我們都喜歡 3D 打印(因此我們在這里花時間閱讀有關 3D 打印的新聞)。它讓我們可以自由地在數小時內創造出幾乎任何我們想要的東西,從桌面微縮模型到我們融入日常生活的功能設計。
但是你知道我們可以 3D 打印房屋嗎?
Apis Cor 在短短 24 小時內 3D 打印出功能齊全的房屋。 (來源:Apis Cor)
好吧,現在你知道了!早在 2017 年,俄羅斯一家名為 Apis Cor 的公司在短短 24 小時內就通過 3D 打印成功打造了一座功能齊全的房屋。房子麵積為 38 平方米,包括大廳、浴室、客廳和配備最現代電器的緊湊型實用廚房。它採用特殊的圓形設計,旨在進一步突出使用 3D 打印機的功能和優勢,甚至可以創建最非常規的建築形狀。此外,三星還參與了這個項目,提供了全尺寸冰箱、洗衣機、烤箱,甚至還提供了適合客廳弧形牆面的弧形電視。儘管這座房子仍然主要是為了測試目的而建造的,並且已被證明可以居住,但這仍然為隨後的所有其他建築 3D 打印 (c3DP) 項目奠定了重要的基礎。
建築 3D 打印
與我們熟知和喜愛的 3D 打印類似,這些 3D 打印的房屋是通過噴嘴擠出的糊狀混凝土混合物逐層建造的。按照建築設計的數字模型,它一次製作一層牆壁,就像 FDM 打印機一樣。
那麼,為什麼這些 3D 打印的建築被認為是未來住房和建築的一個如此有前途的選擇?
速度
3D打印允許快速建造建築物。就像 Apis Cor 的一樣,3D 打印的房子可以在幾天甚至幾小時內完全打印出來。儘管高度依賴於設計的大小和復雜性,但它仍然比傳統方法快得多。
靈活多變
正如之前的 Apis Cor 項目所描繪的那樣,3D 打印允許創建高度定制和復雜的形狀,這些形狀可以根據所有者的特定需求和偏好進行獨特定制。包括為有健康問題或殘障的人提供定制和更方便的住房。
德國第一座 3D 打印房屋。 (來源:培利)
安全
由於大部分建築部分由機器完成,使用 3D 打印機的建築工地將需要更少的勞動力。與需要大量體力勞動的傳統方法相比,這些建設項目只需要少數工人操作機器和監督印刷過程。此外,使用 3D 打印機還可以防止與工作有關的事故和傷害。
成本效益
雖然 3D 打印設備的初始成本很高,但隨著技術的每一次新進步和越來越多的實體在該領域投入資金,預計 3D 打印房屋的成本最終將比傳統建造方法更具競爭力甚至更便宜。更不用說減少的施工時間和更少的勞動力也導致總成本的降低。
可持續的
建築 3D 打印有可能減少建築中的浪費。這是因為建造的每平方米都需要精確數量的材料,這將減少施工過程中對一次性材料的需求。
也可以使用其他可持續材料代替混凝土。例如,緬因州的 BioHome3D 是用可持續生長的木纖維等純天然材料的混合物打印的。而 Tecla 是一個 3D 打印的住宅建築原型,完全由當地土壤、當地稻田剩餘的稻殼、水和粘合劑混合而成。
Tecla——用環保材料打印的 3D 打印棲息地。 (資料來源:審諮委)
全球近 40% 的二氧化碳排放量來自 AEC(建築、工程和施工)行業,使用更環保的材料可以顯著減少全球排放量。
更多 3D 打印結構
在建築中使用 3D 打印的持續努力也不限於住宅。在過去幾年中,建築 3D 打印還創造了一些世界上最具標誌性的結構。
世界上第一座 3D 打印的橋樑
世界上第一座 3D 打印的橋樑位於馬德里。 (資料來源:審諮委)
第一個功能性 3D 打印橋樑結構位於西班牙馬德里的城市公園 Castilla-La Mancha。它於 2016 年 12 月揭曉,總長 40 英尺,寬 5.7 英尺。它被分成八個 3D 打印部件,並用熱塑性聚丙烯微增強的熔融混凝土粉末打印。
未來的辦公室
世界上第一座被謝赫穆罕默德命名為“未來辦公室”的 3D 打印辦公樓,在可預見的未來將成為迪拜未來基金會的所在地。作為同類建築中的第一座,該建築幾乎在完工後就可以投入實際使用。
迪拜建造了世界上第一個 3D 打印辦公室。 (來源:贏創三維)
它佔地 250 平方米,由水泥、當地採購的建築材料和其他進口化合物的特殊混合物建造而成。該過程聲稱已將勞動力成本降低了 80%,並將整體建築垃圾減少了近 60%。
未來辦公室採用獨特的外觀設計,完美捕捉未來工作場所的創新進步,同時選擇弧形形狀是出於安全目的並保持建築物的結構穩定性。
五層樓高的 3D 打印公寓
世界上最高的3D打印結構(來源:Winsun3D)
雖然它不是完全從頭開始建造的,需要未來組裝,但在中國蘇州工業園區展示的這座五層高的公寓樓絕對是同類建築中的第一座。打印完成後,再在現場組裝結構,並按照規定進行結構加固和絕緣。遠看就像一座普通的建築,走近便能清楚地看到層層疊疊的牆體。
世界上最大的 3D 打印建築
世界上最大的 3D 打印結構。 (來源:Apis Cor)
這座兩層樓的建築完全在現場建造,佔地面積 640 平方米,無需額外組裝。由混凝土、石膏和回收建築垃圾製成的快乾混合物製成,最終結果比傳統混凝土輕約 50%。
儘管3D打印在建築中的應用還處於起步階段,但未來發展的可能性是無限的。憑藉建築 3D 打印的優勢,尤其是與傳統建築方法相比,3D 打印顯然為 AEC 行業提供了一個充滿希望的未來。