盤點3D打印建筑在全球都造出了什么房子
距“3D打印建筑”這一概念問世短短三四年時間里，世界各國的建筑設計公司都在進行自己的實踐和研究，盡管3D打印仍停留在打印樣板房階段，但憑借著省人力、成本低、速度快、環保，其潛在發展前景已獲得業內認可。
3D打印自1983年查克·赫爾(Chuck Hull)發明3D打印技術以來，該技術陸續在交通運輸、工業設計、電子機械、生物醫學以及其他領域都有所應用，不斷刷新著人們的現有認知。
歷數近幾年來3D打印技術的發展成果，會發現該技術從未中斷過親近人類的腳步。2010年11月，美國Jim Kor團隊打造出世界上首輛3D打印的汽車Urbee;2011年8月，南安普敦大學的工程師開發出世界上首架3D打印的飛機;2012年11月，蘇格蘭科學家利用人體細胞首次3D打印出人造肝臟組織;2013年11月，美國3D打印公司“固體念”(SolidConcepts)設計制造出世界首個3D打印金屬手槍;2014年10月，英國Pi-Top團隊推出世界首款3D打印筆記本電腦。
簡單說來，3D打印就是一種快速成型的技術。它與普通打印的工作原理基本相同，打印機內裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過電腦控制以利用光固化和紙層疊等技術來構造物體。與其他應用領域相比，新興領域3D打印建筑才剛起步，目前仍停留在打印樣板房的階段，距大規模量產尚有距離。但其憑借著省人力、成本低、速度快、環保綠色的優勢，未來勢必掀起工程建筑領域的革命，其潛在的發展前景已獲得業內認可。
在位于北京市通州區一個不起眼的工業園區中，佇立著一座高度6米，長寬均為15米，墻體厚度25厘米，面積400平方米的雙層別墅。這是全球首座3D現場/整體打印的建筑物，它為名不見經傳的建筑商北京市華商騰達工貿有限公司(下稱華商騰達)，在國內3D打印建筑領域搏得了一席之地。
45天3D現場打印出400平方米的雙層別墅。圖源：華商騰達官網
據建筑商華商騰達介紹，該別墅的施工時長僅為45天，打印過程中幾乎沒有人力介入，只需技術專家監督建造過程。經質量檢測顯示，該建筑物的抗震級別達八級以上。
該別墅的地基和墻體用鋼筋20噸，C30混凝土380立方米。圖源：華商騰達官網
該別墅的打印原材料為普通標號的混凝土和鋼筋，地基和墻體用鋼筋20噸，C30混凝土380立方米。墻體樓層板都按規范要求用鋼筋綁扎，采用3D打印機直接澆筑成型技術，全程由電腦程序操控。相較于傳統的建筑方法，3D打印建筑幾乎沒有原料浪費，工業垃圾少，從而降低工程總造價。
3D整體/現場打印流程。圖源：華商騰達官網
據華商騰達總經理吳建平向《北京青年報》記者介紹，3D打印建筑的原材料多是沙子和黏合劑，但黏合劑帶有化學成分，時間一長容易發生化學變化。但這棟別墅使用的是混凝土和鋼筋，與傳統建筑相符，更符合行業要求。這棟別墅是華商騰達試驗3D打印設備的試驗品，去年完工，不對外出售，一層將用作“樣板間”進行展示，二層將用作員工的辦公用房。
最先報道此事的外媒3DPrintBoard將華商騰達稱為“是同行盈創建筑科技(上海)有限公司(下稱盈創科技)的主要競爭對手之一”。盈創科技成立于2002年，是一家專注于從事建筑新材料研發、生產的高新技術企業，近兩年來在3D打印建筑領域碩果頗豐。2014年3月，該公司于24小時內3D打印出了10棟別墅毛坯房;2015年1月，該公司3D打印了一棟高15米的6層公寓樓，和一所1100平方米的別墅，為當時世界最高的3D打印建筑。
盈創科技3D打印的六層公寓樓，當時為世界最高的3D打印建筑。圖源：盈創科技官網
盈創科技3D打印的1100平方米的精裝別墅。圖源：盈創科技官網
就在盈創科技嶄露頭角之時，卻遭到了“輪廓工藝”3D打印技術的發明者，美國南加州大學教授比赫洛克·霍什內維斯(Behrokh Khoshnevis)的詬病。教授聲稱盈創科技剽竊了他有關3D打印技術的創意，侵犯了其專利，他的團隊正準備采取法律手段。教授還對盈創科技所聲稱的可3D現場/整體打印技術表示懷疑，他認為該公司實際上是“在工廠里的巨大不可移動設備將其分成幾部分造好”，再運輸到現場使用其他施工方法拼接而成。
3D整體/現場打印建筑技術，與普通3D打印建筑技術的主要區別在于建成方法。目前全球范圍內的3D打印建筑基本都是事先在工廠預置好，然后運送到施工現場進行拼裝，人力物力耗費巨大。而3D現場/整體打印建筑技術的最大優勢就在于可在施工現場完成打印，無需模板和拼裝，節省各項成本。
華商騰達20米長的巨型打印設備。圖源：《北京青年報》
目前國內只有華商騰達掌握了3D整體/現場打印建筑技術，這要歸功于該公司自主研發數年的多功能一體化打印設備。該設備長20米，寬和高均為6米，配有可移動的巨型噴頭，控制軟件包括電子配料系統、攪拌系統、輸送系統和3D打印系統。華商騰達表示，這款多功能一體化打印設備可被用來打印任何尺寸和形狀的建筑物，包括高層及非常規形狀的。
距“3D打印建筑”這一概念問世短短三四年時間里，世界各國的建筑設計公司也都在進行自己的實踐和研究，下面就來細數一些全球頗具特色的3D打印建筑。
荷蘭——世界第一座3D打印建筑“風景屋”
圖源：3DPrintBoard.com
圖源：3DPrintBoard.com
2013年1月，荷蘭建筑設計師Janjaap Ruijssenaars和藝術家Rinus Roelofs設計出了全球第一座3D打印建筑物，設計靈感來源于莫比烏斯環，因其類似莫比烏斯環的外形以及其像風景一樣能夠愉悅人的特征，故得名為Landscape House(風景屋)。該建筑使用意大利的“D-Shape”打印機制出6×9米的塊狀物，最后拼接完成。該建筑預計在荷蘭和巴西兩處開工。
美國——可分解的3D打印建筑
圖源：BBC
圖源：BBC
2013年8月，美國加州奧克蘭的設計工作室完成了世界上第一個3D建筑體，建筑物的長寬均為10英尺(約3米)，高8英尺(約2.44米)。該建筑由585個聯鎖組件構成，共耗時10800個小時進行3D打印，最后拼裝花費了4天。所有組件都采用聚乳酸這種生物塑料制成，可以隨著時間分解，制造出無數個微型棲息地。
荷蘭——3D打印“運河屋”
阿姆斯特丹“運河屋”的透視圖。圖源：3dprintcanalhouse.com
迷你版3D打印機KamerMaker以及3D構造組件。圖源：3dprintcanalhouse.com
2014年，荷蘭阿姆斯特丹宣布在一條運河旁建造世界上第一座3D打印房屋，由荷蘭DUS建筑師事務所設計，共有13個房間。該建筑的最終形態將類似傳統的荷蘭運河房屋，因此將其命名為“運河屋”(Canal House)。先由約3.5米高的特大型3D打印機KamerMaker逐層打印熔塑層，凝固后形成塑料塊，最后由工人搭建完成。目前，“運河屋”已經在阿姆斯特丹北部地區動工，預計2017年竣工。
中國——3D打印中式庭院
圖源：盈創科技官網
圖源：盈創科技官網
2016年3月，中國建筑公司盈創科技完工兩幢面積分別為80、130平方米的3D打印中式庭院，造價為40萬元。該建筑的設計和建造由董事長馬義和親自操刀，按照3D打印建筑技術的特性，整體建筑設計超越了原有蘇州園林的古建筑體結構和布局，將現代審美元素和高科技技術結合在一起。
迪拜——3D打印辦公樓
該建筑的內部設施也全由3D打印而成。圖源：Mirror
圖源：Mirror
2016年5月24日，全球首座3D打印的辦公室在阿聯酋迪拜國際金融中心落成。該單層建筑占地面積為250平方米，打印材料為一種特殊的水泥混合物，施工時長僅為17天，總造價1.4萬美元(約合9.3萬元人民幣)。該建筑的各個部件由一臺高6米、長36米、寬12米的巨型3D打印機制造。中國公司盈創科技負責3D打印了該建筑的主體部分，后由施工方僅用2天拼裝而成。
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