搬砖工人或将失业?3D打印住宅技术正在世界范围内逐步扩张

搬砖工人或将失业?3D打印住宅技术正在世界范围内逐步扩张
2021年02月27日 15:21 麻省理工科技评论

2020 年 12 月,印度 Larsen & Toubro 建筑公司在 Kanchipuram 测试基地用 3D 技术打印了一座混凝土住宅楼模型,占地面积 65 平方米。在打印过程中,该公司主要使用了丹麦公司 COBOD 的 3D 建筑打印机以及 L&T 内部开发的混凝土混合物。

图| 3D 打印住宅楼模型(来源:Larsen & Toubro)

显然,该模型只是一种概念验证。但这种住宅(如上图所示)却是未来的发展趋势。

事实上,与普通的 3D 打印技术相比,混凝土打印技术的难度更高。首先需要确保在打印过程中,混凝土都能够流畅地流动,这样才能顺利进出打印机,不发生堵塞,其次,打印机中挤出的混凝土又要能够快速硬化,变得足够牢固,只有这样才能承受后续层次的负荷,在满足上述要求的基础上,还需要实现这些层与层之间的充分粘结。

L&T 的高级执行副总裁 M.V. Satish 表示,“此外,3D 混凝土打印还需要克服在露天环境中(工作)的一系列挑战,因为环境种的灰尘、湿度、水分、温度等都是影响混凝土性能的变量,所以必须对这些影响因素进行控制。

换言之,若想开发出适宜的 3D 混凝土混合物,并尽量满足团队使用当地可用的建筑材料的需求,开发团队需要进行大量的现场试验来不断加以完善。

Satish 指出,他们后来发现,在印刷过程中存在着另外一项挑战 —— 整合水平和垂直的钢筋。为应对这一挑战,他们专门修改了打印头,将钢筋嵌入其中。

根据印度政府提出 Pradhan Mantri Awas Yojana – Gramin(PMAY-G)计划,又名 “人人有房住” 计划(Housing for All),当地政府的目标是在 2022 年为农村贫困人口建造 3000 万套住房,这意味着在农村地区每年要建造住房 500 万套。

Satish 认为,面对印度的住宅行业在建设规模与建设速度上的巨大需求,3D 打印一定是最合适的技术。

而且截止目前,L&T 已经证明了这项技术的可行性,但是他们的原型还处于早期阶段,尚不清楚如果进行大规模开发的话,具体需要耗费多少成本和多长时间。

Satish 认为这主要取决于各种因素,比如建筑配置、建筑复杂程度、墙壁尺寸、项目建设面积、一幢建筑的楼层或公寓数量等等。

虽然他们在 Kanchipuram 打印的模型符合印度的建筑规范,但 “仍然需要经过法定机构、研究机构等多方面的设计验证过程。”

在世界的另一端,总部位于加州的 Mighty Buildings 公司已经向客户交付了一系列 3D 打印建筑。

联合创始人兼首席可持续发展官 Sam Ruben 介绍道,他们使用一种专有的热固性复合材料,能够有效合成石头。他们打印出整个工作室,建筑面积达 350 平方英尺,然后将其直接放到建筑工地上,再接上(水、电等)到公共事业设备。而两个这样的工作室模型连接到一起,就组成了一个更大的房子。

据悉,在今年晚些时候,该公司将推出由 3D 打印面板制成的定制化住宅,面积更大,并且这些房屋将被运到建筑工地并在那里进行组装。

尽管 Mighty Buildings 的大部分销售订单都是针对 C 端消费者的附属住宅单元,但该公司希望能够借机切入现有的建筑行业供应链,从而进入到 B2B 服务领域。

Ruben 称:“对我们而言,专注于 3D 打印和材料是十分有意义的。(因为)我们能够与(特定) 领域的专业开发商和建筑商开展合作。”

Ruben 指出,公司的愿景就是让他们的生产工艺遍布到美国,乃至世界各个能够找到合作伙伴,满足其开拓需求的地区。

印度、美国两家公司高管 Satish 和 Ruben 不约而同地表示,3D 打印有望彻底改变大规模建筑市场的发展现状。

尽管与传统技术相比,尽管与传统技术相比,自动化 3D 打印建筑技术需要较高的资本投资,但其在安全性、建设速度、建设规模和设计复杂性等方面具备相应的优势。

“我们如今的建筑业,使用的还是 100 年前的人们所熟悉的技术、设备和工具,” Ruben 揶揄道,“建筑业(几乎)是最后一个没有采用高新技术来提高生产率的行业了。”

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