建筑業(yè)，歡迎來到3D打印時(shí)代
關(guān)于 3D 打印，有人用來打印小玩意，而有的人用來打印人體器官，甚至槍支。當(dāng)我們都在期盼有這么一天，3D 打印技術(shù)將普及每一個(gè)家庭的時(shí)候，有人已經(jīng)想得更遠(yuǎn)。
南加州大學(xué)工業(yè)系統(tǒng)工程學(xué)教授 Berokh Khoshnevis 和他的團(tuán)隊(duì)已花費(fèi)了十年的時(shí)間，研究如何將 3D 打印應(yīng)用在房屋建造上。這是一個(gè)龐大的 3D 打印工程，將一間經(jīng)過電腦設(shè)計(jì)好的房子直接打印出來，除了混凝土外墻，連房屋中的電線、水管等一切都已經(jīng)就緒。
目前人類除了面臨解決饑餓，讓所有人有瓦遮頭也是最根本的需要之一。但即使到了二十一世紀(jì)，目前仍然有十億人生活在極其簡陋的居住環(huán)境下。而惡劣的居住環(huán)境往往助長了疾病與犯罪。
世界各地的慈善組織每年都花費(fèi)巨大資源在為落后地區(qū)的人們建設(shè)新家園。但對(duì)于目前傳統(tǒng)的房屋建造技術(shù)來說，這是一門勞動(dòng)密集型而且缺乏效率的工程。而且這項(xiàng)工作過程相當(dāng)危險(xiǎn)，同時(shí)產(chǎn)生大量的排放。更重要的是，建一座房屋通常費(fèi)用不菲，一些人為了私利往往會(huì)偷工減料，造成更大的悲劇。
有沒有更容易的方法建造一間房子呢？
要知道，現(xiàn)在我們的衣服、鞋子、汽車等等，這些產(chǎn)品的制造和 100 年前已經(jīng)完全不一樣，現(xiàn)在幾乎都進(jìn)入了自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)代--除了我們的房屋，仍然需要用人手增添一磚一瓦。
Khoshnevis 教授與他在南加州大學(xué)的學(xué)生設(shè)計(jì)了一種名為 “contour crafting” 的自動(dòng)化房屋建造技術(shù)，在他們的實(shí)驗(yàn)室中，已成功通過全自動(dòng)的方式 “生產(chǎn)” 出一棟 1.8 米高的樓房。和一般 3D 打印所用的熱熔膠不同，這個(gè)制造房屋整個(gè)過程中通過機(jī)械臂擠出混凝土讓房子成型，過程中另一只機(jī)械臂會(huì)加入石膏、木材、聚合材料、磚塊來優(yōu)化和鞏固整個(gè)產(chǎn)品。
最重要的是，這不是一個(gè)概念性構(gòu)思。利用 contour crafting 技術(shù)制造的房子有什么優(yōu)勢？簡單來說，目前他們能在 20 個(gè)小時(shí)內(nèi)，制造出一所近 300 平方米的房屋。
當(dāng)然，該技術(shù)一開始會(huì)運(yùn)用在一些比較小的房子上，比如在一些緊急情況下需要的應(yīng)急用住房。
Khoshnevis 教授表示，由于成本大大降低，目前這種自動(dòng)化房屋生產(chǎn)技術(shù)對(duì)于低收入家庭非常有利。
甚至將來，建造業(yè)會(huì)催生出一種房屋制造機(jī)出租業(yè)務(wù)，建造一間房屋僅需要有限的人手（大多數(shù)是技術(shù)人員，甚至包括女性、中老年人這些以往很難加入建筑行業(yè)的族群），付出一到兩天的器材租金即可完成。得益于 3D 打印技術(shù)的精準(zhǔn)性，同樣大小的房子，所需物料也大大降低（因?yàn)闇p少了浪費(fèi)）。
而且因?yàn)槭?3D 打印，房屋的定制化也成為可能。只需要找專人設(shè)計(jì)好房屋造型，而電腦將會(huì)自動(dòng)完成其他工作。
目前對(duì)于 3D 打印應(yīng)用在房屋建筑上最大的問題，是行業(yè)性的邏輯設(shè)計(jì)問題。因?yàn)榉课莸脑煨透鳟?，在一次成型的工藝基礎(chǔ)上，如何設(shè)計(jì)好一個(gè)合理有效的建筑邏輯是一門學(xué)問。Khoshnevis 預(yù)計(jì)如果解決好這個(gè)問題，將會(huì)減少 30-40% 的建筑成本。
但和無數(shù)工業(yè)一樣，制造技術(shù)從人手轉(zhuǎn)型到機(jī)械，建筑界在未來也會(huì)面對(duì)一次大型的思維轉(zhuǎn)型。
雖然在地球上我們暫時(shí)未看到采用這種全自動(dòng)建房技術(shù)的房屋，但目前 Khoshnevis 已獲 NASA 委托，負(fù)責(zé)將這種技術(shù)應(yīng)用在將來月球表面的建筑建造上。另外還有幾家國際性建筑公司也邀請(qǐng)他參加幾項(xiàng)特殊的建筑項(xiàng)目，只不過目前他仍需要為此保密。
編輯：鞠麗
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