盤點(diǎn)全球七大3D打印實(shí)體建筑

距“3D打印建筑”這一概念問(wèn)世短短三四年時(shí)間里，世界各國(guó)的建筑設(shè)計(jì)公司都在進(jìn)行自己的實(shí)踐和研究，盡管3D打印仍停留在打印樣板房階段，但憑借著省人力、成本低、速度快、環(huán)保，其潛在發(fā)展前景已獲得業(yè)內(nèi)認(rèn)可。

　　3D打印自1983年查克·赫爾(Chuck Hull)發(fā)明3D打印技術(shù)以來(lái)，該技術(shù)陸續(xù)在交通運(yùn)輸、工業(yè)設(shè)計(jì)、電子機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用，不斷刷新著人們的現(xiàn)有認(rèn)知。

　　歷數(shù)近幾年來(lái)3D打印技術(shù)的發(fā)展成果，會(huì)發(fā)現(xiàn)該技術(shù)從未中斷過(guò)親近人類的腳步。2010年11月，美國(guó)Jim Kor團(tuán)隊(duì)打造出世界上首輛3D打印的汽車Urbee;2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師開(kāi)發(fā)出世界上首架3D打印的飛機(jī);2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次3D打印出人造肝臟組織;2013年11月，美國(guó)3D打印公司“固體念”(SolidConcepts)設(shè)計(jì)制造出世界首個(gè)3D打印金屬手槍;2014年10月，英國(guó)Pi-Top團(tuán)隊(duì)推出世界首款3D打印筆記本電腦。

　　簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，3D打印就是一種快速成型的技術(shù)。它與普通打印的工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)電腦控制以利用光固化和紙層疊等技術(shù)來(lái)構(gòu)造物體。與其他應(yīng)用領(lǐng)域相比，新興領(lǐng)域3D打印建筑才剛起步，目前仍停留在打印樣板房的階段，距大規(guī)模量產(chǎn)尚有距離。但其憑借著省人力、成本低、速度快、環(huán)保綠色的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)勢(shì)必掀起工程建筑領(lǐng)域的革命，其潛在的發(fā)展前景已獲得業(yè)內(nèi)認(rèn)可。

　　45天3D現(xiàn)場(chǎng)打印出400平方米的雙層別墅

　　據(jù)了解，該別墅的施工時(shí)長(zhǎng)僅為45天，打印過(guò)程中幾乎沒(méi)有人力介入，只需技術(shù)專家監(jiān)督建造過(guò)程。經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)顯示，該建筑物的抗震級(jí)別達(dá)八級(jí)以上。

　　該別墅的地基和墻體用鋼筋20噸，C30混凝土380立方米。

　　該別墅的打印原材料為普通標(biāo)號(hào)的混凝土和鋼筋，地基和墻體用鋼筋20噸，C30混凝土380立方米。墻體樓層板都按規(guī)范要求用鋼筋綁扎，采用3D打印機(jī)直接澆筑成型技術(shù)，全程由電腦程序操控。相較于傳統(tǒng)的建筑方法，3D打印建筑幾乎沒(méi)有原料浪費(fèi)，工業(yè)垃圾少，從而降低工程總造價(jià)。

　　3D整體/現(xiàn)場(chǎng)打印流程。

　　3D打印建筑的原材料多是沙子和黏合劑，但黏合劑帶有化學(xué)成分，時(shí)間一長(zhǎng)容易發(fā)生化學(xué)變化。但這棟別墅使用的是混凝土和鋼筋，與傳統(tǒng)建筑相符，更符合行業(yè)要求。這棟別墅是華商騰達(dá)試驗(yàn)3D打印設(shè)備的試驗(yàn)品，去年完工，不對(duì)外出售，一層將用作“樣板間”進(jìn)行展示，二層將用作員工的辦公用房。

　　最先報(bào)道此事的外媒3DPrintBoard將華商騰達(dá)稱為“是同行盈創(chuàng)建筑科技(上海)有限公司(下稱盈創(chuàng)科技)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手之一”。盈創(chuàng)科技成立于2002年，是一家專注于從事建筑新材料研發(fā)、生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，近兩年來(lái)在3D打印建筑領(lǐng)域碩果頗豐。2014年3月，該公司于24小時(shí)內(nèi)3D打印出了10棟別墅毛坯房;2015年1月，該公司3D打印了一棟高15米的6層公寓樓，和一所1100平方米的別墅，為當(dāng)時(shí)世界最高的3D打印建筑。

　　盈創(chuàng)科技3D打印的六層公寓樓，當(dāng)時(shí)為世界最高的3D打印建筑。

　　盈創(chuàng)科技3D打印的1100平方米的精裝別墅。

　　就在盈創(chuàng)科技嶄露頭角之時(shí)，卻遭到了“輪廓工藝”3D打印技術(shù)的發(fā)明者，美國(guó)南加州大學(xué)教授比赫洛克·霍什內(nèi)維斯(Behrokh Khoshnevis)的詬病。教授聲稱盈創(chuàng)科技剽竊了他有關(guān)3D打印技術(shù)的創(chuàng)意，侵犯了其專利，他的團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備采取法律手段。教授還對(duì)盈創(chuàng)科技所聲稱的可3D現(xiàn)場(chǎng)/整體打印技術(shù)表示懷疑，他認(rèn)為該公司實(shí)際上是“在工廠里的巨大不可移動(dòng)設(shè)備將其分成幾部分造好”，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)使用其他施工方法拼接而成。

　　3D整體/現(xiàn)場(chǎng)打印建筑技術(shù)，與普通3D打印建筑技術(shù)的主要區(qū)別在于建成方法。目前全球范圍內(nèi)的3D打印建筑基本都是事先在工廠預(yù)置好，然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，人力物力耗費(fèi)巨大。而3D現(xiàn)場(chǎng)/整體打印建筑技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就在于可在施工現(xiàn)場(chǎng)完成打印，無(wú)需模板和拼裝，節(jié)省各項(xiàng)成本。

　　20米長(zhǎng)的巨型打印設(shè)備。

　　目前國(guó)內(nèi)只有華商騰達(dá)掌握了3D整體/現(xiàn)場(chǎng)打印建筑技術(shù)，這要?dú)w功于該公司自主研發(fā)數(shù)年的多功能一體化打印設(shè)備。該設(shè)備長(zhǎng)20米，寬和高均為6米，配有可移動(dòng)的巨型噴頭，控制軟件包括電子配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和3D打印系統(tǒng)。華商騰達(dá)表示，這款多功能一體化打印設(shè)備可被用來(lái)打印任何尺寸和形狀的建筑物，包括高層及非常規(guī)形狀的。

　　距“3D打印建筑”這一概念問(wèn)世短短三四年時(shí)間里，世界各國(guó)的建筑設(shè)計(jì)公司也都在進(jìn)行自己的實(shí)踐和研究，下面就來(lái)細(xì)數(shù)一些全球頗具特色的3D打印建筑。

　　荷蘭——世界第一座3D打印建筑“風(fēng)景屋”

　　圖源：3DPrintBoard.com

　　圖源：3DPrintBoard.com

　　2013年1月，荷蘭建筑設(shè)計(jì)師Janjaap Ruijssenaars和藝術(shù)家Rinus Roelofs設(shè)計(jì)出了全球第一座3D打印建筑物，設(shè)計(jì)靈感來(lái)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(fēng)景一樣能夠愉悅?cè)说奶卣鳎实妹麨長(zhǎng)andscape House(風(fēng)景屋)。該建筑使用意大利的“D-Shape”打印機(jī)制出6×9米的塊狀物，最后拼接完成。該建筑預(yù)計(jì)在荷蘭和巴西兩處開(kāi)工。

　　美國(guó)——可分解的3D打印建筑

　　圖源：BBC

　　圖源：BBC

　　2013年8月，美國(guó)加州奧克蘭的設(shè)計(jì)工作室完成了世界上第一個(gè)3D建筑體，建筑物的長(zhǎng)寬均為10英尺(約3米)，高8英尺(約2.44米)。該建筑由585個(gè)聯(lián)鎖組件構(gòu)成，共耗時(shí)10800個(gè)小時(shí)進(jìn)行3D打印，最后拼裝花費(fèi)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(shí)間分解，制造出無(wú)數(shù)個(gè)微型棲息地。

　　荷蘭——3D打印“運(yùn)河屋”

　　阿姆斯特丹“運(yùn)河屋”的透視圖。圖源：3dprintcanalhouse.com

　　迷你版3D打印機(jī)KamerMaker以及3D構(gòu)造組件。圖源：3dprintcanalhouse.com

　　2014年，荷蘭阿姆斯特丹宣布在一條運(yùn)河旁建造世界上第一座3D打印房屋，由荷蘭DUS建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)，共有13個(gè)房間。該建筑的最終形態(tài)將類似傳統(tǒng)的荷蘭運(yùn)河房屋，因此將其命名為“運(yùn)河屋”(Canal House)。先由約3.5米高的特大型3D打印機(jī)KamerMaker逐層打印熔塑層，凝固后形成塑料塊，最后由工人搭建完成。目前，“運(yùn)河屋”已經(jīng)在阿姆斯特丹北部地區(qū)動(dòng)工，預(yù)計(jì)2017年竣工。

　　中國(guó)——3D打印中式庭院

　　圖源：盈創(chuàng)科技官網(wǎng)

　　圖源：盈創(chuàng)科技官網(wǎng)

　　2016年3月，中國(guó)建筑公司盈創(chuàng)科技完工兩幢面積分別為80、130平方米的3D打印中式庭院，造價(jià)為40萬(wàn)元。該建筑的設(shè)計(jì)和建造由董事長(zhǎng)馬義和親自操刀，按照3D打印建筑技術(shù)的特性，整體建筑設(shè)計(jì)超越了原有蘇州園林的古建筑體結(jié)構(gòu)和布局，將現(xiàn)代審美元素和高科技技術(shù)結(jié)合在一起。迪拜——3D打印辦公樓

　　該建筑的內(nèi)部設(shè)施也全由3D打印而成。圖源：Mirror

　　圖源：Mirror

　　2016年5月24日，全球首座3D打印的辦公室在阿聯(lián)酋迪拜國(guó)際金融中心落成。該單層建筑占地面積為250平方米，打印材料為一種特殊的水泥混合物，施工時(shí)長(zhǎng)僅為17天，總造價(jià)1.4萬(wàn)美元(約合9.3萬(wàn)元人民幣)。該建筑的各個(gè)部件由一臺(tái)高6米、長(zhǎng)36米、寬12米的巨型3D打印機(jī)制造。中國(guó)公司盈創(chuàng)科技負(fù)責(zé)3D打印了該建筑的主體部分，后由施工方僅用2天拼裝而成。