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未来3D打印建筑仍面临巨大挑战

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-04-21  浏览次数:38

当全球各地陆续爆出3D打印房屋的各种消息,我们不由得向往起了未来的居住场景。但是,就目前来说,3D打印建筑依然只是处于发展初期,其面临的挑战还有很多。

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在大部分人心中,3D打印只存在于高新科技领域。但随着3D打印建筑技术的日益完善,特别是3D打印建筑技术在建筑行业的成功应用,3D打印建筑技术引领的产业变革有望成为建筑业未来的方向,3D打印建筑正以越来越迅速的姿态展现在世人面前。

3D打印房屋盛行

近年来,3D打印建筑在全球悄然兴起,世界各国都掀起了3D打印房屋的热潮。

2016年,德国Dresden工业大学凭借其极具应用前景的混凝土3D打印技术ConPrint3D获得了2016德国工程机械展的创新奖。运用该技术建造一栋普通民居仅需10小时,而传统施工方法需要6天。

今年以来,旧金山Apis Cor房屋建筑初创公司与俄罗斯房屋建筑公司PIK Group合作修建了一座房屋,只用了一天的时间和10134美元的建筑材料。其秘诀就是一台3D打印机器人。

3月份,现在基础建设技术公司-Cazza宣布将在迪拜建造世界上第一幢3D打印的摩天大楼。而在此前,迪拜在3D打印建筑领域已经先后打印了未来博物馆、办公楼等一系列建筑。

近日,乌克兰的创业公司PassivDom也开发出一种3D打印的智能房屋。小屋基于模块化原则,可以允许许多单元组装在一起,以建造一个更大的建筑。这款3D打印小屋可以在任何环境中建造,让用户可以随心所欲地住在大自然中,过上可持续发展和零碳排放的生活。

无人机+3D打印建筑成新风景线

英帝国理工学院、伦敦大学学院和英国巴斯大学的研究人员对于未来3D打印借助BIM,再新添无人机双翼后,将在灾难安置房领域发挥的作用有了更高的期待。

这种3D打印+无人机的技术被称为“空中添加建筑制造”(Aerial Additive Building Manufacturing),简称AABM。研究人员表示,他们希望通过AABM,实现:无人机搜集现场信息—将搜集到的信息提供给BIM软件—设计结构—使用具有3D打印功能的携带了打印材料的多架无人机进行建设。

研究人员称,AABM技术不仅能被用于灾后应急建筑的建设,还有可能成为一种改变所有建筑类型的新方法。

这不是首个旨在打造灾难或应急住房的3D打印项目。难民住房危机或将通过使用机器人组装3D打印的预制构件以非常经济的方式得到解决。

但是,这是史上首次运用3D技术+无人机进行现场建设,而无需使用大型打印机或预制构件的方法。

借助其他新兴技术的参与和支持,3D打印建筑迸发着更加蓬勃的生机。

未来挑战仍然巨大

在充分的完善之前,每一项新技术在应用中都会出现不可预料的问题,3D打印建筑自然不会幸免。

从全世界范围来说,3D打印建筑面临同一个难题,即在技术、质量和成本等方面尚未形成一套完善的国家或者行业标准,缺乏完整的评价体系。此外,3D打印建筑尚未产生专用的设计软件,目前使用的BIM软件属于管理类而非设计类,3D建筑打印的设备基本上也是一片空白,3D打印建筑所用的功能型和环保型的材料亦处于初步阶段。

2016年8月23日,住房和城乡建设部下发了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》对3D打印技术有了新的指示:“积极开展建筑业3D打印设备及材料的研究。结合BIM技术应用,探索3D打印技术运用于建筑部品、构件生产,开展示范应用。”

《发展纲要》对推动3D打印技术应用于建筑部品、构件生产起到了重要作用,但也可以看出,《发展纲要》指示开展、予以推动的是“建筑实体之外的附属部分”,所以并不能借此认为国家将明确推广3D打印建筑。

因此,综合来看,3D打印建筑距离真正的产业化还比较遥远,这将是一个非常大的挑战。

未来,3D打印建筑和传统建筑在技术和产业上逐渐融为一体,可能是主要的趋势之一。同时,3D打印建筑将主要用于高科技和个性化服务方面,如小型景观建筑、参观模型、安居工程等。3D打印建筑很难完全取代传统建筑,而作为建筑业态里的一个创新和补充,推进产业升级和改造是一个比较好的发展思路。

 
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