3D打印建筑，你敢住嗎

邵麗蓉

用打印機(jī)來蓋房？不要一磚一瓦，只要一臺3D打印機(jī)，就能在24小時(shí)內(nèi)“興建”10間房？

號稱“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，房型家具私人訂制，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。

3D打印建筑究竟會帶來怎樣的革命？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。馬義和介紹，整個(gè)打印過程，只需要一張圖紙、一臺電腦、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，該要一臺多大的3D打印機(jī)？技術(shù)方稱，這臺超級打印機(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3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。而有了這臺打印機(jī)，就可以就地取材，制造打印‘油墨’，打出整棟房子?！瘪R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)讓新建筑不會產(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，建筑工地不再會是一片狼藉，城市空氣質(zhì)量也會得到改善。”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)?！?/p>

更顛覆想象的是，“油墨”擠出后會很快凝固，保證打印機(jī)能連續(xù)打印?！叭绻钦麠?5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?！瘪R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)。“現(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，很快就可不走樣地拷貝打印出來?！?/p>

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 原材料玻璃纖維會影響呼吸系統(tǒng)

創(chuàng)新值得肯定，但3D打印住宅還有很長的路要走。

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，可能會突然失效。在很長的時(shí)間里，3D打印房屋可能只會用在一些臨時(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“油墨”的構(gòu)成主要是高標(biāo)號水泥和玻璃纖維。而據(jù)他所知，某些國家禁止建筑物大量使用玻璃纖維，因?yàn)椴ＡЮw維會影響人體呼吸系統(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)，還有待專家和有關(guān)部門的權(quán)威檢測和認(rèn)證。