讓城市＂更聰明＂，建筑3D打印引領(lǐng)新風(fēng)潮

隨著(zhù)3D打印發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域對3D打印的需求越來(lái)越多，相應的各種3D打印技術(shù)不斷創(chuàng )新發(fā)展。

輪廓成型工藝ContourCrafting（俗稱(chēng)3D打印建筑技術(shù)）是美國南加州大學(xué)布洛克·霍什內維斯教授（Behrokh Khoshnevis）在1997年提出的，用加載3D打印系統的大型機械裝置直接打印建筑物。該技術(shù)在2006年被美國的Modern Marvel頻道評為全美當年最佳25項發(fā)明之一，并獲得了美國太空總署（NASA的資助）。NASA計劃將探月機器人Athlete 和 Contour Crafting技術(shù)結合，實(shí)現在外太空進(jìn)行無(wú)人建造。谷歌公司的能源部門(mén)也計劃用輪廓成型工藝用于風(fēng)力發(fā)電機的基建部分的打?。ǔl(fā)電機模組和葉片外）。

可以說(shuō)，輪廓成型工藝的出現，對傳統建筑行業(yè)造成了沖擊，給傳統建筑行業(yè)帶來(lái)了革新和新動(dòng)力。

各種輪廓成型工藝打印的3D作品比比皆是。以浙江迅實(shí)科技有限公司為例，迅實(shí)科技從美國ContourCrafting公司引進(jìn)最正統的輪廓成型工藝，把建筑3D打印作為企業(yè)發(fā)展的一個(gè)分支。到目前為止已經(jīng)與政府、高校等多個(gè)單位合作，成績(jì)斐然。



讓城市

上海展覽中心建筑打印成品



讓城市

柯橋高速路口地標打印

讓城市

蘭亭風(fēng)景區地標打印



建筑3D打印順序：

1.一套3d打印建造設備；

2.利用機械在建筑場(chǎng)地勾畫(huà)出一個(gè)整體輪廓、線(xiàn)條；

3.開(kāi)始砌墻，機器人會(huì )按規劃圖自動(dòng)留出門(mén)和窗戶(hù)的位置；

4.蓋上第一層的天花板，并接著(zhù)在頂上澆灌出第二層的地面；

5.最后完成屋頂、墻壁外部結構等細節部分。



和傳統的建筑業(yè)相比，3D建筑打印技術(shù)展現出了巨大的優(yōu)勢，主要有以下4點(diǎn)：

1. 施工速度至少要快10倍，且建筑類(lèi)型、復雜性等因素不會(huì )增加建設成本。"輪廓工藝"將節省45%到55%的人工，同時(shí)減少了能源消耗，既降低了成本，又更為環(huán)保。

2. 由于全程由電腦程序操控，直接基于CAD設計等的施工建造只產(chǎn)生5-10mm的誤差，該技術(shù)允許的精度和設計自由性在過(guò)去聞所未聞，建筑師和工人間的問(wèn)題將不再阻礙建筑師所要表達的設計想法。

3. 不需要模板，定制性強，可塑性好。雖然"輪廓工藝"機器人打印出來(lái)的墻壁是空心的，但它們的強度系數為10000psi（每平方英寸能承受10000磅壓力），遠遠超過(guò)了傳統建筑的墻壁。

4. 而從美觀(guān)性來(lái)說(shuō)3D建筑打印技術(shù)可以將建筑構件成任意形狀，可以不受傳統直線(xiàn)的制約，隨意將房屋墻面打印成弧形或波浪形等。既豐富了建筑的美感，又符合經(jīng)濟及環(huán)保效益。

當前環(huán)境下雖然3D建筑打印技術(shù)還不能完全取代傳統建筑行業(yè)，但它的優(yōu)越性仍讓它受人歡迎，利用它制造千奇百怪的房子或短時(shí)間內建好一座房子成為現實(shí)。

值得一提的是，"輪廓工藝"不僅可在地球使用，還可以運用到外太空。據聯(lián)合國估計，2050年全球人口將達到96億人，地球居住空間將更為擁擠。荷蘭非營(yíng)利組織"火星一號"從20萬(wàn)報名者中挑出1058人，參加移民火星訓練，預計從中挑選出24位移民者，2024年分6個(gè)梯次2依序升空到火星居住。而人類(lèi)未來(lái)若要移居其他星球，解決住宅問(wèn)題是首要任務(wù)。

霍什內維斯教授稱(chēng)："如果未來(lái)人類(lèi)要在月球上建造棲息地，九成建材有望取自月球土壤，而其余材料或許由地球運往月球。"由于"輪廓工藝"可以更快速、更環(huán)保地批量建造出適合人類(lèi)居住的建筑?？梢韵胍?jiàn)，隨著(zhù)這項前沿技術(shù)趨于成熟，太空移民將成為現實(shí)，同時(shí)也會(huì )更為便捷。