3D打印別墅亮相蘇州 造價(jià)和工期能省一半 —— 文章正文2015-12-21

近日，數(shù)幢使用3D打印技術(shù)建造的建筑亮相江蘇蘇州。這批建筑包括一棟面積約為1000平方米的別墅、一棟5層居民樓和一棟簡(jiǎn)易展廳等，建筑的墻體由大型3D打印機(jī)噴繪而成，呈現(xiàn)出年輪蛋糕般的螺紋結(jié)構(gòu)，而打印使用的“油墨”則由水泥、少量鋼筋和建筑垃圾制成。據(jù)介紹，這些建筑采用3D打印技術(shù)制作后，可節(jié)約建筑材料30%到60%，工期縮短50%到70%，節(jié)約人工50%到80%，建筑成本可至少節(jié)省50%以上。

一張圖讀懂3D打印

何為3D打印？

通過(guò)CAD等軟件建立3D立體模型

分層數(shù)據(jù)

3D打印機(jī)

一鍵打印

材料A材料B材料N

打印頭來(lái)回移動(dòng)，釋放打印材料，逐層打印。

隨著打印進(jìn)度的推進(jìn)，工作臺(tái)高度逐漸下降。

3D打印成品

與傳統(tǒng)切削等材料的“去除法”不同，3D打印技術(shù)采用分層加工、疊加成形的原理，通過(guò)將粉末、液體片狀等離散材料逐層堆積，堆成一個(gè)3D實(shí)體。

3D打印開啟造物新紀(jì)元

3D風(fēng)潮席卷各行各業(yè)，從制造領(lǐng)域到醫(yī)療領(lǐng)域，從教育領(lǐng)域到考古領(lǐng)域，從建筑領(lǐng)域到軍事領(lǐng)域，3D打印已然不是紙上談兵，3D打印技術(shù)已經(jīng)成功走出實(shí)驗(yàn)室與工廠，走向現(xiàn)實(shí)與未來(lái)。

制造領(lǐng)域

3D打印

生活用品 玩具 電子產(chǎn)品 微軟成立3D模型打印車間

食品飲料 蛋糕漢堡包 肉餅番茄醬 2013年情人節(jié)，日本一家咖啡廳推出運(yùn)用3D打印機(jī)打印真人頭像巧克力的服務(wù)，價(jià)格為6000日元

交通工具 自行車汽車 飛機(jī)零部件船舶

流行時(shí)尚 衣褲鞋帽珠寶首飾 3D紀(jì)念模型配件裝飾

家具電器 桌子 椅子

教育領(lǐng)域

豐富教學(xué)道具，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

中學(xué)老師帶著用3D打印制作的恐龍化石或者喜馬拉雅山模型來(lái)到教室，通過(guò)生動(dòng)形象的教學(xué)道具，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

培育數(shù)字素養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量

3D打印有助于網(wǎng)頁(yè)與應(yīng)用程序開發(fā)、電子設(shè)備使用與協(xié)作、3D設(shè)計(jì)等技能的共同提高，有助于數(shù)字素養(yǎng)的全方位培育。

目前，很多中學(xué)已經(jīng)裝備了3D打印機(jī)。

隨著3D打印技術(shù)成本的持續(xù)下降，更多的學(xué)校將會(huì)開始使用。

考古領(lǐng)域

復(fù)制玲貴文物，提高研究效果

美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的研究人員利用3D打印技術(shù)，生產(chǎn)得到適合研究的3D模型，不但保留了原化石的所有外在特征，同時(shí)通過(guò)等比縮減，使其更適合研究。

復(fù)制玲貴文物，在傳播藝術(shù)與文化的同時(shí)，提高安全系數(shù)

史密森尼博物館在弗吉尼亞州展覽托馬斯·杰弗遜的雕塑作品時(shí)，運(yùn)用3D打印技術(shù)制造了一個(gè)巨大的替代品，并將其放置于雕塑的原有位置。

建筑領(lǐng)域

打印建筑物模型

iMaterialise等公司提供打印微型家庭模型服務(wù)，價(jià)格在400美元到700美元之間。

打印建筑物的各個(gè)組塊，最終拼接成整體建筑

荷蘭建筑設(shè)計(jì)師Janjaap Ruijssenaars設(shè)計(jì)了全球第一座3D打印建筑物“Landscape House”，該設(shè)計(jì)模擬莫比烏斯環(huán)。設(shè)計(jì)師計(jì)劃通過(guò)3D打印建筑物組塊并拼接的方式，于2014年底建成該建筑物。

3D打印，光榮的荊棘路

任何一項(xiàng)新事物的誕生與成長(zhǎng)之路有鮮花與鼓勵(lì)，3D打印有著很多優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)前景也很廣闊，但如影隨形的必然還有質(zhì)疑與反對(duì)。

布滿荊棘的商業(yè)化之路

1 低價(jià)格3D打印設(shè)備的產(chǎn)品分辨率低、打印速度慢

打印機(jī)價(jià)格：3千元-3萬(wàn)元=產(chǎn)品表面粗糙=打印速度：數(shù)小時(shí)/個(gè)～數(shù)十小時(shí)/個(gè)

2 高分辨率3D打印設(shè)備價(jià)格高

打印機(jī)價(jià)格>3萬(wàn)元=產(chǎn)品精度高=打印速度快

3 3D模型獲取難度高

手工創(chuàng)建修改對(duì)技術(shù)要求高&3D掃摸儀對(duì)技術(shù)要求高&3D掃描儀掃描成本高

4 原材料種類有限

常用原材料為塑料、樹脂和金屬粉末，食品、陶瓷、木頭、玉石、布匹等原材料還未普及至桌面級(jí)3D打印機(jī)中。

5 難以打印復(fù)合材料物品

常見的3D打印機(jī)只能利用1/2種原材料打印物品

6 原材料價(jià)格高

最便宜的原材料=ABS塑料=百元/公斤

7 打印后的物品還需再次加工

打印得到的多數(shù)物品還需要手工加工處理，“所打即所得”的打印理念尚未實(shí)現(xiàn)。

8 維護(hù)工序復(fù)雜

維護(hù)內(nèi)容復(fù)雜，需要專業(yè)人士

9 監(jiān)管難度高

槍支武器、違禁藥物、版權(quán)產(chǎn)權(quán)監(jiān)管難度上升

10 道德倫理問(wèn)題

生物科技普及，克隆技術(shù)平民化

本報(bào)綜合

現(xiàn)場(chǎng)

除了鋼筋結(jié)構(gòu)，整幢別墅都是打印出來(lái)的

昨天下午，揚(yáng)子晚報(bào)記者來(lái)到位于蘇州工業(yè)園區(qū)金谷路上的盈創(chuàng)新材料(蘇州)有限公司，發(fā)現(xiàn)這家公司所有的建筑都很有特色，墻體所用材質(zhì)跟市面上所見材質(zhì)都不一樣。其中，一棟面積約為1000平方米的別墅顯得尤其惹眼。

揚(yáng)子晚報(bào)記者看到，這棟面積約為1000平方米的別墅，除了鋼筋結(jié)構(gòu)以外，其他都是打印出來(lái)的。仔細(xì)觀察墻體，發(fā)現(xiàn)其外面有一層墻磚，里面則是像面條一樣的水泥混合物橫向?qū)訉訅酒饋?lái)的螺紋墻體，很像“生日蛋糕”上的奶油裝飾。每根“面條”都是緊密結(jié)合，看上去渾然一體。為了保暖，整個(gè)墻體留有空間，并不填滿。記者摸上去，感覺跟摸毛坯房水泥墻體的感覺有些類似，雖然手感很粗糙，但墻體表面很堅(jiān)實(shí)，手上沒(méi)有留下一點(diǎn)水泥粉渣。

在這棟別墅旁邊，還有一棟正在建設(shè)的單元房。揚(yáng)子晚報(bào)記者看到，幾位工人正在拼裝。從施工情況來(lái)看，廉價(jià)單元房的鋼筋結(jié)構(gòu)框架已經(jīng)搭建完成，現(xiàn)場(chǎng)工人們正用工具將已經(jīng)用3D技術(shù)打印出來(lái)的墻體，在這一鋼筋框架結(jié)構(gòu)上進(jìn)行拼接、固定。

據(jù)盈創(chuàng)總經(jīng)理鄭建介紹，這些墻體都是工廠里按照樓層打印好，再運(yùn)過(guò)來(lái)進(jìn)行拼裝的。

幕后

3D打印機(jī)打印出房屋構(gòu)件，再進(jìn)行拼裝

那么，墻體到底是如何打印出來(lái)的呢？在現(xiàn)場(chǎng)，揚(yáng)子晚報(bào)記者并未看見這臺(tái)神奇的3D打印機(jī)。但是，鄭建說(shuō)：“其實(shí)，打印建筑的3D打印機(jī)，其原理與小的打印機(jī)是一樣的。”根據(jù)電腦設(shè)計(jì)的圖紙和方案，由電腦操控一個(gè)巨大噴口噴射出“油墨”。

那么，打印建筑的“油墨”是用什么材料做成的呢？鄭建說(shuō)：“3D打印建筑最大的好處是節(jié)能環(huán)保、節(jié)省材料。”原來(lái)，“油墨”主要由水泥、少量鋼筋和一些建筑垃圾構(gòu)成，里面添加了一些特殊的助劑，增強(qiáng)其粘合性。鄭建說(shuō)：“各類建筑垃圾、工業(yè)垃圾、礦山尾礦，都可以作為原料，而沙漠的沙子對(duì)我們來(lái)說(shuō)就好比黃金。”

據(jù)鄭建介紹，打印時(shí)，噴口噴射出的油墨呈“Z”字形排列，層層疊加，壘成墻體。“油墨”擠出后會(huì)很快凝固，保證打印機(jī)能連續(xù)打印。之后，墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來(lái)，再用鋼筋水泥進(jìn)行二次“打印”灌注，連成一體。

打印機(jī)到底是怎么樣打印出一棟樓的呢？據(jù)了解，眼前這些打印建筑，都是先將內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)搭好，然后由3D打印機(jī)打印出房屋構(gòu)件，再拼裝起來(lái)的。一棟1000平方米的二層別墅，打印1天、拼裝2天，3個(gè)工人已經(jīng)足夠。具體如何打??？企業(yè)表示，這涉及商業(yè)機(jī)密，暫時(shí)還不能完全透露。

“只需一張圖紙、一臺(tái)電腦、就地取材制造的足夠‘油墨’，就可以打印出別墅來(lái)。”鄭建表示，由這個(gè)過(guò)程可以看出，3D打印建筑是不會(huì)產(chǎn)生任何揚(yáng)塵和建筑垃圾的。

商家

3D打印造價(jià)低不滲水，保溫性能好

鄭建告訴揚(yáng)子晚報(bào)記者，通過(guò)3D打印技術(shù)，可以更低的造價(jià)、更快的工期造好房子，建筑成本可至少節(jié)省50%以上。“同樣的建筑，采用3D打印技術(shù)，可節(jié)約建筑材料30%到60%，工期縮短50%到70%，節(jié)約人工50%到80%。”不過(guò)，對(duì)于這種3D打印出來(lái)的墻體具體造價(jià)到底是多少，鄭建則不愿透露。

在展廳內(nèi)，揚(yáng)子晚報(bào)記者看到了各種各樣由3D打印機(jī)打印出來(lái)的作品，小至桌椅，大至墻體。“現(xiàn)在3D打印小物件已經(jīng)不稀奇了，而我們公司是國(guó)內(nèi)第一家能夠打印出2米以上的大物件的公司。”

據(jù)悉，現(xiàn)在的墻體最寬可達(dá)1.2米，而長(zhǎng)度是沒(méi)有限制的。“你想打印多長(zhǎng)就打印多長(zhǎng)。”鄭建表示，別墅所用的墻體，其實(shí)是半空心柱體，保證墻體不會(huì)滲水。鄭建說(shuō)：“我們做過(guò)試驗(yàn)，在墻體中間養(yǎng)魚，魚都是活的。”此外，中間的空心空間里可以填充各種保溫材料，所以，3D打印出來(lái)的建筑保溫效果會(huì)特別好。

因?yàn)閴w是由水泥、少量鋼筋和一些建筑垃圾構(gòu)成，不少人懷疑墻體的強(qiáng)度。對(duì)此，鄭建表示，因?yàn)榇蛴〔牧侠锩嫣砑恿艘恍┨厥獾闹鷦?D打印出來(lái)的墻體的強(qiáng)度是普通墻體的5倍。“一般水泥墻體摔碎后都是呈粉末狀，而我們3D打印的墻體摔碎后還是呈塊狀。”

另外，鄭建表示，由于他們3D打印出來(lái)的建筑構(gòu)件質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，所以理論上其抗震效果也會(huì)更佳。不過(guò)，對(duì)于其抗震強(qiáng)度，鄭建則表示：“目前還無(wú)法給出數(shù)據(jù)。”

據(jù)悉，目前中建八局、上海同濟(jì)建筑設(shè)計(jì)院正在與盈創(chuàng)共同商議，制定出一個(gè)3D打印的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)一旦出爐，將會(huì)成為整個(gè)3D打印行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

中國(guó)房地產(chǎn)數(shù)據(jù)研究院院長(zhǎng)陳晟在接受記者采訪時(shí)表示，采用3D打印技術(shù)，對(duì)房地產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)將是一次顛覆性的革命。今后顧客不但可以定制家具，還可以定制個(gè)性化的房子，打印各種異形構(gòu)件，做到一套房一張?jiān)O(shè)計(jì)圖。

鄭建告訴記者，目前，他們這種打印的建筑已經(jīng)投放市場(chǎng)。去年底，埃及有關(guān)部門訂購(gòu)了2萬(wàn)套廉價(jià)單元房，作為當(dāng)?shù)氐陌仓梅?。由于訂?gòu)數(shù)量巨大，運(yùn)輸不便，干脆在當(dāng)?shù)亻_工。最近，又有吳江大悅城、黃山幸福新世界兩家單位分別訂購(gòu)了一套別墅和一套異形建筑。來(lái)源: 揚(yáng)子晚報(bào)