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盤點全球七大3D打印實體建筑

放大字體??縮小字體 發布日期:2016-07-07??來源:互聯網??作者:紙引未來??瀏覽次數:58
核心提示:
距“3D打印建筑”這一概念問世短短三四年時間里,世界各國的建筑設計公司都在進行自己的實踐和研究,盡管3D打印仍停留在打印樣板房階段,但憑借著省人力、成本低、速度快、環保,其潛在發展前景已獲得業內認可。

  3D打印自1983年查克·赫爾(Chuck Hull)發明3D打印技術以來,該技術陸續在交通運輸、工業設計、電子機械、生物醫學以及其他領域都有所應用,不斷刷新著人們的現有認知。

  歷數近幾年來3D打印技術的發展成果,會發現該技術從未中斷過親近人類的腳步。2010年11月,美國Jim Kor團隊打造出世界上首輛3D打印的汽車Urbee;2011年8月,南安普敦大學的工程師開發出世界上首架3D打印的飛機;2012年11月,蘇格蘭科學家利用人體細胞首次3D打印出人造肝臟組織;2013年11月,美國3D打印公司“固體念”(SolidConcepts)設計制造出世界首個3D打印金屬手槍;2014年10月,英國Pi-Top團隊推出世界首款3D打印筆記本電腦。

  簡單說來,3D打印就是一種快速成型的技術。它與普通打印的工作原理基本相同,打印機內裝有粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過電腦控制以利用光固化和紙層疊等技術來構造物體。與其他應用領域相比,新興領域3D打印建筑才剛起步,目前仍停留在打印樣板房的階段,距大規模量產尚有距離。但其憑借著省人力、成本低、速度快、環保綠色的優勢,未來勢必掀起工程建筑領域的革命,其潛在的發展前景已獲得業內認可。

  45天3D現場打印出400平方米的雙層別墅

  據了解,該別墅的施工時長僅為45天,打印過程中幾乎沒有人力介入,只需技術專家監督建造過程。經質量檢測顯示,該建筑物的抗震級別達八級以上。

  該別墅的地基和墻體用鋼筋20噸,C30混凝土380立方米。

  該別墅的打印原材料為普通標號的混凝土和鋼筋,地基和墻體用鋼筋20噸,C30混凝土380立方米。墻體樓層板都按規范要求用鋼筋綁扎,采用3D打印機直接澆筑成型技術,全程由電腦程序操控。相較于傳統的建筑方法,3D打印建筑幾乎沒有原料浪費,工業垃圾少,從而降低工程總造價。

  3D整體/現場打印流程。

  3D打印建筑的原材料多是沙子和黏合劑,但黏合劑帶有化學成分,時間一長容易發生化學變化。但這棟別墅使用的是混凝土和鋼筋,與傳統建筑相符,更符合行業要求。這棟別墅是華商騰達試驗3D打印設備的試驗品,去年完工,不對外出售,一層將用作“樣板間”進行展示,二層將用作員工的辦公用房。

  最先報道此事的外媒3DPrintBoard將華商騰達稱為“是同行盈創建筑科技(上海)有限公司(下稱盈創科技)的主要競爭對手之一”。盈創科技成立于2002年,是一家專注于從事建筑新材料研發、生產的高新技術企業,近兩年來在3D打印建筑領域碩果頗豐。2014年3月,該公司于24小時內3D打印出了10棟別墅毛坯房;2015年1月,該公司3D打印了一棟高15米的6層公寓樓,和一所1100平方米的別墅,為當時世界最高的3D打印建筑。

  盈創科技3D打印的六層公寓樓,當時為世界最高的3D打印建筑。

  盈創科技3D打印的1100平方米的精裝別墅。

  就在盈創科技嶄露頭角之時,卻遭到了“輪廓工藝”3D打印技術的發明者,美國南加州大學教授比赫洛克·霍什內維斯(Behrokh Khoshnevis)的詬病。教授聲稱盈創科技剽竊了他有關3D打印技術的創意,侵犯了其專利,他的團隊正準備采取法律手段。教授還對盈創科技所聲稱的可3D現場/整體打印技術表示懷疑,他認為該公司實際上是“在工廠里的巨大不可移動設備將其分成幾部分造好”,再運輸到現場使用其他施工方法拼接而成。

  3D整體/現場打印建筑技術,與普通3D打印建筑技術的主要區別在于建成方法。目前全球范圍內的3D打印建筑基本都是事先在工廠預置好,然后運送到施工現場進行拼裝,人力物力耗費巨大。而3D現場/整體打印建筑技術的最大優勢就在于可在施工現場完成打印,無需模板和拼裝,節省各項成本。

  20米長的巨型打印設備。

  目前國內只有華商騰達掌握了3D整體/現場打印建筑技術,這要歸功于該公司自主研發數年的多功能一體化打印設備。該設備長20米,寬和高均為6米,配有可移動的巨型噴頭,控制軟件包括電子配料系統、攪拌系統、輸送系統和3D打印系統。華商騰達表示,這款多功能一體化打印設備可被用來打印任何尺寸和形狀的建筑物,包括高層及非常規形狀的。

  距“3D打印建筑”這一概念問世短短三四年時間里,世界各國的建筑設計公司也都在進行自己的實踐和研究,下面就來細數一些全球頗具特色的3D打印建筑。

  荷蘭——世界第一座3D打印建筑“風景屋”

  圖源:3DPrintBoard.com

  圖源:3DPrintBoard.com

  2013年1月,荷蘭建筑設計師Janjaap Ruijssenaars和藝術家Rinus Roelofs設計出了全球第一座3D打印建筑物,設計靈感來源于莫比烏斯環,因其類似莫比烏斯環的外形以及其像風景一樣能夠愉悅人的特征,故得名為Landscape House(風景屋)。該建筑使用意大利的“D-Shape”打印機制出6×9米的塊狀物,最后拼接完成。該建筑預計在荷蘭和巴西兩處開工。

  美國——可分解的3D打印建筑

  圖源:BBC

  圖源:BBC

  2013年8月,美國加州奧克蘭的設計工作室完成了世界上第一個3D建筑體,建筑物的長寬均為10英尺(約3米),高8英尺(約2.44米)。該建筑由585個聯鎖組件構成,共耗時10800個小時進行3D打印,最后拼裝花費了4天。所有組件都采用聚乳酸這種生物塑料制成,可以隨著時間分解,制造出無數個微型棲息地。

  荷蘭——3D打印“運河屋”

  阿姆斯特丹“運河屋”的透視圖。圖源:3dprintcanalhouse.com

  迷你版3D打印機KamerMaker以及3D構造組件。圖源:3dprintcanalhouse.com

  2014年,荷蘭阿姆斯特丹宣布在一條運河旁建造世界上第一座3D打印房屋,由荷蘭DUS建筑師事務所設計,共有13個房間。該建筑的最終形態將類似傳統的荷蘭運河房屋,因此將其命名為“運河屋”(Canal House)。先由約3.5米高的特大型3D打印機KamerMaker逐層打印熔塑層,凝固后形成塑料塊,最后由工人搭建完成。目前,“運河屋”已經在阿姆斯特丹北部地區動工,預計2017年竣工。

  中國——3D打印中式庭院

  圖源:盈創科技官網

  圖源:盈創科技官網

  2016年3月,中國建筑公司盈創科技完工兩幢面積分別為80、130平方米的3D打印中式庭院,造價為40萬元。該建筑的設計和建造由董事長馬義和親自操刀,按照3D打印建筑技術的特性,整體建筑設計超越了原有蘇州園林的古建筑體結構和布局,將現代審美元素和高科技技術結合在一起。迪拜——3D打印辦公樓

  該建筑的內部設施也全由3D打印而成。圖源:Mirror

  圖源:Mirror

  2016年5月24日,全球首座3D打印的辦公室在阿聯酋迪拜國際金融中心落成。該單層建筑占地面積為250平方米,打印材料為一種特殊的水泥混合物,施工時長僅為17天,總造價1.4萬美元(約合9.3萬元人民幣)。該建筑的各個部件由一臺高6米、長36米、寬12米的巨型3D打印機制造。中國公司盈創科技負責3D打印了該建筑的主體部分,后由施工方僅用2天拼裝而成。

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