造机理，以便在未来的房屋建造过程中建造更好的生态建筑。这种生态建筑的理想是能利用更先进的技术，来充分地利用自然

8、资源，比如太阳能和风能。索尔的建造机器就是模仿它们设计出了石灰和水泥喷射装置，就像一个大型的印刷机在纸上喷射墨水一样，在地面上建造起房屋。当然，这些大型机器都是由电脑控制的。这套系统和比洛克·霍什内维斯的“轮廓工艺”建造技术十分相似，但它更为细致详尽：它建造的房屋不仅包括室内外墙壁、屋顶等主体建筑，还包括整体浴室的结构、壁炉和简单装潢设施。而且