傳統建筑業對3D打印的期待(品牌論)

韓維正

2019年11月15日07:19  來源:人民網-人民日報海外版
 

  “吃”進混凝土,“吐”出一棟樓。3D打印是時下最新潮的技術之一,建筑業是人類最古老的行業之一,當二者相遇在一起,必然碰撞出創新的火花。而我們生活日常的變化,人類社會的進步,很可能就在這火花中產生。

  如今,“3D打印建筑”逐漸從概念變成了現實,從實驗室走向了工地。越來越多的國家開始嘗試用3D打印技術建筑房屋。把3D打印技術用在蓋房子上有什麼潛在優勢呢?

  施工速度快。3D打印的施工速度是人工的數倍,而且可以做到24小時晝夜不停。早在2017年,杭州一家公司僅耗時24小時左右,就打印出一幢250平方米的雙層別墅。這意味著,房屋的交付周期將大大加快,買房子或許能像買家用電器一樣簡單。

  人工成本低。建筑業目前仍然是勞動密集型產業,人工成本是建筑業最大的成本之一。而對3D打印來說,打印過程基本由機器完成,極少需要人工干預。這樣一來,“更少的人干活兒”,不僅可以節省大量人工成本,還可以降低施工中的傷亡事故風險,進而也就節省了許多安全措施費用。

  定制能力強。人類受自身生理條件限制,對於一項技能,從接觸到學習再到熟練掌握總有一個過程。想做到“什麼奇怪的房子都能造”,非有數十年從業經驗的老師傅不能實現。但對於3D打印來說,隻要程序設計好,任何細節特點與復雜曲面都可以被快速打印出來。而且由於3D打印由程序和機器操控,往往誤差可以控制在毫厘之間,這使得建筑設計師們獲得了空前的設計自由度,工人經驗的問題、材料加工的問題,將不再成為設計師表達想法的限制,建筑可以做到“一幢一面”,圍繞客戶個人需求量身定制。

  當然,3D打印技術在建筑領域的應用也面臨著一些瓶頸。這些問題不解決,3D打印技術很難真正對建筑業帶來顛覆性的變革。

  總體成本不低。雖然3D打印可以通過節約材料、節省人力來降低成本,但又增加了採購相關設備、聘用專業技術人員、購買專用打印材料的新成本。3D打印建筑命運的天平傾向哪邊,就在這一增一減之間的平衡。

  設計周期長。雖然3D打印的施工速度成倍提升,但前期方案的設計、審核以及將設計變為打印機器可執行的程序,也都需要時間。如能在確保安全的基礎上縮短設計周期,那麼3D打印的前景將更加光明。

  建筑材料有待創新。我們都知道,今天的建筑普遍使用鋼筋混凝土。堅硬的混凝土負責承擔壓力,裡面堅韌的鋼筋負責承擔拉力。這一建筑業的黃金組合目前尚無更好的替代方案。而3D打印的最大問題就在於無法打印鋼筋,隻能噴涂速凝水泥等柔性材料。目前不少3D打印建筑隻限於打印牆面,仍需加裝鋼筋,一旦涉及到高層,3D打印建筑缺少鋼筋的問題會更加凸顯出來。這就需要未來人們要麼能找到兼具抗壓抗拉作用的柔性材料替代鋼筋﹔要麼讓3D打印頭具備擰絞、切斷、點焊等能力,能夠把鋼絲打印成類似於鋼筋的框架基礎。否則3D打印建筑就很難“長高”“長大”。

(責編:楊光宇、曹昆)