根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2014年中國建筑工人數(shù)量曾達(dá)到6109萬的頂峰，之后每年以超過100萬人的速度減少，到2023年底下降至4582萬，十年間減少了超過1500萬。隨著建筑工人老齡化問題的加劇，建筑行業(yè)勞動力短缺的趨勢也將愈加嚴(yán)峻。

近日，住建部在青島召開了全國智能建造工作現(xiàn)場會。會上提出，在制定“十四五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃時，要將發(fā)展智能建造作為推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑。會議還指出，2023年我國建筑業(yè)總產(chǎn)值約為31.6萬億元，行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，但仍面臨工業(yè)化、信息化水平較低的問題，同時也存在勞動力短缺、勞動效率不高等挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，智能建造是指通過應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字化、信息化技術(shù)，并結(jié)合自動化設(shè)備和智能系統(tǒng)，提升建筑過程中的效率、質(zhì)量和安全性，從而推動建筑行業(yè)的現(xiàn)代化和高質(zhì)量發(fā)展?？傮w而言，智能建造的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更安全、更高效、更可持續(xù)的建筑，這將成為建筑行業(yè)未來長時間內(nèi)的發(fā)展趨勢。

接下建筑工人的“飯碗”，3D打印是必然趨勢

在過去，建筑工作歸根到底還是依賴于人工來完成。然而，隨著人口老齡化問題日益嚴(yán)重，新一代年輕人也很少愿意從事這一行業(yè)。在這種情況下，我們迫切需要找到可以替代人工的工具，而建筑3D打印機(jī)正是我們今天要討論的替代方案。

圍繞“更安全、更高效、更可持續(xù)”這三個核心目標(biāo)，建筑3D打印技術(shù)的優(yōu)勢可以從以下幾個方面來體現(xiàn)：

1. 更安全：建筑3D打印技術(shù)能夠減少人工操作中的錯誤和安全風(fēng)險。傳統(tǒng)建筑過程中，工人可能面臨高空作業(yè)、重型機(jī)械操作等危險，而3D打印通過自動化的方式，能夠降低人員的直接暴露，從而提高工人的安全性。此外，3D打印技術(shù)的精確度高，能夠減少結(jié)構(gòu)缺陷，進(jìn)一步提高建筑的結(jié)構(gòu)安全性。

2. 更高效：3D打印技術(shù)能夠大大縮短建筑施工的時間。傳統(tǒng)的建筑方法往往需要繁瑣的準(zhǔn)備工作和大量的人工協(xié)作，而3D打印機(jī)能夠一次性完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的打印，減少了人為因素的干擾，提高了工作效率。例如，建筑3D打印機(jī)可以連續(xù)工作，不受天氣或工人疲勞的影響，大大加快了建設(shè)進(jìn)度。

3. 更可持續(xù)：3D打印技術(shù)具有更高的材料利用率和更低的浪費(fèi)率。相比傳統(tǒng)建筑方法，3D打印技術(shù)能夠精確控制材料的使用，減少過度消耗和建筑垃圾。此外，建筑3D打印也可以采用環(huán)保材料，如可回收的建筑原料或天然材料，有助于實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

綜上所述，建筑3D打印技術(shù)不僅能夠提升安全性和效率，還能推動行業(yè)向更環(huán)保、更可持續(xù)的方向發(fā)展，因此，它是應(yīng)對現(xiàn)代建筑行業(yè)挑戰(zhàn)的理想選擇。

建筑3D打印不再小眾，全球多個國家都在使用

目前，3D打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，主要包括單層和雙層房屋、裝配式構(gòu)件、建筑墻體、景觀部品、市政和水利構(gòu)件、城市家具、雕塑和園林項(xiàng)目等。它涉及的行業(yè)包括房屋建筑、市政園林、公路鐵路、水利水電、能源建設(shè)、文旅雕塑等多個領(lǐng)域。

放眼全球五大洲，除了南極洲，目前其他各大洲都能見到3D打印的房屋。包括美國、中國、俄羅斯、日本、德國、法國、印度在內(nèi)的世界七大強(qiáng)國，都已涌現(xiàn)出多個典型的建筑3D打印案例。

以美國為例， ICON公司是領(lǐng)先的3D打印建筑公司，在奧斯丁開展了多個3D打印住房項(xiàng)目。其中一個重要項(xiàng)目是與Lennar公司合作，在德克薩斯州建造100套3D打印房屋，目前這一史上最大3D打印社區(qū)項(xiàng)目即將在年底完工。

這些住宅共有8種房型平面圖，面積從146平方米到196平方米不等，擁有三到四間臥室和兩到三間浴室，起價為47.5萬美元。而位于非洲肯尼亞，14Trees公司進(jìn)行的3D打印施工項(xiàng)目，通過丹麥3D打印施工公司COBOD提供的BOD2機(jī)器人3D打印機(jī)，一臺機(jī)器一周就能打印出一棟房屋的墻壁。

這個新建筑群被命名為Mvule花園，包含52棟由3D打印技術(shù)建造的經(jīng)濟(jì)適用房。同時，在迪拜，世界上最大的3D打印建筑于2020年完工，這是一座行政大樓，兩層樓高9.5米，總建筑面積為640平方米。整座建筑的墻體結(jié)構(gòu)僅需3名工人和一臺配套的建筑3D打印機(jī)。

迪拜不僅僅在進(jìn)行單一的3D打印建筑項(xiàng)目，該國已經(jīng)制定并開始實(shí)施“3D打印戰(zhàn)略”，旨在將迪拜打造成全球3D打印技術(shù)的中心。計劃到2030年，實(shí)現(xiàn)25%的建筑將通過3D打印技術(shù)建造。

國內(nèi)開花，國外香，中國建筑3D打印走出國門

從國內(nèi)來看，同樣可以發(fā)現(xiàn)很多類似的案例。早在2014年8月，上海盈創(chuàng)建造的10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用，作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房。

除此之外，盈創(chuàng)還參與了多個重要項(xiàng)目，包括蘇州工廠的3D打印研發(fā)中心、上海青浦工廠的5萬平米建筑群，甚至是迪拜的全球首個3D打印辦公室，以及日本的第一座3D打印球體住宅。

位于甘肅的火星一號基地巢穴居所酒店項(xiàng)目是國內(nèi)首個3D打印商業(yè)建筑，該項(xiàng)目采用了冠力科技的工業(yè)級建筑3D打印機(jī)GL-3DPRT-C2，通過工廠預(yù)打印與現(xiàn)場拼裝相結(jié)合的方式完成。此外，包括河北故城500平米的新中式庭院，以及約5600平米的沙特吉達(dá)清真寺，這些都是冠力科技的3D打印典型應(yīng)用案例。

除此之外，河南太空灰公司也參與了多個3D打印項(xiàng)目，包括古建筑風(fēng)格的涼亭、衛(wèi)生間、以及工廠自用的門衛(wèi)房等。南京嘉翼精密參與建造了包括南京江北校園的3D打印曲線橋和江北新區(qū)市民接待中心等項(xiàng)目。武漢曉楠智能在山東菏澤市黃河管理段使用3D打印技術(shù)完成了護(hù)底四棱塊的打印。此外，該公司還參與了宜昌市三峽大學(xué)的溢洪道項(xiàng)目。北京空間智筑則制作了北京冬奧會的3D打印雪花建筑裝飾，并在北京市昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)建造了一座占地約25平米的毛氈房小屋。

3D打印建筑未來市場近萬億元，要走的路很長

2022年，住建部出臺的《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科技發(fā)展規(guī)劃》一共提出九大重點(diǎn)任務(wù)，明確要加快建筑機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用。積極推進(jìn)建筑機(jī)器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用，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)。同年11月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部選取24個城市開展智能建造試點(diǎn)，積極探索建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新路徑。

根據(jù)全球市場研究和咨詢公司Global Market Insights的最新研究報告稱，全球3D打印建筑市場預(yù)計從2023年的15億美元增長至2032年的1039億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)59.6%。這是一個即將快速爆發(fā)的市場，但是相對來說仍然處于行業(yè)的開始階段，要實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的市場拓展，仍然面臨一些制約因素，主要包括以下幾個方面：

1. 材料的限制與成本：目前，建筑3D打印使用的材料，如特種水泥、沙石混合物和塑料，仍存在耐用性和適用性問題，尤其在極端天氣和地震等環(huán)境下，材料的安全性需要改進(jìn)。此外，3D打印材料和設(shè)備成本較高，使得項(xiàng)目整體成本難以與傳統(tǒng)建筑方式競爭，特別是在低成本市場中。

2. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的缺乏：3D打印建筑行業(yè)缺乏國際和國內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建筑規(guī)范，這在一定程度上限制了技術(shù)的廣泛應(yīng)用。此外，3D打印建筑的監(jiān)管體系尚不完善，很多國家和地區(qū)的相關(guān)政策尚未跟進(jìn)，導(dǎo)致企業(yè)在實(shí)施時遇到法律、審批等方面的問題。

3. 技術(shù)成熟度與施工精度：盡管3D打印技術(shù)在小規(guī)模和實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目中表現(xiàn)出色，但在大規(guī)模建筑中，尤其是在需要高精度施工的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中，技術(shù)的精度和穩(wěn)定性仍然是一個挑戰(zhàn)。大規(guī)模打印時可能會出現(xiàn)材料沉降、結(jié)構(gòu)偏差等問題，這會影響建筑的整體質(zhì)量和安全性。

4. 社會接受度與認(rèn)知：3D打印建筑技術(shù)雖然在一些項(xiàng)目中取得了成功，但廣大公眾和傳統(tǒng)建筑行業(yè)的接受度仍然較低。很多人對這種新興技術(shù)的耐久性、安全性和美觀性持懷疑態(tài)度，這需要通過更多的實(shí)際案例來證明其可靠性。

5. 大型設(shè)備與現(xiàn)場施工能力：目前，建筑3D打印設(shè)備通常較大，運(yùn)輸、安裝和調(diào)試復(fù)雜。在偏遠(yuǎn)地區(qū)或交通不便的地方，設(shè)備的運(yùn)輸和使用仍然存在困難。此外，現(xiàn)有技術(shù)主要適用于小型或中型建筑，高層建筑、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大規(guī)模住宅區(qū)的打印仍面臨設(shè)備和技術(shù)瓶頸。

要讓3D打印建筑走向更大的市場，除了技術(shù)進(jìn)步和材料創(chuàng)新外，還需解決標(biāo)準(zhǔn)化、成本、社會接受度及設(shè)備適應(yīng)性等問題。隨著技術(shù)發(fā)展、政策完善和行業(yè)成熟，3D打印建筑有望在未來十幾年成為主流建筑方法之一。

未來，傳統(tǒng)建筑施工方式將逐漸被3D打印智能建造方式取代，而這一轉(zhuǎn)變只是時間問題。

根據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2014年中國建筑工人數(shù)量曾達(dá)到6109萬的頂峰，之后每年以超過100萬人的速度減少，到2023年底下降至4582萬，十年間減少了超過1500萬。隨著建筑工人老齡化問題的加劇，建筑行業(yè)勞動力短缺的趨勢也將愈加嚴(yán)峻。

近日，住建部在青島召開了全國智能建造工作現(xiàn)場會。會上提出，在制定“十四五”行業(yè)發(fā)展規(guī)劃時，要將發(fā)展智能建造作為推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑。會議還指出，2023年我國建筑業(yè)總產(chǎn)值約為31.6萬億元，行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，但仍面臨工業(yè)化、信息化水平較低的問題，同時也存在勞動力短缺、勞動效率不高等挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，智能建造是指通過應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字化、信息化技術(shù)，并結(jié)合自動化設(shè)備和智能系統(tǒng)，提升建筑過程中的效率、質(zhì)量和安全性，從而推動建筑行業(yè)的現(xiàn)代化和高質(zhì)量發(fā)展?？傮w而言，智能建造的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更安全、更高效、更可持續(xù)的建筑，這將成為建筑行業(yè)未來長時間內(nèi)的發(fā)展趨勢。

接下建筑工人的“飯碗”，3D打印是必然趨勢

在過去，建筑工作歸根到底還是依賴于人工來完成。然而，隨著人口老齡化問題日益嚴(yán)重，新一代年輕人也很少愿意從事這一行業(yè)。在這種情況下，我們迫切需要找到可以替代人工的工具，而建筑3D打印機(jī)正是我們今天要討論的替代方案。

圍繞“更安全、更高效、更可持續(xù)”這三個核心目標(biāo)，建筑3D打印技術(shù)的優(yōu)勢可以從以下幾個方面來體現(xiàn)：

1. 更安全：建筑3D打印技術(shù)能夠減少人工操作中的錯誤和安全風(fēng)險。傳統(tǒng)建筑過程中，工人可能面臨高空作業(yè)、重型機(jī)械操作等危險，而3D打印通過自動化的方式，能夠降低人員的直接暴露，從而提高工人的安全性。此外，3D打印技術(shù)的精確度高，能夠減少結(jié)構(gòu)缺陷，進(jìn)一步提高建筑的結(jié)構(gòu)安全性。

2. 更高效：3D打印技術(shù)能夠大大縮短建筑施工的時間。傳統(tǒng)的建筑方法往往需要繁瑣的準(zhǔn)備工作和大量的人工協(xié)作，而3D打印機(jī)能夠一次性完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的打印，減少了人為因素的干擾，提高了工作效率。例如，建筑3D打印機(jī)可以連續(xù)工作，不受天氣或工人疲勞的影響，大大加快了建設(shè)進(jìn)度。

3. 更可持續(xù)：3D打印技術(shù)具有更高的材料利用率和更低的浪費(fèi)率。相比傳統(tǒng)建筑方法，3D打印技術(shù)能夠精確控制材料的使用，減少過度消耗和建筑垃圾。此外，建筑3D打印也可以采用環(huán)保材料，如可回收的建筑原料或天然材料，有助于實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。

綜上所述，建筑3D打印技術(shù)不僅能夠提升安全性和效率，還能推動行業(yè)向更環(huán)保、更可持續(xù)的方向發(fā)展，因此，它是應(yīng)對現(xiàn)代建筑行業(yè)挑戰(zhàn)的理想選擇。

建筑3D打印不再小眾，全球多個國家都在使用

目前，3D打印在建筑行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，主要包括單層和雙層房屋、裝配式構(gòu)件、建筑墻體、景觀部品、市政和水利構(gòu)件、城市家具、雕塑和園林項(xiàng)目等。它涉及的行業(yè)包括房屋建筑、市政園林、公路鐵路、水利水電、能源建設(shè)、文旅雕塑等多個領(lǐng)域。

放眼全球五大洲，除了南極洲，目前其他各大洲都能見到3D打印的房屋。包括美國、中國、俄羅斯、日本、德國、法國、印度在內(nèi)的世界七大強(qiáng)國，都已涌現(xiàn)出多個典型的建筑3D打印案例。

以美國為例， ICON公司是領(lǐng)先的3D打印建筑公司，在奧斯丁開展了多個3D打印住房項(xiàng)目。其中一個重要項(xiàng)目是與Lennar公司合作，在德克薩斯州建造100套3D打印房屋，目前這一史上最大3D打印社區(qū)項(xiàng)目即將在年底完工。

這些住宅共有8種房型平面圖，面積從146平方米到196平方米不等，擁有三到四間臥室和兩到三間浴室，起價為47.5萬美元。而位于非洲肯尼亞，14Trees公司進(jìn)行的3D打印施工項(xiàng)目，通過丹麥3D打印施工公司COBOD提供的BOD2機(jī)器人3D打印機(jī)，一臺機(jī)器一周就能打印出一棟房屋的墻壁。

這個新建筑群被命名為Mvule花園，包含52棟由3D打印技術(shù)建造的經(jīng)濟(jì)適用房。同時，在迪拜，世界上最大的3D打印建筑于2020年完工，這是一座行政大樓，兩層樓高9.5米，總建筑面積為640平方米。整座建筑的墻體結(jié)構(gòu)僅需3名工人和一臺配套的建筑3D打印機(jī)。

迪拜不僅僅在進(jìn)行單一的3D打印建筑項(xiàng)目，該國已經(jīng)制定并開始實(shí)施“3D打印戰(zhàn)略”，旨在將迪拜打造成全球3D打印技術(shù)的中心。計劃到2030年，實(shí)現(xiàn)25%的建筑將通過3D打印技術(shù)建造。

國內(nèi)開花，國外香，中國建筑3D打印走出國門

從國內(nèi)來看，同樣可以發(fā)現(xiàn)很多類似的案例。早在2014年8月，上海盈創(chuàng)建造的10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)交付使用，作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房。

除此之外，盈創(chuàng)還參與了多個重要項(xiàng)目，包括蘇州工廠的3D打印研發(fā)中心、上海青浦工廠的5萬平米建筑群，甚至是迪拜的全球首個3D打印辦公室，以及日本的第一座3D打印球體住宅。

位于甘肅的火星一號基地巢穴居所酒店項(xiàng)目是國內(nèi)首個3D打印商業(yè)建筑，該項(xiàng)目采用了冠力科技的工業(yè)級建筑3D打印機(jī)GL-3DPRT-C2，通過工廠預(yù)打印與現(xiàn)場拼裝相結(jié)合的方式完成。此外，包括河北故城500平米的新中式庭院，以及約5600平米的沙特吉達(dá)清真寺，這些都是冠力科技的3D打印典型應(yīng)用案例。

除此之外，河南太空灰公司也參與了多個3D打印項(xiàng)目，包括古建筑風(fēng)格的涼亭、衛(wèi)生間、以及工廠自用的門衛(wèi)房等。南京嘉翼精密參與建造了包括南京江北校園的3D打印曲線橋和江北新區(qū)市民接待中心等項(xiàng)目。武漢曉楠智能在山東菏澤市黃河管理段使用3D打印技術(shù)完成了護(hù)底四棱塊的打印。此外，該公司還參與了宜昌市三峽大學(xué)的溢洪道項(xiàng)目。北京空間智筑則制作了北京冬奧會的3D打印雪花建筑裝飾，并在北京市昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)建造了一座占地約25平米的毛氈房小屋。

3D打印建筑未來市場近萬億元，要走的路很長

2022年，住建部出臺的《“十四五”住房和城鄉(xiāng)建設(shè)科技發(fā)展規(guī)劃》一共提出九大重點(diǎn)任務(wù)，明確要加快建筑機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用。積極推進(jìn)建筑機(jī)器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用，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)。同年11月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部選取24個城市開展智能建造試點(diǎn)，積極探索建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的新路徑。

根據(jù)全球市場研究和咨詢公司Global Market Insights的最新研究報告稱，全球3D打印建筑市場預(yù)計從2023年的15億美元增長至2032年的1039億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)59.6%。這是一個即將快速爆發(fā)的市場，但是相對來說仍然處于行業(yè)的開始階段，要實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的市場拓展，仍然面臨一些制約因素，主要包括以下幾個方面：

1. 材料的限制與成本：目前，建筑3D打印使用的材料，如特種水泥、沙石混合物和塑料，仍存在耐用性和適用性問題，尤其在極端天氣和地震等環(huán)境下，材料的安全性需要改進(jìn)。此外，3D打印材料和設(shè)備成本較高，使得項(xiàng)目整體成本難以與傳統(tǒng)建筑方式競爭，特別是在低成本市場中。

2. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的缺乏：3D打印建筑行業(yè)缺乏國際和國內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建筑規(guī)范，這在一定程度上限制了技術(shù)的廣泛應(yīng)用。此外，3D打印建筑的監(jiān)管體系尚不完善，很多國家和地區(qū)的相關(guān)政策尚未跟進(jìn)，導(dǎo)致企業(yè)在實(shí)施時遇到法律、審批等方面的問題。

3. 技術(shù)成熟度與施工精度：盡管3D打印技術(shù)在小規(guī)模和實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目中表現(xiàn)出色，但在大規(guī)模建筑中，尤其是在需要高精度施工的復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中，技術(shù)的精度和穩(wěn)定性仍然是一個挑戰(zhàn)。大規(guī)模打印時可能會出現(xiàn)材料沉降、結(jié)構(gòu)偏差等問題，這會影響建筑的整體質(zhì)量和安全性。

4. 社會接受度與認(rèn)知：3D打印建筑技術(shù)雖然在一些項(xiàng)目中取得了成功，但廣大公眾和傳統(tǒng)建筑行業(yè)的接受度仍然較低。很多人對這種新興技術(shù)的耐久性、安全性和美觀性持懷疑態(tài)度，這需要通過更多的實(shí)際案例來證明其可靠性。

5. 大型設(shè)備與現(xiàn)場施工能力：目前，建筑3D打印設(shè)備通常較大，運(yùn)輸、安裝和調(diào)試復(fù)雜。在偏遠(yuǎn)地區(qū)或交通不便的地方，設(shè)備的運(yùn)輸和使用仍然存在困難。此外，現(xiàn)有技術(shù)主要適用于小型或中型建筑，高層建筑、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大規(guī)模住宅區(qū)的打印仍面臨設(shè)備和技術(shù)瓶頸。

要讓3D打印建筑走向更大的市場，除了技術(shù)進(jìn)步和材料創(chuàng)新外，還需解決標(biāo)準(zhǔn)化、成本、社會接受度及設(shè)備適應(yīng)性等問題。隨著技術(shù)發(fā)展、政策完善和行業(yè)成熟，3D打印建筑有望在未來十幾年成為主流建筑方法之一。

未來，傳統(tǒng)建筑施工方式將逐漸被3D打印智能建造方式取代，而這一轉(zhuǎn)變只是時間問題。