3D打印在住宅建筑中的应用前景
发布时间:2018-10-13
随着3D打印近年来开始渗透到主流以及全世界,几乎每个领域的研究人员、设计师、工程师和制造商都找到了接受这项技术的方法,并被无限的创作机会所吸引,其中许多都是以前不可能的。
你可能最初开玩笑说我们周围的所有东西很快就会被3D打印出来,想象一下完美的家庭生活——在他们的3D打印家中,带有3D打印车,并且能够从内部3D打印所有内容!确实,3D打印技术在建筑(或汽车工业)行业中的进展并没有多久,但从荷兰到中国以及其他许多地方,3D打印已经在家庭、办公室和其他结构等方面开始发力。事实上,整个村庄正在意大利进行3D打印。
随着3D打印各种不同住宅结构的兴趣增长,许多人对如何影响建筑行业的未来感到好奇,——加州理工大学圣路易斯奥比斯波分校建筑管理研究员Jeffrey Hammond甚至还为此写了一篇题为“3D打印家园对住宅建筑行业的影响”的研究论文。他在论文中讨论了3D打印等新技术如何帮助建筑公司提高效率。
在建筑3D打印中,轻松现场组装加工件是一个优势。基于轨道的打印机(轨道系统内置于基础中)和半径打印机(位于家庭中间并向上和向外打印)都被用于当今的大多数3D建筑项目。这些机器不仅减少了材料浪费,而且还消除了对人力的需求。
“也就是建造基础、屋顶,以及为门窗建造挡土墙需要劳动力。”哈蒙德说,“劳动力在很大程度上被淘汰,但鉴于3D打印目前的局限性及其逐层建筑方法,门窗需要安装挡板,以便继续进行,除非你想要一个没有自然光线的完全封闭的结构。”
“目前该技术的最大限制之一是无法打印屋顶,只能通过传统手段和方法建造屋顶,这产生了额外成本。”
艺术家将在埃因霍温实现他们对于3D打印混凝土房屋的五个印象。
虽然还有其他挑战,例如购买3D打印设备的初始启动成本,家庭美学问题以及其他因素不可避免地被发现,但其好处是巨大的,包括:
1、住宅建设项目的快速转变——允许承包商每年承担更多的工作,创造更多的利润;
2、与需要花费更多时间并产生更多浪费的减法工艺相比,增材制造工艺提高了效率;
3、由于对建筑劳动力和木材等材料的需求减少,成本降低了;
4、将材料交付给工作场所的挑战较小。
图表来自《3D打印家园对住宅建筑业的影响》
Jeffrey Hammond继续研究低收入地区3D打印住宅的潜力:
“这项技术具有巨大的潜力,可以影响那些除了屋顶以及‘夜间安全’所需之外不再需要任何劳动力。目前,任何建筑商都不能以研究可以学到的东西为基础,转而建造3D打印房屋,但他不应该阻止那些不想盈利、只想帮助世界、创造大量善意的人。”
“世界各地都有建筑限制较低的地方,为贫困人口大规模生产这些房屋的能力是至关重要的人道主义工作。如果政府为极端贫困人群或重大灾难后需要救济的人提供住房方案,那么3D打印房屋是可行的。这些房屋可以提供比救灾工作队目前提供的更好的避难所。”
就像今天的3D打印技术一样,Hammond认为它的优势最适合人道主义项目,在这些项目中,施工经理不会担心商业目标或赚钱。
“目前制造的3D打印房屋不适合美国住宅建筑行业,但随着时间的推移,它们可以成为改变房屋建造方式的行业力量,”Hammond总结道。