3D打(dǎ)印是社會住房的未來嗎?

時間 :2022-11-23 作者 : 來源: 瀏覽 : 分類 :新聞資訊
通(tōng)過計(jì)算機控製的程序來搭建起混凝土三(sān)維形狀的3D打印設備為民用建築提供了一種經(jīng)濟快(kuài)捷的方法。隻需要少數工作人(rén)員在平板電腦上進行遠程操(cāo)控,一台機器就能(néng)讓層層混凝土逐步變成一座房屋的牆體。

這都是最(zuì)近發生的(de)事(shì)情,不到一年前,一個法國家庭成為世界上首(shǒu)個住進(jìn)3D打印住房的家庭。在短短20年時間裏,這項以前看起來(lái)頗為遙遠夢幻的新技(jì)術(shù)發(fā)展迅(xùn)速,並可能為全球住房(fáng)危機(jī)作出貢獻。

中國盈創(WinSun)是第(dì)一家建(jiàn)造3D打印住房的公司。在2013年,它可以在24小時內(nèi)打印十座房子。這(zhè)些房子需要人工組裝,因為它們是在工廠統一打印再(zài)運往各項目相應的城(chéng)市。2017年,舊金山創業公司Apis Cor在一天內完整打印出了一套成(chéng)本約為1萬美元的房子。另一(yī)方麵,迪拜已經計劃至2025年,城市中25%的新建築都用3D打(dǎ)印技術完成。這項計劃旨在推動阿聯(lián)酋和迪拜成為3D打印技(jì)術中(zhōng)心,並讓迪(dí)拜成為在民用3D打印建築領域的佼佼者。

與(yǔ)此同時,NASA舉辦了一個競賽來鼓勵建築師和工程師去(qù)探索在外太空進行可居住宅建設的(de)可能性和方法。其獲勝者開發(fā)了一個玄武岩製成(chéng)的3米高3D打印試驗(yàn)品(pǐn)。玄武岩是來自火星的天然材料,可進行生物降解和循環利用。月球(qiú)殖民(mín)計劃的(de)主要障礙之一是進(jìn)行材料運輸的成本和(可預見的(de))把(bǎ)工作人員帶到施工現場的困難。而(ér)使用原生材(cái)料以及計算機控製的機器人進行3D打印就可以(yǐ)避免這些障礙,並打造起(qǐ)適合人(rén)類居住的結構,甚至是環境係統。NASA目前正在支持(chí)一(yī)個可行性工作室以確認(rèn)在月球殖民的可能性(xìng)。

通過計算機控製的程序來搭建起混凝土三維形狀的3D打印設(shè)備為民用建築(zhù)提(tí)供了(le)一種(zhǒng)經濟快(kuài)捷的方法。隻需要少數工作人員在平板電(diàn)腦上進行遠程操控(kòng),一台機器就能讓層層混凝(níng)土(tǔ)逐步變成一座(zuò)住房的牆體。這個過程由三部(bù)分組(zǔ)成:準備數據(jù),混合混凝土,以及打印。在民用(yòng)建築領域,3D打印尤為(wéi)擅長打(dǎ)造有複雜幾何(hé)形狀的(de)構件。當然,它還有更多的優勢。由於縮短了建造時間,這項技術保證了耗能,成本(běn)和建築廢料(liào)的減少。盡管如此,與其他任(rèn)何創新一樣,它離成(chéng)為一項(xiàng)可(kě)行,有(yǒu)持續性,並(bìng)被廣泛使用的技術還有很長的路要走。

盡管有些人認(rèn)為3D打印難以取代傳統建築方法,但很顯然,這項(xiàng)技術提供(gòng)了頗為實(shí)用的解決方案。除了前麵提到的3D打印能製(zhì)作前所未有的複雜形狀之外,它還能應對災難。每當颶風或(huò)地震摧毀基礎設施,並使(shǐ)成千上萬人無家可歸的時候,3D打印機(jī)能快速重(chóng)建橋梁,公路和住(zhù)宅。最後,基(jī)於它的低成(chéng)本和(hé)高效率,3D打印住房可以成為社會住宅項目的(de)實用選擇。以(yǐ)下列舉的是一些大規模3D打印的特點:

優點

降低(dī)誤差幅度:3D打印的大部分工作都是(shì)由軟件和機器完成的,因此可以降低誤差幅度以及出現計劃外失誤的機會(huì)。

降低成本:相對於傳統技術,第一座3D技術建造住房的成本下降了20%。按照預測,在5年內,下降幅度(dù)將達到25%,而在10到15年內,這個數字是40%。這主要(yào)是因為(wéi)技術會隨著經驗的豐富(fù)而更加成熟和便宜(yí)。

快速打印牆(qiáng)體(tǐ)

使用環保材料的可能:3D打印機可以結合多種材料,例如沙子,混凝土,纖維和可回(huí)收材(cái)料。

缺點

3D打印機目前隻能打印牆體:基座,管(guǎn)道,門窗和(hé)所有其他構件還(hái)是需要(yào)另外生產。打一個可居(jū)住3D打(dǎ)印住房的建(jiàn)造隻用了54個小時,但它要(yào)完全建成(chéng)還(hái)需要多花四個月。

初始高投入(rù):把3D打印機器帶入建築行業要求的初始投資資金(jīn)非常高(gāo),很多公司都因(yīn)為這一點麵臨著挑戰。

人工:人工在(zài)項目操作上占據了很重要的作用,所以缺少(shǎo)能力具備的人員(yuán)在市場上也許也是一個難題。在施工現場管理,安裝和維護一個3D打印機需要在輔助性組織,人員培訓(xùn),以及運輸和儲(chǔ)存研(yán)究方麵都進(jìn)行大力投入。因此,有效使(shǐ)用這個技術(shù)存在一(yī)定困難。

高(gāo)度:這個技術目(mù)前還不能支(zhī)持樓層太高(gāo)的建設。

翻譯:黃瀚筠

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