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3D打印技術想必大家都不陌生，3D打印技術在建筑行業的應用日趨廣泛。用計算機設計三維立體建筑的圖紙，通過BIM管理系統，在工地現場或工地工廠輸送到數字控制的大型3D建筑打印機里，在現場進行打印配筋裝配，來建造符合現行規范的建筑構件和建筑體，并廣泛應用于住宅打印、功能用房、可移動式建筑的構造、市政工程、公共設施、主題場館建筑、河道生態環境治理等領域。大型的3D建筑打印機，正在逐步成為未來主流的建造方式。

3D建筑打印技術的出現和利用已經很早就被世人認可，但是它卻從來都是封閉在工廠的大墻之內，而今天跟大家介紹的這六款3D打印機絕對可以打破你對傳統3D打印技術的想象。

這是由一家來自美國舊金山的Apis Cor公司開發的3D打印機，具有體積小、打印效率高、運輸便利、高標準全自動化控制系統等優勢，一小時內就可以完成安裝調試工序。Apis Cor可以在兩到三天內打印出一套標準房屋的墻體，而傳統的方法需要一個月才能完成。

這是迪拜市政建筑的試點項目，它高9.5 m，總建筑面積為640平方米，是目前世界上最大的3D打印建筑。大樓整體采用Apis Cor公司的3D打印機建造而成，據了解，Apis Cor有三名工人在現場操作機器，整個項目耗時三周。除了鋪設基礎，增加窗戶，門和屋頂以及布線等外，建筑工人還添加了鋼筋和人工澆筑的混凝土，以進行結構支撐。

來源：Apis Cor

與傳統的建筑方法相比，3D打印技術更加節省成本。據統計，使用傳統方式建造這個大樓預計要250萬迪拉姆，但用3D打印技術，造價就不到100萬迪拉姆。同時，建筑廢料減少了60％，建筑人工量也減少了50%。

WASP是一家意大利的3D打印機廠商，WASP Crane是模塊化的3D打印機，可以建造各種形狀和尺寸的房屋。WASP Crane 3D打印的第一個建筑結構是微型3D打印居民房，這座叫做Gaia（蓋亞）的房屋采用天然材料混合打印而成，這種混合材料取自周圍地區的土壤以及農業生產的廢料（如切碎的稻草和稻殼等）。

使用天然材料如稻米廢料是蓋亞制造中不可或缺的一部分

稻殼用于隔離蓋亞模型房屋的墻壁

來源：WASP

此外，房屋的墻體上有垂直的空穴，里面填滿了稻殼，以此進行隔熱。建筑的墻體被設計成復雜的幾何特征，目的是為了嵌入傳統構造難以復制的自然通風和熱聲系統。該房屋具有超高能效，并且不需要暖氣和空調，因為它在冬季和夏季都能保持屋內溫和舒適的溫度。

墻體內填滿稻殼進行隔熱

外部墻體一共花費了十天的時間來制作，總的材料成本大約是1000英鎊，這些建筑材料很容易組裝和拆卸，并且可以采用模塊化的方式設置多個以建造更大的建筑結構。

“蓋亞在能源方面表現非常出色，幾乎沒有環境影響。”WASP開發團隊表示。由此可見，Crane WASP為3D打印建筑提供了一個創新的方案，并且代表了綠色建筑領域的一項重大成就。

丹麥的COBOD公司一直致力于3D打印建筑領域的研究，2017年，他們就已經建成了歐洲第一座3D打印建筑——“The BOD”大樓。2018年，他們推出了BOD2 3D打印機，這是一種用于龍門架系統的更新版本。 

BOD2能夠打印寬達12米，長27米，高9米的建筑物。每層超過300平方米的三層建筑可以用打印機一次完成，打印速度高達每分鐘18米。此外，這臺打印機是模塊化的，因此它易于維護、移動和安裝，并且可以使用任何類型的混凝土和砂漿進行制作。

很多3D打印的建筑一直存在的問題就是打印完墻面很粗糙，因為當擠出物以管狀疊放在一起時，就會形成粗糙的墻體外觀，后期需要進行處理才能使墻體光滑，以此才能為抹灰做準備。為了解決這個問題，COBOD團隊設計了一種巧妙的襟翼，使擠出物形成的側面能夠垂直且平坦。

BOD2打印機目前還在不斷的進行優化，COBOD創始人表示，在3D建筑打印方面，他們正在全新的水平上開拓更多的應用領域。

這是由法國Construction 3D公司開發的一款具有整體功能的3D打印機，與其它打印機不同的是，它是被裝在一個20英尺的集裝箱內的，因此，可通過移動集裝箱在各個現場快速、低成本的打印建筑。

來源：Construction 3D

整個系統由一個攪拌泵站、一個控制系統和一臺打印機器組成。MAXI3D打印機帶有伸縮臂，其卷曲的能力經過優化，可以緊湊且大批量打印建筑，一旦打印完成，它就可以直接從建筑現場里面出來。

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此外，機器的液壓系統十分堅固，足以應付施工現場的任何意外狀況。

該打印機還配有一個控制模塊，里面包含專門為這臺機器開發的軟件，通過它簡單的配置文件，你只需單擊幾下即可開始啟動打印。

這家公司的目標是為混凝土3D打印建筑提供一套整體解決方案，以實現在全球范圍內快速、安全和低成本地建造3D打印建筑。

還有一家處于創新前沿的公司是澳大利亞的Fastbrick Robotics，他們發明了"HadrianX"——一款商用的砌磚機器人。它可以一天24小時不間斷工作，每小時能砌1000塊磚，兩天內就能砌完一棟房子。

HadrianX打印機，來源：Fastbrick Robotics

與傳統上使用水泥不同，HadrianX使用建筑膠固定磚石。Fastbrick Robotics公司稱：“通過使用建筑膠代替傳統水泥砂漿，HadrianX將最大限度地發揮速度優勢，并確保最終建筑結實耐用，熱利用率更高。”

HadrianX可以處理不同大小的磚頭，也可以切割、研磨磚頭。它的機械臂與主體相連，機械臂末端有機械手，可以用于抓取磚頭，并按照順序擺放它們。3D計算機輔助設計系統可繪制出住宅形狀和結構，機器人就可以計算出每塊磚應放置的位置。HadrianX的機械手也可以使用砂漿或粘合劑，因此根本不需要人類參與建筑。它還可以為管道和電線預留空間，如果有必要，甚至能掃描和切割磚頭大小、形狀等。

此外，HadrianX還具有動態穩定技術，該技術可在其他環境因素下對風振做出反應，從而立即實現對物體的精確定位。

Fastbrick Robotics公司認為，HadrianX的建造速度更快，精度更高，且建筑廢料更少，這為建筑商和購房者節省了大量資金，它將有望徹底改變建筑行業！

2019年3月，總部位于奧斯汀的建筑技術公司ICON和美國的奧斯汀市啟動了改革經濟適用房的計劃。ICON公司的第一臺商用建筑打印機——Vulcan II，專門設計用于更快，更經濟地生產彈性單層建筑，并具有更多設計自由度。

Vulcan II打印機，來源：ICON

Vulcan II將占地面積擴大到大約2000平方英尺，并具有可調節的寬度（以適應不同的板坯尺寸），并且可以在定制拖車中運輸而無需組裝。由于自動化，機電一體化和一套專業軟件的改進，Vulcan II可以由任何接受過基礎培訓的人操作。

此外，ICON還創造了專有的混凝土材料，它稱之為“Lavacrete”，這種材料專門針對氣候和位置，可快速印刷美觀、結構合理、并且低成本的房屋。

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ICON公司還與非營利組織"New Story"建立了多個合作伙伴關系，New Story是一個非營利組織，Vulcan II部署在拉丁美洲，為目前生活在赤貧和臨時不安全住所的家庭建立了一個由50個家庭組成的社區。此外，在與另一家為無家可歸者服務的非盈利性組織Mobile Loaves&Fishes的一項合作中，這臺打印機被用于為那些無家可歸的人在奧斯汀的一個村莊建造了一座家園。

無家可歸者之家，來源：Shane Reiner-Roth，摘自《建筑師報》

ICON的聯合創始人兼首席執行官杰森巴拉德說：“我們在ICON的使命是重新設想住宅建筑和建筑的方法，并為全世界的每個人提供價格合理，有尊嚴的住房。我們正處于全球住房危機的中期，并且讓舊方法更好一點并不能解決問題。我們對支持ICON的全球投資者團隊感到高興，因為我們認為住宅建筑行業需要完全轉變模式。“

由此可見，與傳統建造技術工藝相比，3D打印技術在資源與成本消耗、建筑施工效率、人力節省、資源環保等方面有著明顯的技術優勢，我們可以看到3D打印建筑的巨大發展潛力，相信未來一定會有更多的3D打印建筑出現在我們的視野當中！