3D打印在住宅建筑中的應(yīng)用前景
發(fā)布時(shí)間:2018-10-13
隨著3D打印近年來開始滲透到主流以及全世界,幾乎每個(gè)領(lǐng)域的研究人員、設(shè)計(jì)師、工程師和制造商都找到了接受這項(xiàng)技術(shù)的方法,并被無(wú)限的創(chuàng)作機(jī)會(huì)所吸引,其中許多都是以前不可能的。
你可能最初開玩笑說我們周圍的所有東西很快就會(huì)被3D打印出來,想象一下完美的家庭生活——在他們的3D打印家中,帶有3D打印車,并且能夠從內(nèi)部3D打印所有內(nèi)容!確實(shí),3D打印技術(shù)在建筑(或汽車工業(yè))行業(yè)中的進(jìn)展并沒有多久,但從荷蘭到中國(guó)以及其他許多地方,3D打印已經(jīng)在家庭、辦公室和其他結(jié)構(gòu)等方面開始發(fā)力。事實(shí)上,整個(gè)村莊正在意大利進(jìn)行3D打印。
隨著3D打印各種不同住宅結(jié)構(gòu)的興趣增長(zhǎng),許多人對(duì)如何影響建筑行業(yè)的未來感到好奇,——加州理工大學(xué)圣路易斯奧比斯波分校建筑管理研究員Jeffrey?。龋幔恚恚铮睿渖踔吝€為此寫了一篇題為“3D打印家園對(duì)住宅建筑行業(yè)的影響”的研究論文。他在論文中討論了3D打印等新技術(shù)如何幫助建筑公司提高效率。
在建筑3D打印中,輕松現(xiàn)場(chǎng)組裝加工件是一個(gè)優(yōu)勢(shì)?;谲壍赖拇蛴C(jī)(軌道系統(tǒng)內(nèi)置于基礎(chǔ)中)和半徑打印機(jī)(位于家庭中間并向上和向外打?。┒急挥糜诋?dāng)今的大多數(shù)3D建筑項(xiàng)目。這些機(jī)器不僅減少了材料浪費(fèi),而且還消除了對(duì)人力的需求。
“也就是建造基礎(chǔ)、屋頂,以及為門窗建造擋土墻需要?jiǎng)趧?dòng)力?!惫傻抡f,“勞動(dòng)力在很大程度上被淘汰,但鑒于3D打印目前的局限性及其逐層建筑方法,門窗需要安裝擋板,以便繼續(xù)進(jìn)行,除非你想要一個(gè)沒有自然光線的完全封閉的結(jié)構(gòu)?!?/span>
“目前該技術(shù)的最大限制之一是無(wú)法打印屋頂,只能通過傳統(tǒng)手段和方法建造屋頂,這產(chǎn)生了額外成本。”

藝術(shù)家將在埃因霍溫實(shí)現(xiàn)他們對(duì)于3D打印混凝土房屋的五個(gè)印象。
雖然還有其他挑戰(zhàn),例如購(gòu)買3D打印設(shè)備的初始啟動(dòng)成本,家庭美學(xué)問題以及其他因素不可避免地被發(fā)現(xiàn),但其好處是巨大的,包括:
1、住宅建設(shè)項(xiàng)目的快速轉(zhuǎn)變——允許承包商每年承擔(dān)更多的工作,創(chuàng)造更多的利潤(rùn);
?。?、與需要花費(fèi)更多時(shí)間并產(chǎn)生更多浪費(fèi)的減法工藝相比,增材制造工藝提高了效率;
?。?、由于對(duì)建筑勞動(dòng)力和木材等材料的需求減少,成本降低了;
?。?、將材料交付給工作場(chǎng)所的挑戰(zhàn)較小。

圖表來自《3D打印家園對(duì)住宅建筑業(yè)的影響》
?。剩澹妫妫颍澹。龋幔恚恚铮睿淅^續(xù)研究低收入地區(qū)3D打印住宅的潛力:
“這項(xiàng)技術(shù)具有巨大的潛力,可以影響那些除了屋頂以及‘夜間安全’所需之外不再需要任何勞動(dòng)力。目前,任何建筑商都不能以研究可以學(xué)到的東西為基礎(chǔ),轉(zhuǎn)而建造3D打印房屋,但他不應(yīng)該阻止那些不想盈利、只想幫助世界、創(chuàng)造大量善意的人?!?/span>
“世界各地都有建筑限制較低的地方,為貧困人口大規(guī)模生產(chǎn)這些房屋的能力是至關(guān)重要的人道主義工作。如果政府為極端貧困人群或重大災(zāi)難后需要救濟(jì)的人提供住房方案,那么3D打印房屋是可行的。這些房屋可以提供比救災(zāi)工作隊(duì)目前提供的更好的避難所?!?/span>
就像今天的3D打印技術(shù)一樣,Hammond認(rèn)為它的優(yōu)勢(shì)最適合人道主義項(xiàng)目,在這些項(xiàng)目中,施工經(jīng)理不會(huì)擔(dān)心商業(yè)目標(biāo)或賺錢。
“目前制造的3D打印房屋不適合美國(guó)住宅建筑行業(yè),但隨著時(shí)間的推移,它們可以成為改變房屋建造方式的行業(yè)力量,”Hammond總結(jié)道。