上月，上海青浦张江高新园区内，10栋如同简易工房、爬满横纵纹路的灰色低层建筑正式投用。从开始建造之日起，它们就备受关注，因为和传统建筑不 同，这10栋房子是巨型3D打印机“吐”出来的。这项被认为是21世纪最热门的技术，在建筑领域又有了新的应用例子，但同时，3D打印行业专家对此表示谨 慎乐观。有专家认为，3D打印材料的安全性、房子的抗震效果都需要时间检验，在承载数据、舒适性、标准化、验收标准等方面也缺少有说服力的信息。不过，目 前在建筑3D打印方面的各种探索，让人们不禁设想，什么时候3D打印的大范围实用时代会降临，我们有一天也会住上3D打印的房屋吗?
与实用性还有距离
3D打印建筑技术的基本原理是利用3D打印技术建造房屋，和其他3D打印不同的是，它需要一个巨型的三维挤出机械，并且挤出的是混凝土，通过与计算机相连接，将设计蓝图变成实物。虽然在概念上设计起来很简单，但实施起来相当复杂，要解决的技术问题非常多。
之前美国、意大利和阿姆斯特丹几家公司，都曾公布说要通过3D打印机打印建筑，此次在上海交付使用的10栋房子，由有12年3D领域经验的上海盈创装饰设计工程有限公司完成。
与传统建筑相比，3D打印建筑技术速度快，有研究推算可比传统建筑技术快10倍以上。它不需要使用模板，不需要数量庞大的建筑工人，可以非常容易地打印出其他方式很难建造的高成本曲线建筑，可以打印出强度更高、质量更轻的混凝土建筑物，甚至可以更多地采用装配式建筑。
上海盈创装饰集团有限公司董事长马义和介绍，3D打印房屋与普通房屋区别在于保温效果更好，上海室外温度35℃，室内温度保持在27℃左右，做到这点并不难，因为打印出的房子是中空的，可以在中空部位填充保温材料。而且因为是无缝拼接，房子不会渗水，防漏效果比较好。
被 称为“3D打印狂人”的马义和认为，3D打印建筑的推广前景好，而且已经成为业内趋势，与传统的制模、搭脚手架等复杂建筑过程相比，在节省成本和人工方面 很有优势。但江苏省三维打印装备与制造重点实验室主任、南京师范大学电气与自动化工程学院副院长杨继全认为，率先亮相的这10栋3D打印房屋有一定进步， 但不是实质性的进步。
“从现在报道上来看，它能够在比较短的时间内打印出较为粗糙的墙壁，制作出类似茅草屋的建筑模型，在建筑材料的开发和 应用上确实有其独到之处。但在功能性上，还不能完全满足实际的建筑需求，即居住功能”，杨继全判断，目前在建筑3D打印方面的工作都是有益的探索，但离实 际建筑还有较大差距。
欧洲某公司生产的建筑3D打印机喷头和外观。
油墨从打印机喷嘴里浇洒下来。
地基、墙体和屋檐“躺”在地上。
打印后再竖起来，就成了前后通风的房子。
3D打印的核心点在材料上，也就是油墨，油墨上的突破使多种打印成为可能，比如人体器官、金属配件、自行车，甚至香喷喷的巧克力。
马义和介绍，目前10栋房屋使用的油墨是回收再利用的建筑垃圾和工业垃圾，前期经过独特配方的分离和处理。今年4月，这10栋房屋首次亮相后，同济大学建筑系教授来增祥曾公开在当地媒体表示过疑虑，他认为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打印的“油墨”构成主要是高标号水泥和玻璃纤维。而据他所知，某些国家禁止建筑大量使用玻璃纤维，因为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一段时期内依旧有很大优势。
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，还有待专家部门的权威检测和认证。而现实是，目前我国还没有行业标准来检验3D打印建筑的抗震、环保等性能。
杨继全也认为，3D打印建筑所需要的材料要同时具有功能性、环保性和生态性三个特点：在满足实体建筑的功能需求外，如果不具备环保性，那就与传统建筑无异，它就没有存在意义。#p#分页标题#e#
打印高层可否期待?
3D打印也被认为不能应用于高层建筑上。要将几十层的建筑物打印出来，面临的挑战不仅包括需要设计出巨型3D打印机，还要解决大型建筑物结构强度问题，以及建筑物中钢筋的打印问题。
马义和称其公司不仅能打印低层建筑，高层建筑也可以打印，现在正和同济大学、中科院等单位合作，所有检测、验收三方一起合作。“现在也在尝试高层，低层和高层建筑的打印流程工艺一样，不一样的是设计图纸，复杂的设计工艺很多，3D打印优势更易体现，不仅速度快，而且更易完成设计理念”。
“理论上来分析，3D打印建筑的强度比传统建筑有保证。但这并不意味着打印的强度一定比传统建筑高”，杨继全分析，这些都要看设计上有没有做到优化，建筑装备的施工过程有没有满足3D打印的施工要求，建材有没有符合实体建筑的功能需求。所以3D打印建筑的强度与传统建筑一样，是个系统工程。
杨继全介绍，3D打印建筑要实现产业化，还应扎扎实实地突破关键核心技术，这些方面国内外都还没做太多工作。基于3D打印的数字化建筑设计技术与体系，基本上也还是空白。
一天打印200平米两层楼
美国项目负责人将访莞
南都讯记者杨洋在TED演讲里曾展示过一天打印出200多平米两层楼房的美国南加州大学教授洛克·霍什内维斯，将到东莞参加2014中国(东莞)“智谷杯”3D打印创意设计大赛，这项比赛昨日正式启动，洛克·霍什内维斯和国内外的3D前沿牛人都会参与，他的学生还有项目落户广东智谷科技有限公司牵头成立的东莞首个3D打印创意产业园。
据报道，美国南加州大学的“轮廓工艺”3D打印技术项目，由美国航空航天局出资赞助。作为该项目负责人，比赫洛克·霍什内维斯教授曾介绍，“轮廓工艺”其实就是一个超级打印机器人，外形像一台悬停于建筑物之上的桥式起重机，两边是轨道，中间的横梁则是“打印头”，横梁移动进行X轴和Y轴的打印工作，然后一层层将房子打印出来。其工作速度非常快，24小时内就能打印出一栋2层楼高、约合232平方米的房子。“轮廓工艺”3D打印技术目前已经可以使用水泥混凝土作为材料，按照设计图的预先设计，利用3D打印机喷嘴喷出高密度、高性能混凝土，逐层打印出一道道墙壁和隔间、装饰等，再利用机械手臂完成整座房子的基本架构。全程由计算机程序操控，而且节省25%的资金、30%的材料和一半人工。
“轮廓工艺”不仅可负责打印外墙，铺地板、水管、电线，甚至连上漆、贴墙纸也一手包办，但住宅建筑的许多部分，诸如水电、供热管道、门窗和吊顶等仍需借助人力手工完成安装。
霍什内维斯教授曾在演讲中预测，到2050年，3D打印房子将成为一种成熟的技术，到时候坚固度将不是首要考虑的问题，现在生产的各种高强度塑料建材保证5到10年的需求没问题，不仅达到住房人群的要求，而且由于成本低廉，过几年换一套也不在话下。
东莞智维立体成型股份有限公司总经理张靖博士就在南加州大学师从洛克·霍什内维斯，其团队也在东莞横沥的首个3D产业园落户。
延伸之材料
液体状油墨能迅速固化
3D打印建筑的核心技术是油墨，该公司研发出建筑3D打印的万能油墨混凝土，原材料主要来源于建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿等，经过回收再利用，前期经过独特配方的分离和处理。据介绍，第一栋打印出来的房子，采用了拆迁的建筑垃圾分离出占70%的再生石作为油墨。油墨中还添加了玻璃纤维，可以取代钢筋的作用。因此打印1到3层的房子，基本无需再采用钢筋。这种液体状的油墨在打印过程中不会塌下，并能够迅速固化，整个建筑8小时就能出厂。
足够大的3D打印机
用3D打印机打印一栋房子，首先需要足够大的打印机。打印这批房子的公司拥有的建筑3D打印机，宽度为10米，高度为6 .6米，最长长度为150米。底面占地面积足有一个篮球场那么大，高度足有三层楼高。
在电脑中建立三维模型
这10栋房子建筑结构简单，类似工地板房，是该公司董事长马义和自己画的草图。在电脑中建立起三维模型，是从“3D虚拟”到“3D构造”的关键步骤。借助3D辅助设计软件，工程师们可以设计出房屋的3D模型，或者直接照着原型来设计。通过计算机，可以完成一系列如强度校核、抗震计算、设计优化、成型工艺、运动控制、建筑材料成型等自动化工作。
从底部一层层打印叠加
第一栋房子是在工厂里整体打印出来的，打印的横截面是包括地基、两面墙体和两面屋檐在内的五边形，“躺”在地上，建筑油墨从打印机喷嘴里浇洒下来，一层进入固化阶段之后，它可以根据电脑程序，自动爬上另一层。这样从底部一层层打印叠加上去，打印完成后再竖起来，就成了前后通风的房子，最后再安装两面的玻璃门。除了这栋整体打印的房子，为了运输便利，其他房子的打印部分主要是两面墙体、门窗等建筑结构件，打印完成后再从苏州工厂运到上海现场安装、施工。
成品
像搭积木一样把墙体搭起来后，梁柱的地方再放入钢筋和灌注混凝土，其他地方都是空的，预留了保温层和铺设管线的空间。
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