在過去的幾年裏，人們(men) 見證了3D打印的顛覆性力量。未來，它又會(hui) 如何改變建築行業(ye) 呢？你願意住在3D打印的房子裏嗎？

2018年，增材製造（Additive Manufacturing，AM俗稱3D打印）業(ye) 市場規模並不大，但也達到了80億(yi) 美元。然而，按照每年約24-26%的年增長率，到2026年該行業(ye) 預計將擴大到510億(yi) 美元。但它為(wei) 什麽(me) 能迅猛增長呢? 3D打印正在顛覆幾乎所有的主要行業(ye) ，而且它的潛力還沒有完全顯現出來。

3D打印正在醫療保健、時裝設計、食品、航空航天以及汽車工業(ye) 等領域掀起波瀾。借助3D打印，這些行業(ye) 能夠做出樣品，能夠製造零部件，甚至能夠在極短的時間內(nei) 以很低的成本生產(chan) 出功能完善的部件。

在3D Systems總裁兼首席執行官維奧梅什·喬(qiao) 希（Vyomesh Joshi）看來，過去一年3D打印行業(ye) 定位為(wei) 漸進式的、有目的性的數字創新，其進展體(ti) 現在四個(ge) 主要方麵：生產(chan) 率、持久性、可重複性和總運營成本。

建築業(ye) 呢？

在討論3D打印技術的顛覆性時，一個(ge) 行業(ye) 似乎有時會(hui) 被忽視——那就是建築業(ye) 。然而，在過去的3到5年裏，該行業(ye) 所發生的一些最引人注目的變化及創新，都可以歸功於(yu) 增材製造。3D打印的便捷性和低成本，讓開發新的施工方法、更好的施工技術甚至更安全的施工方法都成為(wei) 了可能。

那麽(me) ，什麽(me) 是增材製造呢？它是指利用3D打印機從(cong) 數字文件製造出三維實體(ti) 物體(ti) 的過程。

據一些工程師估計，由於(yu) 建築材料成本和勞動力成本雙雙降低，使用3D打印技術建造一座房子的成本將會(hui) 降低50%。

下麵就來探討增材製造是如何改變建築業(ye) 的，並看看這些改變會(hui) 如何影響到你周圍的城市的。

3D打印帶來全新的施工流程

創意十足的荷蘭(lan) 公司MX3D利用金屬3D打印和機器人技術，為(wei) 公共項目和商業(ye) 項目創造了功能齊全的結構。MX3D團隊計劃將增材製造的建設性力量應用於(yu) 客廳、全球各地的建築項目甚至其他星球上的項目。

該團隊最酷的項目之一是MX3D橋。他們(men) 在阿姆斯特丹市中心最古老、最著名的運河之一Oudezijds Achterburgwal上打印了一座功能完備的不鏽鋼橋。這座人行橋長12米，具有令人驚歎的未來主義(yi) 設計。建造過程中，該團隊使用了兩(liang) 個(ge) 工業(ye) 機器人，讓它們(men) 分別從(cong) 橋的一頭開始打印，最終在橋的中間匯合。

在該項目中，MX3D團隊還與(yu) 多位數學家、物聯網專(zhuan) 家和一流的3D打印專(zhuan) 家展開了合作。正如該團隊所描述的，“獨特的施工方法，讓我們(men) 得以利用3D打印打造出堅固、複雜且優(you) 雅的金屬結構。”

在不久的將來，大城市的建築項目可能直接3D打印完成，幾乎不需要人工輔助。人工智能、5G技術和物聯網等新興(xing) 技術可能會(hui) 在未來五年內(nei) 使這一目標成為(wei) 可能。

3D打印商業(ye) 建築

迪拜以擁抱新興(xing) 技術而聞名。最近，迪拜未來基金會(hui) （DFF）創造了世界首個(ge) 3D打印商業(ye) 建築。在不久的將來，辦公室、圖書(shu) 館甚至咖啡店都可能用3D打印技術建設而成。DFF的3D打印大樓高6米，長36.5米，寬約12.1米。這個(ge) 項目隻用了一台3D打印機就完成了。實際打印時間為(wei) 17天，建構時間約為(wei) 3個(ge) 月，需要的人力比傳(chuan) 統建築節省50%，所產(chan) 生的建築垃圾也減少了60%。

像這樣的項目是建設我們(men) 周圍城市的絕佳案例。

更好的施工方法

在大數據當道的時代，數據就是金子。基於(yu) 機器學習(xi) 和人工智能的工具，可幫助人類做出更好的決(jue) 策。現在，我們(men) 比以往任何時候都更能夠挖掘大量的數據，來更好地展開建造、施工和設計工作。利用這些新興(xing) 技術能夠提高施工的精準度。得益於(yu) 3D打印的一些獨特性，開發商甚至能夠創建最優(you) 化的不規則設計結構，來滿足個(ge) 性化需求或者適配特定的環境。

埃因霍溫科技大學已經開發出了3D打印房屋，它們(men) 看起來像是來自外星世界。混凝土3D打印的房子擁有你可能渴望的所有設施。家居設計可以高度定製，以滿足個(ge) 人或家庭的需要。

3D打印讓建築更加安全

施工是一項非常危險的工作。根據美國職業(ye) 安全與(yu) 健康管理局（OSHA）的數據，美國每年每5個(ge) 工人死亡案例中就有1個(ge) 與(yu) 施工有關(guan) 。雖然施工方法在不斷改進，但僅(jin) 在2018年，建築工人死亡就占美國所有致命工傷(shang) 的47%。其中，33.5%的死亡是墜落造成的，11%是因為(wei) 被物體(ti) 擊中造成的，8.5%是觸電造成的，5.5%是被物體(ti) 夾住造成的。

增材製造將使得施工變得更加安全。3D打印一個(ge) 建築最終將需要很少的人力。再加上由機器人來處理危險的任務，就可以大大減少與(yu) 施工相關(guan) 的傷(shang) 亡。

大大降低施工成本

3D打印將使施工過程更容易。首先，3D打印將有助於(yu) 從(cong) 多個(ge) 方麵減少材料的浪費。在3D打印的建築項目中，具體(ti) 需要多少材料就用多少材料，而不像傳(chuan) 統項目那樣批量訂購材料。用於(yu) 這些項目的建築材料可以更容易地回收利用，在其他的項目中再次使用。

項目需要較少的人力，因而可降低人工成本。基本上，由於(yu) 工傷(shang) 、施工時間和材料成本全都減少，開發商的利潤會(hui) 大幅增加。

3D打印經濟適用房

在建築業(ye) 中，增材製造的另一個(ge) 顯著影響是在房屋建設上。全球有許多初創公司正在利用3D打印的威力，在24小時甚至更短的時間內(nei) 建造出適合居住的房屋。全球領先的Winsun 3D公司甚至已經開發出一種利用回收材料打造3D打印房屋的方法。這些3D打印的房屋經久耐用，有的還可以移動，因而讓把家搬到另一個(ge) 地方成為(wei) 可能。成本更低，施工時間更短，也意味著有望讓更多的人有房可住。

這方麵最好的例子莫過於(yu) 3D打印創業(ye) 公司ICON和非盈利組織New Story在墨西哥農(nong) 村的合作項目。牽頭這個(ge) 項目的New Story有一個(ge) 簡單的使命：利用3D打印在施工上的強大威力，為(wei) 低收入家庭和生活在惡劣環境中的人們(men) 提供負擔得起的住房。借助一台33英尺長的大型3D打印機，該協作團隊已經建造了整個(ge) 3D打印住宅社區。每個(ge) 房子的建造時間不到24小時，麵積為(wei) 500平方英尺（約合46.5平方米），屋頂、窗戶和內(nei) 部裝飾一應俱全。

“我們(men) 麵臨(lin) 的挑戰是巨大的，全球有超過10億(yi) 人生活在沒有無瓦遮頭的地方。為(wei) 了降低這個(ge) 數字，我們(men) 必須要提升我們(men) 的規模化能力。” New Story團隊說。

在不久的將來，3D打印房屋將會(hui) 變得更加普遍，使各個(ge) 階層的人們(men) 都擁有自己的房子。haus.me等公司所創造的3D打印房子，看起來就像未來主義(yi) 的宜家產(chan) 品目錄上新鮮出爐的東(dong) 西。這些漂亮的房子在能源方麵可以自給自足，因而居民能夠完全脫離電網。你希望住在3D打印的房子裏嗎?

展望未來的3D打印技術

3D打印在建築領域仍處於(yu) 初期應用階段，但該行業(ye) 本身正在快速發展。然而，要3D打印出整個(ge) 城鎮乃至整個(ge) 城市，仍然前路漫漫，有一些障礙需要克服。最大的局限之一是，建築打印機往往一次隻能使用一種材料。

這就是為(wei) 什麽(me) 可能需要同時使用多台打印機或其他人力來完成一個(ge) 項目。更重要的是，建築行業(ye) 還沒有找到一個(ge) 商業(ye) 上可行的方法來打印大規模的城市級結構，因為(wei) 需要打造出超級巨型的3D打印機。盡管如此，3D打印建築的世界還是令人興(xing) 奮的。5年後，你或許會(hui) 生活在3D打印的房子裏。