发布日期:2025-04-15 浏览:62
近年来,3D打印技术在建筑行业的应用迅速发展,从高科技的好奇到潜在的建造更经济适用房的手段,以及解决建筑行业劳动力短缺和减少碳排放的策略。尽管如此,3D打印房屋要成为主流仍有许多障碍需要克服。
3D打印助力经济适用房
工厂制造的房屋和模块化建筑已经可以降低建筑成本并缩短工期。3D打印,也称为增材制造,代表了效率的下一个层次。3D打印无需将模块从工厂运到土地上,而是将工厂设备直接带到建筑工地。
建筑行业使用的3D打印机是大型的框架式打印机,它们不是使用小型3D打印中使用的树脂,而是挤出混凝土混合物或其他水泥材料。
2019年,总部位于德克萨斯州的建筑和科技初创公司Icon与加利福尼亚州的住房非营利组织New Story和组织Échale合作,在墨西哥塔巴斯科州打印了两栋新房屋,仅用了24小时。另一家加州初创公司Mighty Buildings也为小型房屋的地板、墙壁和天花板打印设定了24小时的时间框架。
安哥拉初创公司Power2Build是瞄准全球市场的公司之一。2021年,该公司在48小时内建造了一座570平方英尺的小房子,这是世界上第一个挤出实际混凝土的3D打印房屋。2022年,该公司打印了一座1507平方英尺的房子,仅用了30小时,比原来的房子快了4.5倍,与传统建筑相比节省了90%的建筑成本。
3D打印的机遇与挑战
3D打印吸引了美国宇航局(NASA)的注意,NASA正在探索在月球和火星上建造打印住所的可行性。使用当地材料而不是依赖昂贵的火箭运输是一个好处,同时还有可能远程操作3D打印机。
这些因素也可以有助于降低地球上的3D打印房屋成本,但仍有一些障碍需要克服。据美联社的Jesse Bedayn报道,包括建造大型3D打印机的高昂前期成本,以及缺乏国际认可的建筑标准。
此外,尽管3D打印可以减少建造建筑物所需的工人数量,但它并没有完全解决建筑行业的劳动力短缺问题。工人需要具备新技能,以使他们能够设置和操作3D打印机。将打印设备运送到需要住房的偏远社区是另一个障碍。
3D打印的环境机遇
尽管存在障碍,但意外后果法则可能会推动3D打印房屋进入美国主流。贸易分析师已经担心,美国对加拿大木材征收的新关税将提高传统建筑的成本,使3D打印的低成本国内供应链更具吸引力。
此外,随着特朗普政府提议在联邦土地上砍伐更多森林,威胁到环境保护,3D打印为重视可持续性的建筑商和购房者提供了另一种选择。
此外,3D打印混凝土领域的创新者开始部署旨在减少打印混合物碳足迹同时提高强度和耐久性的配方。例如,去年,弗吉尼亚大学的研究人员推出了一种高性能水泥复合材料,与传统3D打印混凝土相比,可减少31%的碳排放。
与此同时,家庭打印的概念已经开始流行。例如,Icon正在德克萨斯州奥斯汀的Community First! Village建造104套新的3D打印房屋,这是一个由非营利组织Mobile Loaves & Fishes运营的51英亩的永久住宅区,为长期无家可归者提供住所。