3D打印經(jīng)過(guò)多年的高速發(fā)展,已在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。之前,大家或許還認(rèn)為3D打印只是噱頭,在玩概念;但是現(xiàn)在我們的生活中也可見(jiàn)到3D打印的身影,比如3D打印定制的眼鏡、剃須刀、鞋子等等。
之前我們也有寫(xiě)過(guò)一篇文章《3D打印與生活 — 未來(lái)的一天,“衣食住行”皆打印》,今天我們就來(lái)聊聊3D打印房子,是不是它只是個(gè)噱頭?
目前,在國(guó)內(nèi)還很少見(jiàn)到真正3D打印的房子,但是在國(guó)外,尤其是美國(guó)已經(jīng)有不少的真實(shí)案例,他們不僅打印簡(jiǎn)單的房子,甚至還直接建造整個(gè)3D打印社區(qū)。
這里我們就重點(diǎn)介紹一下美國(guó)的3D打印的建筑技術(shù)公司 -ICON,它成立于2017年底,總部位于美國(guó)德克薩斯州。截至目前,ICON已經(jīng)成功融資總計(jì)4.51億美元,估值接近20億美元,在建筑3D打印中是當(dāng)之無(wú)愧的巨頭。下面我們就通過(guò)ICON的打印房屋案例,來(lái)了解國(guó)外3D打印的現(xiàn)狀。
2018年3月,ICON展示了美國(guó)第一個(gè)獲得許可的3D打印房屋-Chicon House。這是一個(gè)32平方米的房屋,2房1廳1衛(wèi),使用第一代Vulcan打印機(jī)在幾天內(nèi)打印了大約47小時(shí)。這是ICON與非營(yíng)利組織New Story合作的一個(gè)原型住宅項(xiàng)目,從此ICON順利踏上了建筑3D打印之路,并陸續(xù)拿下了不少的項(xiàng)目。
圖片來(lái)自:ICON
1,位于墨西哥塔巴斯科的3D打印房屋社區(qū)為非營(yíng)利性New Story住房開(kāi)發(fā),被授予當(dāng)?shù)貥O度貧困的家庭。不到50平方米的房屋在大約24小時(shí)內(nèi)打印完成,并設(shè)有兩間臥室、一間客廳、廚房和浴室。住宅的設(shè)計(jì)高于標(biāo)準(zhǔn)安全要求,包括堅(jiān)固的地基,可以滿足真正住房需求。
圖片來(lái)自:ICON
2,得克薩斯州,ICON同非營(yíng)利組織 Mobile Loaves & Fishes合作,為長(zhǎng)期無(wú)家可歸的人提供負(fù)擔(dān)得起的永久性住房。ICON3D打印了一棟46平方米的“社區(qū)中心”,同時(shí)還為社區(qū)居民建造了3個(gè)住宅房,共6套房間;每套37平方米,設(shè)有1間臥室/1間浴室、客廳和門廊。
圖片來(lái)自:ICON
3,ICON探索系列中的第一個(gè)住宅“零之家”由Lake | Flato Architects公司設(shè)計(jì),突出了僅通過(guò)3D打印可建造的房子?!傲阒摇蔽挥跂|奧斯汀,擁有 185平方米的3臥室/2.5浴室住宅和32平方米的1臥室/1浴室附屬住宅單元。
圖片來(lái)自:ICON
4,東奧斯汀,與開(kāi)發(fā)商3Strands合作的多戶住宅項(xiàng)目,包括4棟3D打印建筑房子,面積從83平方米到185平方米不等,戶型為2居室和4居室。設(shè)有帶頂棚的大型前廊、寬敞的前院、帶頂棚的停車場(chǎng)、拱形主臥室、朝北的大窗戶、僻靜的臥室,以及極簡(jiǎn)主義的建筑美學(xué)。 圖片來(lái)自:ICON
5,ICON與房屋建筑商Lennar合作,建造迄今為止最大的3D打印房屋社區(qū)。2022年破土動(dòng)工的100戶社區(qū)由著名的建筑公司BIG-Bjarke Ingels Group共同設(shè)計(jì)。
圖片來(lái)自:ICON
通過(guò)ICON的發(fā)展,我們可以看出3D打印建筑初創(chuàng)公司通過(guò)資本的引入,加上和傳統(tǒng)建筑商、設(shè)計(jì)師的合作,一同把3D打印房子做成了商業(yè)化,當(dāng)作商品進(jìn)行售賣,事實(shí)上據(jù)資源庫(kù)了解,也真有人買單。
國(guó)外的3D打印建筑應(yīng)用已經(jīng)初步成型,國(guó)內(nèi)也在進(jìn)行積極的探索;通過(guò)和國(guó)內(nèi)多家建筑3D打印廠商的溝通,我們也得到了一些信息。
目前,國(guó)內(nèi)建筑3D打印主要還是在園林建筑、景觀設(shè)計(jì)、市政設(shè)施、異形雕塑的應(yīng)用居多,另外還有一些移動(dòng)房屋的案例,類似于門衛(wèi)房,蒙古包之類的。
圖片來(lái)自:杭州冠力科技
這其中就有一個(gè)典型的案例,上海盈創(chuàng)科技在2020年武漢的疫情中,3D打印了15個(gè)隔離屋,可移動(dòng)房屋。
圖片來(lái)自:上海盈創(chuàng)科技
據(jù)資源庫(kù)了解,國(guó)內(nèi)目前也有多個(gè)示范3D打印房屋案例。其中就包括國(guó)內(nèi)首例3D原位打印多層示范建筑,中建股份技術(shù)中心團(tuán)隊(duì)在19年下半年完成了原位2層辦公樓項(xiàng)目打印。
圖片來(lái)自:中建股份技術(shù)中心
2021年10月,國(guó)內(nèi)首棟示范3D打印民宅在張家口下花園武家莊村建成。清華大學(xué)建筑學(xué)院科徐衛(wèi)東教授團(tuán)隊(duì)使用了3套機(jī)器臂3D打印混凝土機(jī)器在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行打印。
圖片來(lái)自:清華大學(xué)建筑學(xué)院
以上2個(gè)案例中的3D打印房子,都有真正投入使用,不過(guò)主要還是做示范使用,并未進(jìn)行商業(yè)打印售賣。
國(guó)外當(dāng)住宅,國(guó)內(nèi)當(dāng)裝飾,這似乎是當(dāng)前的現(xiàn)狀。
在與北京空間智筑科技的交談中,我們得知,他們目前還沒(méi)有3D打印房屋的案例,主要還是打印一些景觀類的建筑。當(dāng)被問(wèn)到3D打印房屋的難點(diǎn)時(shí),空間智筑說(shuō):“目前還沒(méi)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)人敢建,建了也沒(méi)有人敢驗(yàn)收?!?br />
隨后我們又聯(lián)系上杭州冠力科技,他們表示;“國(guó)外3D打印房屋確實(shí)是商業(yè)化了,建筑3D打印在打印技術(shù)和打印設(shè)備上已經(jīng)日漸成熟,但是國(guó)內(nèi)會(huì)慢一些,目前主要還是由于設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范限制了房屋打印的應(yīng)用。”
除了缺少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之外,還與國(guó)情相關(guān)。國(guó)外大部分是單層或者雙層房屋建筑,通過(guò)3D打印的方式可以很好的制作;而國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀是6-30層的住宅樓。如果真正都用3D打印來(lái)做,放在國(guó)外估計(jì)也很困難。
據(jù)資源庫(kù)了解,國(guó)內(nèi)建筑打印的方式目前還主要是在廠房中通過(guò)固定的設(shè)備進(jìn)行部件打印,再把生產(chǎn)的部件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝,而國(guó)外是真正的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原位打印,設(shè)備直接在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),無(wú)論是效率還是成本都更占優(yōu)勢(shì)。
未來(lái),傳統(tǒng)的建筑施工方式,會(huì)逐漸被3D打印這樣的智能建造所取代,這是建筑和土木行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部近日發(fā)布的《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科技發(fā)展規(guī)劃》中,一共提出九大重點(diǎn)任務(wù),其中第八大任務(wù)“智能建造與新型建筑工業(yè)化技術(shù)創(chuàng)新”,就明確提出建筑機(jī)器人和3D打印技術(shù)。
3D打印房子這條路或許還很長(zhǎng),但是已經(jīng)有不少企業(yè)在為之努力,同時(shí)也制定出了建筑3D打印標(biāo)準(zhǔn)CECS《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》,制定中的CECS《建筑3D打印材料通用技術(shù)規(guī)程》,其他一些高校和科研機(jī)構(gòu)也正在編制混凝土3D打印材料的試驗(yàn)檢測(cè)方法等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
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