目前主流3D打印建筑技術分析,價格問題急需解決！
“能不能住人我們不知道，只知道在河的對面。前兩年的晚上，那個房子上有燈光的，五顏六色弄得蠻風光，后來不知道怎么就沒了。” 張師傅在上海市張江高科技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)青浦園區(qū)當門衛(wèi)，他所說的“那個房子”，是曾經(jīng)風靡一時的“全球首批3D打印實用建筑”。
2014年3月，盈創(chuàng)建筑科技（上海）有限公司運用3D打印技術在青浦園區(qū)內打印出了10棟房子，用作青浦區(qū)民惠三期動遷基地項目指揮部的辦公用房，灰色外墻，面積最小的24平方米，最大的60平方米。
青浦園區(qū)（集團）有限公司的相關工作人員對這10棟房子已經(jīng)拆除一事予以了肯定回復，“建在我們園區(qū)內的，已經(jīng)拆掉了，現(xiàn)在看不到了”；“什么時候拆的？具體的我不清楚。”
“先進制造與3D打印”曾是國務院第一次集體學習選擇的話題。中國工程院院士、西安交通大學機械工程學院院長盧秉恒是那次學習的授課人。機械工業(yè)信息研究院副院長石勇在接受時代周報記者采訪時亦曾指出，國家領導人對先進制造業(yè)的關注是“空前的”：“裝備強國才強，《中國制造2025》中提到的重點發(fā)展的十大領域，其中絕大部分是裝備制造業(yè)范疇。”
當時代周報記者致電盧秉恒，請他就3D打印建筑被拆除一事發(fā)表看法時，他回答說：“我對整個3D打印建筑的事了解少，不好發(fā)表意見。”“宣傳一個事物好，哪怕是真好，也不要說大話，‘前無古人，后無來者’是要不得的。”清華大學建筑學院教授、國家一級注冊建筑師、建設部城鎮(zhèn)化專家委員會委員單德啟對時代周報記者直言道，“（目前有關3D打印建筑）的說法非此即彼，我看已近乎不講道理了。山西應縣的十一層木塔，不是3D打印的，歷經(jīng)近千年，地震也搖不垮，這不是假的。”
江蘇省三維打印裝備與制造重點實驗室主任楊繼全則對時代周報記者表示：“從基礎原理來看，3D打印房屋尤其是一體化房屋，在結構的強度、牢度、材料等方面都是有優(yōu)勢的，但這僅僅停留在理論層面。目前3D打印建筑尚未形成統(tǒng)一的規(guī)范，沒有經(jīng)過長時間的檢測和認證，所以數(shù)據(jù)在短期內的可比性不大。”
高調的盈創(chuàng)
今年3月，盈創(chuàng)建筑科技（上海）有限公司在蘇州的工廠內，運用3D技術打印出兩幢中式庭院，蘇州園林一般的建筑風格，吸引了很多參觀者。9月27日，盈創(chuàng)董事長馬義和在參加2016“對話張江”全媒體訪談時表示，所謂3D打印建筑，簡單來說就是把設計師設計好的建筑圖紙交給盈創(chuàng)，轉換成可以輸入打印機的一個數(shù)字化模型，然后打印機會按照數(shù)字化模型把一棟房子打印出來。
盈創(chuàng)提供了一段3D打印建筑的現(xiàn)場視頻，視頻顯示，一只巨大的噴頭像奶油裱花一樣源源不斷噴出灰色的油墨，油墨呈“Z”字形排列，層層疊加，壘成墻體。之后，墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來，再用鋼筋水泥進行二次“打印”灌注，連成一體。澆到油墨的地方，砂石材料會在一天內固化—不知是否因為打印機太大，鏡頭一直缺乏全局鏡頭，只能看到移動的噴嘴，卻始終沒有出現(xiàn)馬義和所形容的那臺“高6.6米、寬10米、長150米的3D打印機”。
馬義和此前在接受媒體采訪時曾表示，“油墨”原料多來源于建筑垃圾、工業(yè)垃圾等，可以就地取材，通過技術處理、加工、分離，使之成為3D打印建筑“油墨”的原材料，避免了沙子、石子等材料的運輸，而且，3D打印建筑不產(chǎn)生任何揚塵，也不產(chǎn)生建筑垃圾。至于“油墨”的牢度，馬義和解釋，這是一種經(jīng)過特殊玻璃纖強化處理的混凝土材料，其強度和使用年限大大高于鋼筋混凝土。
在國內3D打印建筑領域，盈創(chuàng)一直很高調。除了2014年3月打印出10棟房子外，2015年1月，盈創(chuàng)還曾在蘇州工業(yè)園區(qū)內打印出一幢６層樓居住房（含一層地下室）和一幢面積達1100平方米的三層別墅。據(jù)盈創(chuàng)負責人介紹，目前平層、兩層的建筑，可直接把建筑打印出來，運送到指定位置使用；如果是三層或以上建筑，可以先分開打印建筑的不同部分，然后運送到目的地，在地基上進行組裝。
實際上，盈創(chuàng)公開的這段視頻畫面，和2014年1月美國南加州大學公布的“輪廓工藝”3D打印技術視頻非常類似。 當時，由美國NASA出資的“輪廓工藝”已經(jīng)可以做到24小時內打印出大約232平方米的兩層樓房。“輪廓工藝”的項目負責人是南加州大學教授比赫洛克·霍什內維斯。為此，教授聲稱盈創(chuàng)科技剽竊了他有關3D打印技術的創(chuàng)意，侵犯了其專利，他的團隊會采取法律手段。教授還對盈創(chuàng)科技所聲稱的可3D現(xiàn)場/整體打印技術表示懷疑，認為該公司實際上是“在工廠里的巨大不可移動設備將其分成幾部分造好”，再運輸?shù)浆F(xiàn)場使用其他施工方法拼接而成。
有意思的是，自2014年3月29日宣布成為“全球第一家實現(xiàn)真正建筑3D打印的高科技企業(yè)”后，馬義和稱“盈創(chuàng)科技專心搞3D打印已經(jīng)有12年時間”。作為湖北襄陽人，馬義和曾對家鄉(xiāng)媒體說過這么一段話：“要想成功，必須多學習。多年來，我一直研究全世界最頂尖的產(chǎn)品和技術，并且從各個方面全面超越它。從前年開始，與國內的建筑、建材、聲學專家一道，訪問45個發(fā)達國家的60所一流大學，對它們的建筑、建材、聲學等學科最前沿的理論、技術和產(chǎn)品進行學習和研究，為我所用。”
降低房價？
3D打印建筑到底能不能住人？換言之，在房價令常人難以承受的今天，普及3D打印建筑能否降低房價？談及3D打印建筑的經(jīng)濟性，楊繼全表示，“我不認為性價比很好”，他認為3D打印建筑技術在其本身的研發(fā)、設備及材料上的投入不會比人工費低，“目前的房價高并不是因為造價成本高，造價成本在房價中只占11%甚至更低，造價成本幾乎都可以忽略掉。從造價成本里去降低成本，我覺得不現(xiàn)實。”
單德啟的想法則更為明確：“社會富裕了，文化需求高了，建筑不再只是居住的機器。它需要更豐富變化的空間，需要在建筑的內外界面上有更豐富的裝飾裝修，如西方古典建筑物上的線腳、挑檐、山墻山花、浮雕等。這樣3D打印建筑就會非常復雜，成本不一定就比人工便宜、快捷。”
據(jù)楊繼全的研究團隊在目前實踐過程中所得出的實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，扣除設備本身與其他研發(fā)成本，僅僅考慮建筑物施工、耗材、人工等費用，3D打印建筑和傳統(tǒng)建筑的成本是相近的，沒有特別大的差異。
既然成本相近，與傳統(tǒng)建筑相比，3D打印建筑的優(yōu)勢在哪里？
從目前基礎研究角度來分析，楊繼全認為3D打印建筑具有“3D建筑形狀的自由化、結構更優(yōu)化、打印出來的建筑具備功能與藝術融于一體的特點”三個優(yōu)勢。和國內將3D打印建筑應用于民居和別墅相比，國外的3D打印建筑似乎更加符合楊繼全所說的這三個優(yōu)勢。
2013年1月，荷蘭建筑設計師Janjaap Ruijssenaars和藝術家Rinus Roelofs設計出了全球第一座3D打印建筑物，設計靈感來源于莫比烏斯環(huán)，因其類似莫比烏斯環(huán)的外形以及其像風景一樣能夠愉悅人的特征，故得名為Landscape House（風景屋）；2013年8月，美國加州奧克蘭的設計工作室完成了一個3D建筑體，建筑物的長寬均為10英尺（約3米），高8英尺（約2.44米）。該建筑由585個聯(lián)鎖組件構成，共耗10800個小時進行3D打印，最后拼裝花費了4天。所有組件都采用聚乳酸這種生物塑料制成，可以隨著時間分解，制造出無數(shù)個微型棲息地。
和中國人將3D打印建筑寄希望于建造民居不同，國外的3D打印建筑，更像是一種實驗性游戲，游走在先鋒與藝術之間。
單德啟則建議，基于3D打印技術能提高建設效率的積極意義，可以考慮用于大量建造功能比較單一的建筑，如住宅樓、辦公樓、學校等，但“不能無限制夸大它的作用，比如用來建筑公共場所如劇場、博物館、紀念堂。”
“當建筑的發(fā)展突破了單一的土木實體時，人工還是比3D擁有更多的優(yōu)越性。”單德啟總結說。
巨大挑戰(zhàn)
對于建筑領域來說，3D打印究竟具備革命性的意義還只是曇花一現(xiàn)？楊繼全坦言，目前市場上所報道的3D打印建筑，基本上都屬于模型范疇：“這些3D打印建筑并不是功能性建筑，更多還是一種新技術的嘗試和新業(yè)態(tài)的實驗，有一定的創(chuàng)新性，但不足以稱之為一種革命。從建筑的實體功能、藝術、環(huán)保和材料等技術來看，3D打印建筑能否在未來具備革命性意義，還要取決于各方面技術的發(fā)展趨勢。比如，能否在關鍵核心技術上有所突破？國家能否推進相關產(chǎn)業(yè)化政策的出臺？”
從全世界范圍來說，3D打印建筑面臨同一個難題，即在技術、質量和成本等方面尚未形成一套完善的國家或者行業(yè)標準，缺乏完整的評價體系。此外，3D打印建筑尚未產(chǎn)生專用的設計軟件，目前使用的BIM軟件屬于管理類而非設計類，3D建筑打印的設備基本上也是一片空白，3D打印建筑所用的功能型和環(huán)保型的材料亦處于初步階段。
8月23日，住房和城鄉(xiāng)建設部下發(fā)了《2016－2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》對3D打印技術有了新的指示：“積極開展建筑業(yè)3D打印設備及材料的研究。結合BIM技術應用，探索3D打印技術運用于建筑部品、構件生產(chǎn)，開展示范應用。”
多位專家跟時代周報記者解釋，《發(fā)展綱要》鼓勵將3D打印技術用于建筑部品、構件生產(chǎn)，指的是“建筑實體之外的附屬部分”，并不能借此認為國家將明確推廣3D打印建筑。
據(jù)楊繼全預測，3D打印建筑和傳統(tǒng)建筑在技術和產(chǎn)業(yè)上逐漸融為一體，可能是未來的趨勢之一。同時，3D打印建筑將主要用于高科技和個性化服務方面，如小型景觀建筑、參觀模型、安居工程等。“總之不可能取代傳統(tǒng)建筑，而只會作為建筑業(yè)態(tài)里的一個創(chuàng)新和補充，推進產(chǎn)業(yè)升級和改造，這個是值得期待的。”楊繼全補充。
面對“3D打印建筑將在3—5年產(chǎn)生革命性意義”的預測，楊繼全頗為謹慎：“這是一個比較樂觀的態(tài)度，我認為3D打印建筑距離真正的產(chǎn)業(yè)化還比較遙遠，這將是一個非常大的挑戰(zhàn)。”
原標題：《別被高大上的3D打印建筑迷惑了，它無法降低房價》
(責任編輯：admin)
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