3D打印技術作為(wei) 一種革新技術，正在逐漸“強勢”地闖進我們(men) 的生活。憑借在滿足客戶個(ge) 性化和定製化需求方麵的優(you) 勢，和使用材料的減少對提高工業(ye) 生產(chan) 效率的價(jia) 值提高，3D打印技術越來越廣泛地被應用於(yu) 各行各業(ye) 產(chan) 品零件的生產(chan) 和研發中，給全球製造範式帶來了顛覆性的變化。
2015年，荷蘭(lan) 服裝設計師Pauline van Dongen使用3D打印製作出了一套“會(hui) 呼吸”的服裝——衣服會(hui) 根據人的運動自然伸縮，像珊瑚一般呼吸，用未來科技向時裝界發起了創新的挑戰。 
作為(wei) 世界第二大農(nong) 產(chan) 品出口國，從(cong) 開發出世界上第一台3D麵食打印機的原型，到醫院使用3D打印技術為(wei) 患者定製個(ge) 性化的營養(yang) 膳食，荷蘭(lan) 將3D打印技術與(yu) 農(nong) 業(ye) 創新結合，走在了世界前沿。 
2017年，世界上第一座3D打印混凝土橋梁在荷蘭(lan) 海默特正式投入使用。
該橋梁由荷蘭(lan) 埃因霍溫理工大學與(yu) BAM Infra建築公司合作建造，由3D打印技術堆砌了800層材料，長約8米，可以承受40輛卡車的重量。
其建造時間卻僅(jin) 為(wei) 3個(ge) 月，混凝土的精準使用也使材料成本和資源浪費降低了許多。 
 

世界上第一座3D打印鋼橋 圖：tom mesic CC BY-NC-ND 2.0協議

就在不久前，世界上第一座3D打印鋼橋投入使用，這座橋坐落在阿姆斯特丹的一條運河上，注入了無數傳(chuan) 感器，可以檢測壓力、運動、震動和溫度。
截至2020年，荷蘭(lan) 共有76家3D打印技術相關(guan) 的初創公司。同時，歐洲專(zhuan) 利局（EPO）的調查發現，荷蘭(lan) 的3D打印發明家和研究人員是最活躍的專(zhuan) 利申請人之一。即便如此，荷蘭(lan) 並沒有因為(wei) 處在3D打印行業(ye) 的領先地位就鬆懈。 
時至今日，荷蘭(lan) 人仍然在不斷開發、探索3D打印技術的突破性發展，向全球傳(chuan) 播其超凡創意。
為(wei) 什麽(me) 需要3D住宅？
2021年，荷蘭(lan) 人口超過1700萬(wan) ，大量的人口聚居於(yu) 城市地區，日益增長的人口數量已經超過可負擔住房的數量。
2020年荷蘭(lan) 住房市場報告顯示，從(cong) 當前的人口增速來看，荷蘭(lan) 到2030年前至少需要建造84.5萬(wan) 套房子。
同時，受到2008年全球金融危機的影響，許多建築公司宣布破產(chan) ，導致荷蘭(lan) 建築工人短缺，住房短缺現象較為(wei) 嚴(yan) 重。
 

建築工地，圖/unsplash圖庫授權使用 

住房短缺進一步加劇了房價(jia) 的上漲。對於(yu) 那些單身的年輕人來說，想在城市裏找到落腳安家之處可謂難上加難。也正因為(wei) 如此，荷蘭(lan) 無家可歸的人數呈持續上升狀態。 
建築對環境所帶來的影響也是不容忽視的。世界觀察研究所稱，建築行業(ye) 每年消耗全球40%的原石、礫石和25%的原生木材，其中大半能源都是不可再生能源。
傳(chuan) 統房屋建造過程中所澆築的混凝土是實心的，實際所用的混凝土量遠多於(yu) 建設需要的混凝土量。而生產(chan) 混凝土的過程中會(hui) 釋放大量的溫室氣體(ti) ，加劇了環境惡化。
 
此外，建築過程中所產(chan) 生的噪音、空氣汙染、水汙染和光汙染擾亂(luan) 了野生動物的自然晝夜節律，生物多樣性急劇減少。國際能源署執行董事Fatih Birol表示，若建築行業(ye) 不能實現可持續的發展，其所產(chan) 生的環境汙染將對全人類的生存帶來威脅。
 

保護生物多樣性，圖/unsplash圖庫授權使用 

在人口增長、住房短缺、環境惡化的背景下，荷蘭(lan) 人創造性地提出新設想：能否有一種建造方式，既能省時省力，還能緩解環境問題？ 
荷蘭(lan) 人的解決(jue) 辦法是：3D打印。
3D住宅，可能嗎？
用3D技術打印住宅——這個(ge) 曾經無法想象的事情，在荷蘭(lan) 成為(wei) 了現實。 
2016年，荷蘭(lan) 建築師事務所DUS Architects 在阿姆斯特丹建造了一間由3D技術打印而成的迷你小屋和和一個(ge) 浴缸。
這座3D打印小屋由可持續生物塑料製造，如果有一天小屋喪(sang) 失使用價(jia) 值，其可持續原材料也可以在粉碎後被打印成全新的設計。
設計團隊也表示，3D打印技術可用於(yu) 臨(lin) 時住房建設或災區救援，造福人類。      
 

DUS建築師建造的3D打印迷你小屋，來源：Sophie van den Hoek

2018年，荷蘭(lan) 埃因霍溫科技大學宣布啟動“裏程碑項目（Project Milestone）”，計劃在五年內(nei) 采用3D打印技術打印5座可租賃的商業(ye) 住宅，由荷蘭(lan) 建築事務所Houben& Van Mierlo Architecten負責3D住宅的設計工作，荷蘭(lan) 政府、承包商Van Wijnen、房地產(chan) 公司Vesteda、材料製造商Saint Gobain-Weber Beamix和工程公司Witteveen+Bos合作參與(yu) 項目的開發與(yu) 落地。 
2021年4月底，荷蘭(lan) 70歲的Elize Lutz和67歲的Harrie Dekkers成為(wei) 了荷蘭(lan) 第一批3D打印住宅的租客，這是世界上首個(ge) 基於(yu) 3D混凝土打印的商業(ye) 住宅。
此前，Lutz曾看過3D打印住宅的設計圖紙，當時的他深深地被圖紙上童話般的設計所打動。因此，當他在網絡上看到該3D打印住宅的出租信息時，便義(yi) 無反顧地申請成為(wei) 第一批租客。 
該住宅坐落於(yu) 埃因霍溫市郊區一片樹木繁茂的自然環境中，巨石狀的房屋自然地融入其中，與(yu) 周圍環境交相呼應，讓租客能夠零距離地與(yu) 大自然親(qin) 密接觸，獲得心曠神怡的住房體(ti) 驗。
房屋總麵積達94平方米，包含一個(ge) 客廳和兩(liang) 個(ge) 臥室，並配備齊全的家具設施。此外，房屋月租金為(wei) 800歐元（約合人民幣6143元），遠低於(yu) 市場租金均價(jia) 。對於(yu) 夫妻來說，無疑是一個(ge) 足夠溫馨舒適的經濟適用房。 
 

3D打印運河小屋，圖 Andrew Sides CC BY-NC 2.0協議

房屋由24個(ge) 3D打印的混凝土構件在異地逐層打印，隨後這些構件被卡車運到建築工地，置於(yu) 已有的地基上，進一步安裝屋頂和窗框。通過暴露在外的牆體(ti) ，租客能夠清晰地看見層層紋理，從(cong) 中窺見3D打印技術的奇妙原理。
埃因霍芬科技大學教授Theo Salet是3D打印領域的一名研究者，他表示，與(yu) 傳(chuan) 統建造相比，3D打印住宅可節省約30%的材料，將水泥的使用量和運輸量控製在最低水平，降低建造成本，減少對環境的影響。
與(yu) 建築工人相比，機器在效率和時長上也頗具優(you) 勢。通過機器無間斷地打印，僅(jin) 僅(jin) 花費120小時就能建成整座房屋，大大縮短了建築時間。
 

3D打印技術，圖/pixabay圖庫授權使用 

此外，3D打印具有較高的適應性。在未來，荷蘭(lan) 預計將使用3D技術進行大規模現場房屋建造，以緩解荷蘭(lan) 國內(nei) 房屋資源短缺問題。
同時，由於(yu) 傳(chuan) 統混凝土的形狀非常僵硬，房屋形狀大多統一，而房屋建造所使用的3D打印機本質上是一個(ge) 沿著二維軌道移動的在空中的機械噴嘴，建築師可以根據自己的喜好或住戶要求隨心設計房屋。
3D住宅，你敢住嗎？
當然，對於(yu) 即將成為(wei) 第一批“小白鼠”的Lutz和Dekkers夫婦來說，最大的顧慮顯然還是安全問題。 
對於(yu) 該問題，相關(guan) 方表示，該3D打印住宅完全符合荷蘭(lan) 的建築規範要求。
3D逐層打印的方式不僅(jin) 增加了牆壁的堅固性、隔音性和隔熱性，還便於(yu) 建築團隊在施工過程中將無線傳(chuan) 感器安裝在正確的位置，為(wei) 租客提供智能化的住房體(ti) 驗感。
租客隻需點開智能手機應用程序，便可一鍵對溫度、照明和安全係統進行控製。 
隨著3D打印技術在建築領域應用的可能性和前景逐漸擴大，人們(men) 對於(yu) 安全性的需求也大大增加。
一般來說，3D打印建築多采用複合石料或使用澆灌水泥和混凝土，材質具備一定的穩定性。
另外，由於(yu) 房屋采用整體(ti) 打印技術，“一體(ti) 化”的結構方式較為(wei) 穩定，具備一定的“抗震性”。 
 

3D打印迷你城市生活小屋，圖片：Dezeen

雖然目前全球範圍內(nei) 並沒有針對3D打印建築的統一業(ye) 界標準，但可以預見的是，隨著美國產(chan) 品安全認證機構UL製定的評估和審批3D打印建築的流程和規範框架，3D打印住宅將越來越規範化和市場化，為(wei) 全球建築行業(ye) 提供新的可能與(yu) 潛力。
在追求卓越和創新上，荷蘭(lan) 人一直走在前列。在建築、醫療、時裝、食物等領域，荷蘭(lan) 用創新精神將許多“不可能”變成了“可能”，製造了許多3D產(chan) 品。 
與(yu) 荷蘭(lan) 3D打印市場的發展相比，中國的3D打印市場起步較晚。
2015年，國務院開始實施《中國製造2025》戰略規劃，計劃早日實現製造業(ye) 轉型，在一定程度上推動了3D打印技術的發展。2016年至2020，中國3D打印市場規模從(cong) 53.8億(yi) 元增長至203億(yi) 元。
由於(yu) 其低成本、高效率、優(you) 質量的特點，3D打印技術逐漸被廣泛應用於(yu) 建築、航空航天、醫療、汽車等領域。2019年11月，中國建成世界首例原位3D打印雙層建築，標誌著原位3D打印技術在建築領域取得突破性進展。 

一台3D打印設備，圖/Bre Pettis CC BY 2.0協議  

不過，目前來看，在麵臨(lin) 氣候惡化、資源耗竭等極端危機的當下，3D打印技術仍需要不斷借鑒荷蘭(lan) 等國的先進技術，加速從(cong) “中國製造”向“中國智造”轉變，助力人類實現可持續發展。讓我們(men) 一起期待3D打印創造的無限可能。