用打印機(jī)來蓋房?不要一磚一瓦,只要一臺(tái)3D打印機(jī),就能在24小時(shí)內(nèi)“興建”10間房?
號(hào)稱“全球首批3D打印實(shí)用建筑”的房屋近日亮相上海青浦。“將建筑垃圾變廢為寶,讓建筑工人做更體面的工作,讓建筑成本降低50%,讓更多人住得起房子,房型家具私人定制,讓水更清天更藍(lán)……”其研發(fā)者馬義和近日也被冠上“全國3D打印第一人”的名號(hào)。
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2014-8-22 20:01 上傳
3D打印建筑究竟會(huì)帶來怎樣的革命?建筑學(xué)專家認(rèn)為,作為全球建筑革命的熱點(diǎn),3D打印改變了傳統(tǒng)的建筑施工工藝,從環(huán)保節(jié)能省時(shí)省力角度看,有其創(chuàng)新意義。不過新型“油墨”打印的建筑,其剛度、強(qiáng)度和耐久性等綜合性能還待進(jìn)一步驗(yàn)證。
“24小時(shí)能打印10間房”
近日,張江高新青浦園區(qū)內(nèi)的3D打印建筑正式揭開神秘面紗。在園區(qū)內(nèi)的一片空地上,10幢一至兩層的毛坯新房錯(cuò)落安置。據(jù)悉,這10幢有著方便面式外表紋理的房子,并非由工人一磚一瓦砌出來,而是由一臺(tái)3D打印機(jī),在24小時(shí)內(nèi)打印出來的。
走進(jìn)一個(gè)3D打印的房間:設(shè)計(jì)的多樣性可以讓門窗等位置在“打印”過程中就預(yù)留出來,并且根據(jù)需要安裝預(yù)埋件。與眾不同的墻體,也并非鋼筋水泥澆筑,而是用一種特殊的“油墨”,根據(jù)電腦設(shè)計(jì)圖紙和方案,在現(xiàn)場層層疊加“噴繪”而成。
這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明者,上海盈創(chuàng)裝飾集團(tuán)有限公司董事長馬義和給記者展示了現(xiàn)場打印時(shí)拍攝的視頻片段,只見一只巨大的噴頭,像奶油裱花一樣源源不斷噴出灰色的油墨,油墨呈“Z”字形排列,層層疊加,很快便砌起了一面高墻。之后,墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來,再用鋼筋水泥進(jìn)行二次“打印”灌注,連成一體。馬義和告訴記者,整個(gè)打印過程,只需要一張圖紙、一臺(tái)電腦、就地取材制造的足夠“油墨”,就可以在24小時(shí)內(nèi)打印出10幢200平方米建筑。
打印機(jī)長啥樣不讓看
能打印房子,該要一臺(tái)多大的3D打印機(jī)?技術(shù)方稱,這臺(tái)超級(jí)打印機(jī)是企業(yè)的最高商業(yè)機(jī)密,外人都無緣一見。記者有幸見到了這臺(tái)巨型打印機(jī)的視頻,機(jī)器呈長方體,廠方介紹的高6.6米、寬10米、長32米的打印機(jī),底面占地面積足有一個(gè)籃球場那么大,高度足有三層樓高。且打印機(jī)的長度還可以延伸,完全拉開足有150米長。馬義和前幾年對它完成了設(shè)計(jì)研發(fā),然后全球定制零部件,最終在蘇州工廠組裝而成。這次現(xiàn)身青浦的3D打印房屋就是在蘇州打印好后搬運(yùn)到上海的。
“用3D打印機(jī)來造房,是世界各國建筑師的夢想。此前,俄羅斯曾發(fā)布一幢3D打印建筑,但他們的原理是打印一個(gè)個(gè)像樂高積木一樣的配件,然后通過組裝做成建筑的墻體;荷蘭打印了一個(gè)景觀房建筑叫莫比烏斯環(huán),是通過用沙子和黏合劑的方式打印若干個(gè)模塊進(jìn)行組裝,最終,也沒有打印出完整的房子。而有了這臺(tái)打印機(jī),就可以就地取材,制造打印“油墨”,打出整棟房子。”馬義和稱。
“油墨”來自建筑垃圾
3D打印的房子是否為一種噱頭?打印的建筑牢度怎樣?能用多少年?如果在不久的將來推出3D打印住宅,有人會(huì)買嗎?面對記者一連串的疑問,馬義和回答得胸有成竹。
在他眼里,3D打印不僅是一種全新的建筑方式,更是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式。它更加堅(jiān)固耐用、保護(hù)環(huán)境、高效、節(jié)能,不僅解放人力,還能大大降低建造成本,造出普通百姓都能住得起的房子。
據(jù)其介紹,3D打印最大的亮點(diǎn),就是把建筑垃圾再利用,同時(shí)讓新建建筑不會(huì)產(chǎn)出新的建筑垃圾。“今后建筑過程將大大降低揚(yáng)塵和污染,建筑工地不會(huì)再是一片狼藉,城市空氣質(zhì)量也會(huì)得到改善。”馬義和說,中國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的1/3以上,而盈創(chuàng)3D打印建筑“油墨”的核心技術(shù)就是將建筑垃圾再利用,通過技術(shù)處理、加工、分離,使之成為3D打印建筑“油墨”的原材料。
讓更多人住得起房子
那么這樣的“油墨”牢度怎樣?馬義和表示,“油墨”是一種經(jīng)過特殊玻璃纖強(qiáng)化處理的混凝土材料,其強(qiáng)度和使用年限大大高于鋼筋混凝土!翱招牡膲w不但大大減輕了建筑本身的重量,還可以隨意填充保溫材料,并可任意設(shè)計(jì)墻體結(jié)構(gòu),一次性解決墻體的承重結(jié)構(gòu)問題,因此無論是橋梁、簡易工房、劇院、還是賓館和居民住宅,其建筑體的強(qiáng)度和牢度都符合且高于國家建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)!
更顛覆想象的是,“油墨”擠出后會(huì)很快凝固,保證打印機(jī)能連續(xù)打印!叭绻钦麠25層的住宅樓,只要打好地基,僅十天半月即可完成整棟樓的建筑框架。之后安裝好門窗,排好各類電線管道,再由打印機(jī)打印出整體的復(fù)合地板和家具,業(yè)主一個(gè)多月就可拎包入住。”馬義和說,這絕不是未來的夢想,而是現(xiàn)今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的技術(shù)!艾F(xiàn)在,你看中了外灘的哪棟建筑,或者喜歡全球哪套品牌家具,只要用照相機(jī)拍下來,將設(shè)計(jì)圖紙輸入電腦,很快就可拷貝不走樣地打印出來!
更令他對自己產(chǎn)品信心十足的是3D打印的價(jià)格優(yōu)勢。據(jù)他測算,打印能使建筑能耗從70%降低到30%以下,讓建筑成本降低50%,讓更多人住得起房子。
建筑專家看法
原材料玻璃纖維會(huì)影響呼吸系統(tǒng)
創(chuàng)新值得肯定,但3D打印住宅還有很長路要走
因青浦打印建筑的亮相,這一周來馬義和成為建筑業(yè)內(nèi)的關(guān)注熱點(diǎn)。而他的下一步計(jì)劃,將在全國尋找合作方,在全國間隔300公里范圍內(nèi)建100家夢工廠,今后就地取材,就地制造油墨,就地打印。
不過,對于如此大手筆的規(guī)劃,似乎也有人表示了擔(dān)憂。有專家表示,雖然在理論上運(yùn)轉(zhuǎn)良好,但當(dāng)規(guī)模變大后,可能會(huì)突然失效。在很長的時(shí)間里,3D打印房屋可能只會(huì)用在一些臨時(shí)建筑上。
同濟(jì)大學(xué)建筑系教授來增祥同樣表示,3D打印在建筑新材料開拓和建筑工藝上的創(chuàng)新探索值得稱贊,不過3D打印房屋要真正普及,恐怕還需斟酌。比如該3D打印的“油墨”的構(gòu)成主要是高標(biāo)號(hào)水泥和玻璃纖維。而據(jù)他所知,某些國家禁止建筑大量使用玻璃纖維,因?yàn)椴AЮw維會(huì)影響人體呼吸系統(tǒng)。高強(qiáng)度水泥未來的回收也有困難,目前我國高層住宅普遍使用的是鋼筋混凝土或全鋼結(jié)構(gòu),其中鋼鐵可以回收,因此傳統(tǒng)建筑材料在未來的一段時(shí)期內(nèi)依舊有很大優(yōu)勢。
此外,建筑不僅光有外在的形態(tài),特別是人居住宅,更需要對內(nèi)部結(jié)構(gòu)、綜合強(qiáng)度、剛度、防火性、使用年限等多方面進(jìn)行綜合考量。來增祥認(rèn)為“油墨”的承載力強(qiáng)度、耐久性等各項(xiàng)指標(biāo)是否符合標(biāo)準(zhǔn),還有待專家部門的權(quán)威檢測和認(rèn)證。
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