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“吃”進(jìn)混凝土，“吐”出一棟樓。3D打印是時(shí)下最新潮的技術(shù)之一，建筑業(yè)是人類最古老的行業(yè)之一，當(dāng)二者相遇在一起，必然碰撞出創(chuàng)新的火花。而我們生活日常的變化，人類社會的進(jìn)步，很可能就在這火花中產(chǎn)生。
如今，“3D打印建筑”逐漸從概念變成了現(xiàn)實(shí)，從實(shí)驗(yàn)室走向了工地。越來越多的國家開始嘗試用3D打印技術(shù)建筑房屋。把3D打印技術(shù)用在蓋房子上有什么潛在優(yōu)勢呢？
施工速度快。3D打印的施工速度是人工的數(shù)倍，而且可以做到24小時(shí)晝夜不停。早在2017年，杭州一家公司僅耗時(shí)24小時(shí)左右，就打印出一幢250平方米的雙層別墅。這意味著，房屋的交付周期將大大加快，買房子或許能像買家用電器一樣簡單。
人工成本低。建筑業(yè)目前仍然是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，人工成本是建筑業(yè)最大的成本之一。而對3D打印來說，打印過程基本由機(jī)器完成，極少需要人工干預(yù)。這樣一來，“更少的人干活兒”，不僅可以節(jié)省大量人工成本，還可以降低施工中的傷亡事故風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而也就節(jié)省了許多安全措施費(fèi)用。
定制能力強(qiáng)。人類受自身生理?xiàng)l件限制，對于一項(xiàng)技能，從接觸到學(xué)習(xí)再到熟練掌握總有一個(gè)過程。想做到“什么奇怪的房子都能造”，非有數(shù)十年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的老師傅不能實(shí)現(xiàn)。但對于3D打印來說，只要程序設(shè)計(jì)好，任何細(xì)節(jié)特點(diǎn)與復(fù)雜曲面都可以被快速打印出來。而且由于3D打印由程序和機(jī)器操控，往往誤差可以控制在毫厘之間，這使得建筑設(shè)計(jì)師們獲得了空前的設(shè)計(jì)自由度，工人經(jīng)驗(yàn)的問題、材料加工的問題，將不再成為設(shè)計(jì)師表達(dá)想法的限制，建筑可以做到“一幢一面”，圍繞客戶個(gè)人需求量身定制。
當(dāng)然，3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也面臨著一些瓶頸。這些問題不解決，3D打印技術(shù)很難真正對建筑業(yè)帶來顛覆性的變革。
總體成本不低。雖然3D打印可以通過節(jié)約材料、節(jié)省人力來降低成本，但又增加了采購相關(guān)設(shè)備、聘用專業(yè)技術(shù)人員、購買專用打印材料的新成本。3D打印建筑命運(yùn)的天平傾向哪邊，就在這一增一減之間的平衡。
設(shè)計(jì)周期長。雖然3D打印的施工速度成倍提升，但前期方案的設(shè)計(jì)、審核以及將設(shè)計(jì)變?yōu)榇蛴C(jī)器可執(zhí)行的程序，也都需要時(shí)間。如能在確保安全的基礎(chǔ)上縮短設(shè)計(jì)周期，那么3D打印的前景將更加光明。
建筑材料有待創(chuàng)新。我們都知道，今天的建筑普遍使用鋼筋混凝土。堅(jiān)硬的混凝土負(fù)責(zé)承擔(dān)壓力，里面堅(jiān)韌的鋼筋負(fù)責(zé)承擔(dān)拉力。這一建筑業(yè)的黃金組合目前尚無更好的替代方案。而3D打印的最大問題就在于無法打印鋼筋，只能噴涂速凝水泥等柔性材料。目前不少3D打印建筑只限于打印墻面，仍需加裝鋼筋，一旦涉及到高層，3D打印建筑缺少鋼筋的問題會更加凸顯出來。這就需要未來人們要么能找到兼具抗壓抗拉作用的柔性材料替代鋼筋；要么讓3D打印頭具備擰絞、切斷、點(diǎn)焊等能力，能夠把鋼絲打印成類似于鋼筋的框架基礎(chǔ)。否則3D打印建筑就很難“長高”“長大”。
本文來源：人民日報(bào)海外版
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