2022年的时候,一位清华大学教授,用3D打印机,耗时160小时造出全屋,花费仅20多万,除此之外,全程的建造材料只用了混凝土,连钢筋和砖块都没有用到。

这项技术看似新奇,但其实3D打印建筑的事情人们很早就已经知道了,但毕竟是新技术,难免会遭到质疑。很多人都不清楚,这样的技术到底能不能被应用到实际的工程建设中?


他们觉得这项技术实在太过于先进,即便能够建造房屋,也应该只是实验室里的宝贝,和大多数普通人并没有关系。其实还真不是这样的,3D打印建筑这种技术,早在上世纪就已经有人在研究着了。

3D打印建筑很早就出现了?

在1997年的时候,一位名叫Behrokh Khoshnevis的外国教授就提出了用3D打印技术来制造建筑物的方案,并将该技术命名为轮廓成型工艺。2013年1月,一位荷兰建筑师和一位意大利发明家合作,在沙子里掺入粘合剂、混凝土和纤维来打印建筑框架。

2019年11月17日的时候,我国中建二局广东建设基地,就已经用3D打印技术,打印了一栋7.2米高的双层办公楼。

如果再去网上搜索有关3D打印建筑的资讯,那还会找到更多成功的案例,某种意义上来说,我们已经掌握了这项技术,并且也开始应用这项技术来建造房屋了。

可即便如此,在很多人心中,还是感觉这种技术造出的房屋太昂贵,可能住不起,也有人认为建筑模式和传统的差距太大,怕房屋不牢固,住着不安全,更有些人认为这么金贵的设备,就这样不停地转着砌墙,速度实在太慢了。有这些疑虑是正常的,但现实中,这些问题都是不存在的。

3D打印建筑有哪些优势?

首先说说价格问题。传统的模式下要建造一栋房屋,需要花钱的地方主要包括人工费和建材费。人工主要负责的工作内容有:搬砖、砌墙、运水泥、扎钢筋等等,整体来说,人工占了大部分,而像拌砂浆、砂浆吊运这种重体力的会交给机器来完成。

在传统的建筑模式下,建筑材料主要包括:砖、水泥、沙子、钢筋和辅助木板,总体来说材料类型复杂,操作难度有点高,没有几年的工程经验都干不来。

而使用3D打印,首先人工费就能省下来了,因为砌墙和搅拌混凝土的流程都是由机器来完成,而这种模式下的建筑材料主要就是混凝土,是不需要砖块、钢筋的,所以连搬砖和扎钢筋的人力也不用出。像这位清华教授这种情况,只需要3个人就能够完成建设,这一点儿都不夸张。

因为建筑过程中没有用到钢筋支撑,所以很多人担心做出来的房屋会不会不结实?其实在建造房屋之前,这位教授就已经用这项技术打印了一座桥,材料也全都是混凝土,最后这座桥上站了将近一百号人也没有塌下来,由此可见桥身结构的稳固。

在3D打印技术中,无论是打印模型还是建筑,都要先在电脑里设计模型,而像建筑这种,还会用模型在电脑里进行受力仿真,能够通过测试,才是合格的设计。

除此之外,在打印墙壁的过程中,混凝土也不是实心填充的,而是通过一种支撑结构来保持墙体的稳固,保证每一个连接点都符合力学原理,所以可以放心大胆的使用。

机器和人工的最大区别,就是人要吃喝拉撒睡,而机器却可以一直运行下去,并且机器不会疲惫,所以在建筑速度方面要比传统模式快很多。

这位清华教授为村民建造房屋花了20万,用了160小时(7天),同样的工程量要是使用传统的建筑模式,最快也需要一个多月才能完成。由此可见3D打印建筑其实完全满足廉价、安全和高效的特点。但为什么到现如今,我们还是感觉这项技术离我们很遥远呢?其实是因为在很多人的意识里,这项技术的跨度太大了。

技术过于先进,人们难以接受?

在老一辈的意识里,盖房子都是要靠人力一砖一瓦摞起来,这样的模式从古代就延续到了现代,哪怕是后来出现了搅拌机等机械设备,都不过是用机器取代了一些人力操作而已,都属于可接受范围内。但如果有一天出现了自动砌砖的机器人,那就超出了很多人的认知了,因为他们不敢相信机器能做这种技术活。

而3D打印技术的出现,就类似这种情况,不用很多工人搬砖砌墙,就靠着机械臂一圈又一圈地运转着,竟然能造出房子。这颗跨度就相当于古人想要加快马车的速度,都只会想着多加几匹马,而你却给他们送来了汽车一样。

很多人会觉得3D打印建筑这种技术,使用到的设备都是很先进的,相应的价格也就很高了,这倒也确实,毕竟和传统的建筑机器相比,3D打印机属于更加高精尖设备,背后所包含的技术都是要收费的,而且还不会很便宜。

不过建筑3D打印机也不全是一种规格,有一些是龙门吊类型的,有一些是机械臂类型的,还有一些是根据用户需求定制的,不一样的规格收费就不一样。从一些厂家官网上可以看到,建筑3D打印设备便宜点的也是几万,贵点的可以达到上百万甚至更高。相比之下,传统的建筑方式就比较便宜了,即便是混凝土搅拌机,几千块的就够用了。

除此之外还有操作技术问题。很多在工地上干过工程的人,基本上很快就能熟练掌握技术要领,即便是操作机器,也能很快就上手。但是3D打印机属于高精尖设备,想要熟练使用它,首先要具备电脑操作能力,然后还要会在电脑上设计建筑图纸,并将设计图转换为模型,让打印设备能够识别……

一套操作下来,非常考验施工者的专业水平能力,而这些技术除了少部分专业技术员之外,对于大多数建筑工人来说都很难完成。

但是从现在的社会趋势来看,即便建筑3D打印技术和成本都很高,依然还是会成为未来建筑行业的主流技术,这是为什么?

未来建筑行业的希望!

众所周知,现在的社会从事体力劳动的越来越少了,随着就业机会的增加,很多人都想去从事轻体力的工作,而工地上大部分都是年纪稍大的一批,如果再过几年,从事建筑的人员只会越来越少,那么到时候就是自动化建筑技术的天下。

其次,随着人们消费观念的升级,更多人会越来越追求私人定制房屋,或者手机上下单,现场机器人自动完成建筑的住房消费模式。如果要满足这类的市场需求,人工建房就显得很无力。

最后,因为3D打印房屋所需要用到的建筑材料都是事先计算好的,并且大部分是混凝土,因此使用这种方式也可以避免造成材料的浪费,也能减少更多的建筑垃圾,这样环保的方案才是众望所归。

未来3D打印技术应该怎样做?

新技术的出现总是会遭到现实的质疑,很多自动化技术刚出现时,人们总是一时难以接受,但到后来,很多技术都融合到了人们的日常生活中。从长远来看,3D打印建筑的技术确实很有潜力,无论是从节省人力还是自由设计,都远超传统建筑模式。但如果要能够走进寻常百姓家,还要先改善价格机制,可以使用租赁或者其他更合理的技术服务模式来推广。然后就是降低操作门槛,让更多人能够很轻松就能使用。

技术的出现总是为了满足社会需求,无论3D打印技术有多炫酷,如果不能满足人们的需求,那它也难以一直存活下去。如今我们对建筑的需求还停留在传统思维模式,但如果以后改变了,3D打印建筑也就不是什么稀奇的事情了,也许那时候又会出现一种比3D打印还先进的技术,同样会遭到我们的质疑。

友情提示

本站部分转载文章,皆来自互联网,仅供参考及分享,并不用于任何商业用途;版权归原作者所有,如涉及作品内容、版权和其他问题,请与本网联系,我们将在第一时间删除内容!

联系邮箱:1042463605@qq.com