24小时打印10间房子 3D打印建筑你敢住吗

发布时间:2014-11-18 文章来源:http://www.treasury-rbs.com

  用打印机来盖房?不要一砖一瓦,只要一台3D打印机,就能在24小时内“兴建”10间房?
  号称“全球首批3D打印实用建筑”的房屋近日亮相上海青浦。“将建筑垃圾变废为宝,让建筑工人做更体面的工作,让建筑成本降低50%,让更多人住得起房子,房型家具私人订制,让水更清、天更蓝……”其研发者马义和近日也被冠上“全国3D打印第一人”的名号。
  3D打印建筑究竟会带来怎样的革命?建筑学专家认为,作为全球建筑革命的热点,3D打印改变了传统的建筑施工工艺,从环保节能省时省力角度看,有其创新意义。不过新型“油墨”打印的建筑,其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证。
  “24小时能打印10间房”
  近日,张江高新青浦园区内的3D打印建筑正式揭开神秘面纱。在园区内的一片空地上,10幢一至两层的毛坯新房错落安置。据悉,这10幢有着方便面式外表纹理的房子,并非由工人一砖一瓦砌出来,而是由一台3D打印机,在24小时内打印出来的。
  走进一个3D打印的房间:设计的多样性可以让门窗等位置在“打印”过程中就预留出来,并且根据需要安装预埋件。与众不同的墙体,也并非钢筋水泥浇筑,而是用一种特殊的“油墨”,根据电脑设计图纸和方案,在现场层层叠加“喷绘”而成。
  这项技术的发明者,上海盈创装饰集团有限公司董事长马义和给记者展示了现场打印时拍摄的视频片段,只见一只巨大的喷头,像奶油裱花一样源源不断喷出灰色的油墨,油墨呈“Z”字形排列,层层叠加,很快便砌起了一面高墙。之后,墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来,再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注,连成一体。马义和介绍,整个打印过程,只需要一张图纸、一台电脑、就地取材制造的足够“油墨”,就可以在24小时内打印出10幢200平方米建筑。
  打印机长啥样不让看
  能打印房子,该要一台多大的3D打印机?技术方称,这台超级打印机是企业的最高商业机密,外人都无缘一见。记者有幸见到了这台巨型打印机的视频,机器呈长方体,厂方介绍的高6.6米、宽10米、长32米的打印机,底面占地面积足有一个篮球场那么大,高度足有3层楼高。且打印机的长度还可以延伸,完全拉开足有150米长。马义和前几年对它完成了设计研发,然后全球定制零部件,最终在苏州工厂组装而成。这次现身青浦的3D打印房屋就是在苏州打印好后搬运到上海的。
  “用3D打印机来造房,是世界各国建筑师的梦想。此前,俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑,但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件,然后通过组装做成建筑的墙体;荷兰打印了一个景观房建筑叫莫比乌斯环,是通过用沙子和黏合剂的方式打印若干个模块进行组装,最终,也没有打印出完整的房子。而有了这台打印机,就可以就地取材,制造打印‘油墨’,打出整栋房子。”马义和称。
  “油墨”来自建筑垃圾
  3D打印的房子是否为一种噱头?打印的建筑牢度怎样?能用多少年?如果在不久的将来推出3D打印住宅,有人会买吗?面对记者一连串的疑问,马义和回答得胸有成竹。
  在他眼里,3D打印不仅是一种全新的建筑方式,更是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能,不仅解放人力,还能大大降低建造成本,造出普通百姓都能住得起的房子。
  据其介绍,3D打印最大的亮点,就是把建筑垃圾再利用,同时让新建筑不会产出新的建筑垃圾。“今后建筑过程将大大降低扬尘和污染,建筑工地不再会是一片狼藉,城市空气质量也会得到改善。”马义和说。中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上,而盈创3D打印建筑“油墨”的核心技术就是将建筑垃圾再利用,通过技术处理、加工、分离,使之成为3D打印建筑“油墨”的原材料。
  让更多人住得起房子
  那么这样的“油墨”牢度怎样?马义和表示,“油墨”是一种经过特殊玻璃纤强化处理的混凝土材料,其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。“空心的墙体不但大大减轻了建筑本身的重量,还可以随意填充保温材料,并可任意设计墙体结构,一次性解决墙体的承重结构问题,因此无论是桥梁、简易工房、剧院,还是宾馆和居民住宅,其建筑体的强度和牢度都符合且高于国家建筑行业标准。”
  更颠覆想象的是,“油墨”挤出后会很快凝固,保证打印机能连续打印。“如果是整栋25层的住宅楼,只要打好地基,仅十天半月即可完成整栋楼的建筑框架。之后安装好门窗,排好各类电线管道,再由打印机打印出整体的复合地板和家具,业主一个多月就可拎包入住。”马义和说,这绝不是未来的梦想,而是现今已经实现了的技术。“现在,你看中了外滩的哪栋建筑,或者喜欢全球哪套品牌家具,只要用照相机拍下来,将设计图纸输入电脑,很快就可不走样地拷贝打印出来。”
  更令他对自己产品信心十足的是3D打印的价格优势。据他测算,打印能使建筑能耗从70%降低到30%以下,让建筑成本降低50%,让更多人住得起房子。
  建筑专家看法
  原材料玻璃纤维会影响呼吸系统
  创新值得肯定,但3D打印住宅还有很长的路要走。
  因青浦打印建筑的亮相,马义和成为建筑业内的关注热点。而他的下一步计划,将在全国寻找合作方,在全国间隔300公里范围内建100家梦工厂,今后就地取材,就地制造油墨,就地打印。不过,对于如此大手笔的规划,似乎也有人表示了担忧。有专家表示,虽然在理论上运转良好,但当规模变大后,可能会突然失效。在很长的时间里,3D打印房屋可能只会用在一些临时建筑上。
  同济大学建筑系教授来增祥同样表示,3D打印在建筑新材料开拓和建筑工艺上的创新探索值得称赞,不过3D打印房屋要真正普及,恐怕还需斟酌。比如该3D打印“油墨”的构成主要是高标号水泥和玻璃纤维。而据他所知,某些国家禁止建筑物大量使用玻璃纤维,因为玻璃纤维会影响人体呼吸系统。高强度水泥未来的回收也有困难,目前我国高层住宅普遍使用的是钢筋混凝土或全钢结构,其中钢铁可以回收,因此传统建筑材料在未来的一段时期内依旧有很大优势。
  此外,建筑不光有外在的形态,特别是人居住宅,更需要对内部结构、综合强度、刚度、防火性、使用年限等多方面进行综合考量。来增祥认为“油墨”的承载力强度、耐久性等各项指标是否符合标准,还有待专家和有关部门的权威检测和认证。