3D打印建筑未来仍面临巨大挑战

alex.lin

当全球各地陆续爆出3D打印房屋的各种消息，我们不由得向往起了未来的居住场景。但是，就目前来说，3D打印建筑依然只是处于发展初期，其面临的挑战还有很多。
在大部分人心中，3D打印只存在于高新科技领域。但随着3D打印建筑技术的日益完善，特别是3D打印建筑技术在建筑行业的成功应用，3D打印建筑技术引领的产业变革有望成为建筑业未来的方向，3D打印建筑正以越来越迅速的姿态展现在世人面前。
3D打印房屋盛行
近年来，3D打印建筑在全球悄然兴起，世界各国都掀起了3D打印房屋的热潮。
2016年，德国Dresden工业大学凭借其极具应用前景的混凝土3D打印技术ConPrint3D获得了2016德国工程机械展的创新奖。运用该技术建造一栋普通民居仅需10小时，而传统施工方法需要6天。
今年以来，旧金山Apis Cor房屋建筑初创公司与俄罗斯房屋建筑公司PIK Group合作修建了一座房屋，只用了一天的时间和10134美元的建筑材料。其秘诀就是一台3D打印机器人。
3月份，现在基础建设技术公司－Cazza宣布将在迪拜建造世界上第一幢3D打印的摩天大楼。而在此前，迪拜在3D打印建筑领域已经先后打印了未来博物馆、办公楼等一系列建筑。
近日，乌克兰的创业公司PassivDom也开发出一种3D打印的智能房屋。小屋基于模块化原则，可以允许许多单元组装在一起，以建造一个更大的建筑。这款3D打印小屋可以在任何环境中建造，让用户可以随心所欲地住在大自然中，过上可持续发展和零碳排放的生活。
无人机＋3D打印建筑成新风景线
英帝国理工学院、伦敦大学学院和英国巴斯大学的研究人员对于未来3D打印借助BIM，再新添无人机双翼后，将在灾难安置房领域发挥的作用有了更高的期待。
这种3D打印＋无人机的技术被称为“空中添加建筑制造”（Aerial Additive Building Manufacturing），简称AABM。研究人员表示，他们希望通过AABM，实现：无人机搜集现场信息—将搜集到的信息提供给BIM软件—设计结构—使用具有3D打印功能的携带了打印材料的多架无人机进行建设。
研究人员称，AABM技术不仅能被用于灾后应急建筑的建设，还有可能成为一种改变所有建筑类型的新方法。
这不是首个旨在打造灾难或应急住房的3D打印项目。难民住房危机或将通过使用机器人组装3D打印的预制构件以非常经济的方式得到解决。
但是，这是史上首次运用3D技术＋无人机进行现场建设，而无需使用大型打印机或预制构件的方法。
借助其他新兴技术的参与和支持，3D打印建筑迸发着更加蓬勃的生机。
未来挑战仍然巨大
在充分的完善之前，每一项新技术在应用中都会出现不可预料的问题，3D打印建筑自然不会幸免。
从全世界范围来说，3D打印建筑面临同一个难题，即在技术、质量和成本等方面尚未形成一套完善的国家或者行业标准，缺乏完整的评价体系。此外，3D打印建筑尚未产生专用的设计软件，目前使用的BIM软件属于管理类而非设计类，3D建筑打印的设备基本上也是一片空白，3D打印建筑所用的功能型和环保型的材料亦处于初步阶段。
2016年8月23日，住房和城乡建设部下发了《2016－2020年建筑业信息化发展纲要》对3D打印技术有了新的指示：“积极开展建筑业3D打印设备及材料的研究。结合BIM技术应用，探索3D打印技术运用于建筑部品、构件生产，开展示范应用。”
《发展纲要》对推动3D打印技术应用于建筑部品、构件生产起到了重要作用，但也可以看出，《发展纲要》指示开展、予以推动的是“建筑实体之外的附属部分”，所以并不能借此认为国家将明确推广3D打印建筑。
因此，综合来看，3D打印建筑距离真正的产业化还比较遥远，这将是一个非常大的挑战。
未来，3D打印建筑和传统建筑在技术和产业上逐渐融为一体，可能是主要的趋势之一。同时，3D打印建筑将主要用于高科技和个性化服务方面，如小型景观建筑、参观模型、安居工程等。3D打印建筑很难完全取代传统建筑，而作为建筑业态里的一个创新和补充，推进产业升级和改造是一个比较好的发展思路。