3D打印住宅的現(xiàn)實版本

在河北省張家口市武家莊村，一對70后夫婦住上了3D打印房，這棟房屋由清華教授徐衛(wèi)國“操刀”，總體打印時間用了160個小時，不到7天。

根據(jù)聯(lián)合國人居署數(shù)據(jù)，預(yù)計到2030年，全球?qū)⒂谐^30億人渴求住房、基建、水和衛(wèi)生系統(tǒng)，而3D打印在建筑上的應(yīng)用有望緩解一部分問題。

在美國得克薩斯州，一項3D打印住宅項目即將完工，屆時這里將成為全球迄今為止使用3D打印機建設(shè)的最大社區(qū)。據(jù)公開報道，這些住宅面積從每棟139平方米到185平方米不等，價格從45萬美元到接近60萬美元（約合人民幣320萬元至430萬元）。截至目前，100套住宅已售出超25套。

3D打印技術(shù)走進村莊

3D打印房子早已不是什么新聞。早在2014年，上海就3D打印了10幢小房子，作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房。

10年過去，隨著3D打印技術(shù)的不斷成熟，住進3D打印建造的房子已經(jīng)不是什么難事。

在中國河北省張家口市武家莊村，一對70后夫婦住上了3D打印房，這棟房屋由清華教授徐衛(wèi)國“操刀”，總體打印時間用了160個小時，不到7天。據(jù)了解，這座占地106平方米的住宅堅固耐用，包括簡易的室內(nèi)裝修在內(nèi)，造價約為2000到2500元每平方米，總成本約為20萬元。打印過程中自動化程度高，減少了人力成本的投入。

同樣，在中國河北省故城縣房莊鎮(zhèn)宋莊村，56歲的張國烈自家農(nóng)房成為“網(wǎng)紅”景點。

這座約400平方米、由6間北房組成的農(nóng)家院落成，采用“3D打印與模塊化裝配”的新型建造方式，在工廠將數(shù)字模型打印制作成一塊塊像積木一樣的墻體模塊，運到現(xiàn)場后，僅用7天就完成了主體結(jié)構(gòu)安裝。

浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院副教授孫曉燕介紹：“院落采用一體化數(shù)字設(shè)計，整個房屋、院墻、廊柱等結(jié)構(gòu)部件，還有花壇、地磚、假山、雕塑等景觀裝飾均由混凝土3D打印而成，外部雕花紋理和內(nèi)部管線空腔都是在設(shè)計階段隨著結(jié)構(gòu)一起做好，三維建模，所見即所得。”

3D打印的房子還需要質(zhì)量考證

在廣大農(nóng)村地區(qū)，傳統(tǒng)砌磚建筑仍是許多家庭的首選。相反地，3D打印建筑作為一種新興技術(shù)，雖然展現(xiàn)出諸多創(chuàng)新優(yōu)勢，但初期投資成本仍高昂不下。

與傳統(tǒng)砌磚建筑相比，3D打印建筑的造價往往更高，這首先歸因于高昂的設(shè)備費用。一臺先進的建筑3D打印機不僅價格昂貴，還需要專業(yè)的技術(shù)人員進行操作和維護。目前由于3D打印技術(shù)尚處于快速發(fā)展階段，材料供應(yīng)鏈尚未形成規(guī)模化效應(yīng)，導(dǎo)致定制化材料成本相對較高，進一步推高了建筑成本。

除了價格，建筑主體采用3D打印技術(shù)的方式也存在一些挑戰(zhàn)。

在成本方面，專屬機器設(shè)備和原材料價格對于小型建筑企業(yè)來說必定增加建造成本，在張家口市武家莊村的案例里，相關(guān)調(diào)研指出，受訪的本地村民表示房屋大多用磚頭和夯土建成，成本約10萬，而3D打印建造成本高出一倍。

此外，在規(guī)模方面，3D打印技術(shù)目前還不能滿足大型建筑的需求，如高層建筑等；另外，由于大多數(shù)建筑都需要遵循嚴(yán)格的建筑標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，因此3D打印建筑在這方面的應(yīng)用還有待進一步的研究和實踐，質(zhì)量和耐久性也需要進一步勘測實地使用數(shù)據(jù)佐證。

確實，隨著3D打印技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進步，建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也將繼續(xù)擴展。例如，人們可以將3D打印技術(shù)應(yīng)用于建筑維護和改造，以減少破壞和浪費的發(fā)生。通過建筑材料的研發(fā)和改進以提高建筑的穩(wěn)定性和耐久性。

未來，建筑設(shè)計師們還可以利用3D打印技術(shù)將更多的創(chuàng)意和想象變?yōu)楝F(xiàn)實，創(chuàng)造出更具“唯美”“功能性”“未來感”的風(fēng)格建筑。