“數碼相機誕生時,誰會(hui) 想到膠片相機會(hui) 有今天?”馬義(yi) 和喜歡將3D打印房屋的技術與(yu) 數碼攝影相提並論,因為(wei) 他覺得,前者的顛覆意義(yi) 絲(si) 毫不遜於(yu) 後者。
3月29日,馬義(yi) 和在同濟大學舉(ju) 辦的建築3D打印會(hui) 上宣布,他一手創辦的上海盈創裝飾設計有限公司(以下簡稱“盈創”)成功打印了10棟房子。基於(yu) 目前已披露的信息,這是全世界第一批通過3D打印技術製造的實體(ti) 建築。
消息甫出,國內(nei) 3D打印界為(wei) 之沸騰。不過,在不少業(ye) 內(nei) 人士看來,這並不意味著3D技術已為(wei) 建築行業(ye) 帶來了巨大變革與(yu) 重大突破。3D技術運用於(yu) 建築領域的探索才剛剛開始。
據悉,3D打印技術將為(wei) SOHO中國董事長潘石屹的銀河SOHO打印各種造型奇特的辦公用具;為(wei) 某樓盤打印一個(ge) 售樓處;萬(wan) 科企業(ye) 股份有限公司(以下簡稱“萬(wan) 科”)董事長王石也表示,三年之後萬(wan) 科的建研中心將會(hui) 用3D打印機打印出一個(ge) 房子。
“隻要有圖紙,大褲衩也能打出來”
4月18日,在上海市青浦區大盈鎮,時代周報記者看到了這些不到一天就製作完成的建築。他們(men) 已被上海張江高新青浦園區購買(mai) ,用作民惠三期動遷基地項目的指揮部。
據了解,此前,盈創為(wei) 在上海投建工廠,有意向張江高新區購買(mai) 土地。這使得張江高新區有機會(hui) 接觸3D打印房,並成為(wei) 第一個(ge) 吃螃蟹的人。
而肉眼觀察,這些3D打印房與(yu) 普通房屋有著明顯的區別。差異首先體(ti) 現在外立麵上:它們(men) 的牆體(ti) 有著類似雕飾的紋路,或橫向或縱向,而整體(ti) 效果宛如製作奶油蛋糕時擠出的奶油被一層一層堆疊起來。
據稱,為(wei) 展示3D打印的特點,10棟建築維持原始的毛坯狀態。其中,除1棟是兩(liang) 層樓,其餘(yu) 均為(wei) 一層平房。
“你看,最高的那棟一層樓,當時,吊車把整個(ge) 集裝箱拎過來,裏麵就是一個(ge) 房子。而其餘(yu) 幾棟是整體(ti) 框架運到現場後,再進行門窗等部分的組裝。”民惠三期動遷指揮部的一名工作人員告訴時代周報記者。
這些3D打印房由盈創位於(yu) 蘇州的工廠生產(chan) 。據馬義(yi) 和介紹,他花了12年時間,研製了3台3D打印機,分別用於(yu) 打印材料、家具和房屋。其中,打印房屋的機器高6.6米、寬10米、長150米。
這台“全世界最大的3D打印機”頗為(wei) 神秘,盈創公司以商業(ye) 機密為(wei) 由謝絕外界人士前往蘇州參觀。一位業(ye) 內(nei) 人士則告訴時代周報記者,這台機器極可能由吊車改造而成。
而在馬義(yi) 和提供的一段手機視頻中,時代周報記者看到,上述機器的噴嘴連續“吐”出條狀的“油墨”—一種由砂石、改良水泥與(yu) 玻璃纖維製成的新型石材。“油墨”層層堆疊形成了一麵牆,牆體(ti) 中空。
“我們(men) 的核心技術就是保證‘油墨’在堆疊的過程中不會(hui) 坍塌。換言之,噴嘴‘吐出’第二層‘油墨’時,第一層‘油墨’必須半凝固,既不能流動,又要與(yu) 第二層粘合。”
馬義(yi) 和告訴時代周報記者,這對打印工藝提出了嚴(yan) 格要求,“油墨”的凝固時間與(yu) 機器的打印時間必須一致,否則,“‘油墨’還沒打出來可能就凝固了,甚至會(hui) 把整個(ge) 機器凍住。”在試驗階段,曾有數不清的機器因此報廢。
而根據盈創目前研發的技術,與(yu) 建設傳(chuan) 統房屋一樣,打印房子之前首先需要打下地基;接著,打印機根據圖紙打印牆體(ti) 結構,同時預留“梁”與(yu) “柱”澆築的空間;最後,在預留空間置入鋼筋、灌注混凝土,在牆體(ti) 的中空部分填充保溫材料。
如此,張江高新青浦園區的10棟建築便順利打印完成。馬義(yi) 和對自己的技術自信滿滿,“隻要有圖紙,不管是大褲衩、北京國貿三期還是台北101,我們(men) 都能打出來。”
今年5月,盈創還計劃舉(ju) 辦一場建築設計PK賽,邀請全球設計師將最好的設計交給盈創,由其負責打印成建築,並在它的蘇州工廠進行展示、PK。
告別鋼筋結構?
“馬義(yi) 和的3D打印房開創了3D打印技術應用於(yu) 建築行業(ye) 的先河,這一點非常值得肯定。但是,3D打印能夠帶給建築界的震撼遠非隻是打印一棟民工房而已。”在參觀完馬義(yi) 和的3D打印房後,王紅這樣告訴時代周報記者。
這位40多歲的女總裁1989年畢業(ye) 於(yu) 山東(dong) 大學機械材料專(zhuan) 業(ye) ,先後在青島通用機械廠焊接研究所、雀巢公司工作。2007年,她前往美國學習(xi) 3D打印技術,2010年回國。
王紅的青島尤尼科技有限公司成立於(yu) 2005年。這家企業(ye) 曾“發明”鮮花打印機,在花瓣上打印“I love you”的字樣,還研製過一台家用烤箱大小的3D打印機,用來打印椅子。
此後,其研發的3D生物(細胞)打印機據稱能夠打印出生物眼角膜基質細胞及脂肪幹細胞,細胞打印存活率高達90%以上。
今年4月8日,王紅宣稱自己的團隊成功研製了國內(nei) 首台3D彩色打印機。不久後,她又表示,公司計劃將這台3D彩色打印機與(yu) 6米高、12米寬的建築專(zhuan) 用3D打印機聯合使用,打印一座“絢爛多彩”的現代建築。
“6月29日的世界3D打印大會(hui) 上,我們(men) 會(hui) 揭曉謎底,告訴大家究竟要打印一棟什麽(me) 樣的建築,並爭(zheng) 取在一年半至兩(liang) 年的時間裏完成整個(ge) 項目。”王紅說。
此前幾周,美國總統奧巴馬在荷蘭(lan) 參加53國領導人核安全峰會(hui) 期間曾前往荷蘭(lan) 國立博物館參觀“3D打印運河房屋”項目的一個(ge) 全尺寸等比例模型。
該項目是當時正在建造的全世界第一座3D打印房屋,由荷蘭(lan) 阿姆斯特丹DUS建築事務所設計,大約3年後才能完工。這棟大樓預計會(hui) 有13個(ge) 房間,主體(ti) 仍然采用混凝土結構,其餘(yu) 部分則由一台名為(wei) “KamerMaker”(房屋製造者)的機器打印而成,而基本機理是逐層打印熔塑層,待其凝固後形成塑料塊。
“我們(men) 的試驗就是要叫板荷蘭(lan) 。”王紅說。
按照她的想法,3D打印在建築行業(ye) 應當引領兩(liang) 項革命。第一,建築材料的改革;第二,建築設計的改革。
“汶川地震時,我就反思,為(wei) 什麽(me) 中國的房子坍塌後會(hui) 造成如此多的傷(shang) 亡;而最近,全國多地時常出現霧霾天氣,石灰、水泥、砂石對PM2.5的貢獻很大。這些都讓我意識到,3D打印首先需要考慮的是材料的革新,也就是研製一種既環保又牢固、經濟,還能被機器打印的材料。”
王紅告訴時代周報記者,他們(men) 希望通過一種超輕超強的新型材料,以及自主研發的3D打印機硬件、軟件,打印出一種全新的建築結構;通過新型的建築材料和全新的建築機構替代水泥與(yu) 鋼筋的作用。
這個(ge) 不用水泥蓋房子的想法讓不少建築行業(ye) 的老前輩大呼震驚。“我回國後遇到的最大障礙就是不斷有人告訴我,這是一件不可能的事,他們(men) 甚至當著我的麵說,王總,你瘋了吧,你有病吧,這不是白日做夢嗎?”#p#分頁標題#e#
而根據王紅的說法,目前,他們(men) 整套技術的研發已接近收尾,正在做最後的論證。一棟“絢爛多彩”的現代建築很快就會(hui) 被打印出來,屆時將陳列在青島市高新區國際雕塑園內(nei) 進行展示。
3D打印房不安全?
趕在王紅與(yu) 荷蘭(lan) DUS公司之前,馬義(yi) 和最先打印出了10棟平房。這是全世界第一批通過3D打印技術製造的實體(ti) 建築。
這一消息吸引了荷蘭(lan) DUS公司的技術人員、王紅與(yu) 她的研發團隊以及其他業(ye) 內(nei) 人士紛紛拜訪盈創公司位於(yu) 天山路的上海總部辦公室。4月18日,也在這間辦公室,馬義(yi) 和向時代周報記者解釋了盈創的一些技術創新。
據介紹,盈創使用的“油墨”,主要取材自城市的建築垃圾。通過打印材料的3D打印機,“油墨”可以被打印成不同顏色、不同厚度、不同規格型號、滿足多種使用需求的盈恒石。
而通過打印房屋的3D打印機,“油墨”可以被打印成建築,其牆體(ti) 的材質與(yu) 盈恒石相同。
從(cong) 打印材料到最終打印出建築,盈創曾三次麵臨(lin) 發不出工資,員工離職的窘境。“我們(men) 隻能把實驗室研發的材料拿到市場上售賣,賺到錢後再繼續研發,做做停停總共12年才熬到了今天。”
對於(yu) 盈創“熬”出來的新技術,馬義(yi) 和認為(wei) ,與(yu) 傳(chuan) 統的建築方式相比,首先可以節約60%的建材,節省80%的人工,而且工期會(hui) 縮短70%;其次,打印房屋不產(chan) 生建築垃圾,同時杜絕了偷工減料的可能;此外,整個(ge) 過程還能消化建築垃圾。
“國家對普通房屋的混凝土強度要求是C20、C30,而我們(men) 的材料可以做到C80以上的強度。”在馬義(yi) 和看來,他的3D打印房環保、堅固而又經濟,據測算,它每平方米的造價(jia) 要比傳(chuan) 統房屋便宜30%。
不過,盈創的創舉(ju) 依然麵臨(lin) 不少質疑。一位3D打印行業(ye) 的創業(ye) 者在結束參觀後有些失望地告訴時代周報記者,盈恒石的本質其實就是加強水泥,而打印房不過是最簡單的水泥屋,“如果能夠打印出複雜一些的結構,或許會(hui) 更有意思。”
這位創業(ye) 者認為(wei) ,由於(yu) 安全性等方麵的顧慮,這些打印房目前不可能被市場接受,充其量隻能作為(wei) 臨(lin) 時建築。而從(cong) 這個(ge) 角度出發,相較而言,活動板房要比3D打印房更快更省,還能反複利用。
而中國3D打印技術產(chan) 業(ye) 聯盟3D打印在線運營總監吳誌坤告訴時代周報記者,這些3D打印作品尚處於(yu) 試驗階段,它們(men) 的尺寸非常有限。或許,這種“油墨”打印小尺寸的一層平房是安全的,但若打印幾十層的高樓,未必足夠安全。
吳誌坤認為(wei) ,目前,國家尚未對3D打印建築出台相關(guan) 標準,這使得3D打印房的安全性、抗震性等性能無法得到檢驗。
不過,在王紅看來,建築的安全性可以細化為(wei) 三點來討論。首先,3D打印技術能否把房屋的梁體(ti) 、牆體(ti) 和柱體(ti) 做到和傳(chuan) 統行業(ye) 一樣堅固?
事實上,據馬義(yi) 和介紹,盈創的3D打印房與(yu) 傳(chuan) 統房屋一樣依靠鋼筋混凝土結構,而且牆體(ti) 的強度指標要高於(yu) 普通建築。
其次,抗震性。“我們(men) 研究的是一種超輕的全新材料,這種‘油墨’打印的房子自重會(hui) 小於(yu) 傳(chuan) 統房屋,抗震性也就更好,而且即便發生坍塌,對人體(ti) 的損害也會(hui) 很小。但如果打印房的自重大於(yu) 普通房屋,抗震性的問題就值得考慮了。”
王紅進一步對時代周報記者分析道,最後一點是耐撞擊性,“不管是荷蘭(lan) 的運河房屋,還是我們(men) 即將打印的建築,由於(yu) 材料的關(guan) 係,他們(men) 的耐撞擊性可能不如傳(chuan) 統房屋。”
不過,有業(ye) 內(nei) 人士告訴時代周報,既然盈恒石是一種強化水泥,盈創的3D打印房未必不如普通房屋耐撞。
從(cong) 試驗走向現實
當馬義(yi) 和被冠以“全國3D打印第一人”的名號,他的訂單不斷飛來,包括為(wei) 潘石屹的銀河SOHO打印各種造型奇特的辦公用具;為(wei) 某樓盤打印一個(ge) 售樓處,等等。
馬義(yi) 和還對時代周報記者表示,目前已有幾家房地產(chan) 開發商購買(mai) 了盈創的3D打印房,但具體(ti) 情況暫時不便透露。
湊巧的是,4月中旬,在“萬(wan) 科公開講壇銀河?致敬1984”係列活動的上海會(hui) 場,萬(wan) 科公司創始人王石發表了題為(wei) “城市讓生活更好,不一定更美”的演講。
演講末尾,王石說道,“萬(wan) 科下一步準備做什麽(me) 呢,我們(men) 要用3D打印機打印房子。三年之後萬(wan) 科的建研中心就會(hui) 用3D打印機打印出一個(ge) 房子……”
4月21日,時代周報記者從(cong) 萬(wan) 科方麵了解到,王石的表述更多是一種對未來的展望。萬(wan) 科內(nei) 部暫無信息表明該地產(chan) 巨頭將加大投入推動3D打印技術在建築行業(ye) 的運用。
“短期內(nei) ,3D打印技術不可能完全替代傳(chuan) 統建築方式。一種較大的可能是新技術與(yu) 傳(chuan) 統工藝互為(wei) 補充,在鋼筋混凝土結構的基礎上結合3D打印技術,建造一些科幻建築、概念建築等。”杭州訊點科技CEO茹方軍(jun) 告訴時代周報記者。
而吳誌坤認為(wei) ,目前,民眾(zhong) 對3D打印的認知度很低,幾乎不了解這項技術,“當西洋鏡看看可以,但若真要買(mai) 這樣的房子,恐怕沒有多少人願意。”
對此,王紅的觀點不同。“快則三年,慢則五年,3D打印建築的技術一定會(hui) 進入日常生活,但首先進入的領域可能是承擔國家保護文物、遺址的修複工作。”
“至於(yu) 3D打印房屋,它進入百姓人家的方式可能並非一開始就打印整棟房子,而是運用於(yu) 房屋內(nei) 外部的裝飾與(yu) 美化。比如,一些高檔建築有著漂亮的屋頂設計,鋼筋水泥很難塑造這種個(ge) 性的效果,但3D打印卻能發揮不可替代的作用。”王紅說。
不過,即便3D打印最終成為(wei) 房屋建造的重要方式,“房屋的建築成本必然會(hui) 下降,但如果土地成本不變,房價(jia) 不會(hui) 發生太大的變化。換言之,3D打印房屋的意義(yi) 更多在於(yu) 建造速度更快、過程更加綠色環保,同時,可以把建築工人從(cong) 危險的勞動環境中解脫出來。”馬義(yi) 和說。
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