在以运河闻名的荷兰 ， 桥梁很常见 。 但有四座桥尤为奇特：每座长26英尺 ， 且都是由一台大型3D打印机用混凝土制成的 。 这样建成的桥梁属世界首次 ， 其在2017年10月17日在荷兰南部小镇海默特横空出世 。
从桌面到建筑工地 ， 3D打印作为技术革命的一部分 ， 实现了将塑料和其他材料挤出并制成实心物体的目标 。 自2017年以来 ， 美国、欧洲和亚洲的几家公司已经“打印”了公交车站候车亭和会议厅隔断 ， 甚至是整个住宅 。
而在未来 ， 3D打印应用不仅限于建筑界 ， 在教育、救灾、医疗等领域 ， 技术造福人类的理念在3D打印上将被体现得淋漓尽致 。
3D打印 ， 建筑业的“多面手”
3D建筑打印机的工作原理很像家庭办公室的喷墨打印机 ， 只不过它们吐出的不是墨水 ， 而是混凝土 。
喷嘴在轨道上来回运行 ， 由计算机控制挤压模式 ， 这样就可以在需要的地方精确地铺设一层一英寸厚的混凝土（或钢铁、或其他材料） 。 当缓慢移动的喷嘴到达其路径（最长可达100英尺）的末端时 ， 这一层通常已经硬化 ， 刚好可以在第一层的顶部再铺上一层 。 一层又一层 ， 一面家庭所需的墙就被建造起来了 。 通过精确的沉积图案 ， 喷嘴还可以为窗户、门、公用设施管道和其他设计及结构留出空间 。
《科学美国人》报道称 ， 3D打印建筑最明显的优点之一是速度快 。 建造一座500平方英尺（约46.45平方米）的单层住宅大约需要24小时的打印时间 。
ICON公司是美国得克萨斯州一家专注于3D打印建筑的公司 ， 其联合创始人兼首席执行官杰森·巴拉德表示：“3D打印机在建筑房子的同时 ， 会考虑到其结构、隔热层、墙板、内外表面处理以及管道系统 。 ”而在一般情况下 ， “这通常需要代表5、6个不同行业的20个人工作好几天的时间” 。
此外 ， 3D打印建筑也减少了浪费 。
据报道 ， 一个典型的住宅建筑工地会产生4吨左右的垃圾 。 由于常规楼板施工中使用的混凝土是均匀应用的 ， 无论是否需要在特定区域进行结构支撑 ， 它都会被浪费大约一半的量 。 这对环境的破坏尤为严重 ， 因为水泥作为混凝土的主要成分 ， 约占我们二氧化碳排放量的7% 。 相比之下 ， 3D打印机可以非常精确地改变结构的厚度 ， 只在真正需要的地方使用混凝土 ， 这一过程被称为拓扑优化 。
打印出来的结构具有数字化是3D打印的另一个优点 。 这意味着在电脑上呈现的设计可以直接转换成打印机的指令 。 这就省去了将设计转换成图纸的需要 ， 进而减少不必要的错误和麻烦 ， 从而节约成本、减少延误 。
数字化还有一个额外的好处 ， 那就是消除了设计创意的障碍 。 建筑师可以更低的成本提供订制或半订制设计 ， 而无须费心培训他人来执行计划 。
“打印机不在乎你想出了什么设计 。 ”荷兰埃因霍温理工大学的结构工程师西奥·萨莱特说 ， 他是印刷建筑的先驱 ， 建造了荷兰的阿姆斯特丹大桥 ， “它不会因为你的原创而多收你的钱” 。
技术仍处早期阶段
当然 ， 《科学美国人》报道称 ， 3D打印建筑的技术仍处于早期阶段 ， 要扩大3D打印建筑的规模 ， 需要在技术和监管方面做更多的工作 。 对于前者 ， 从业者还没有找到一种从印刷机上加固混凝土的有效方法 。 在传统建筑中 ， 这是通过铺设钢筋来完成的 。
萨莱特认为 ， 对于3D打印建筑最大的愿景是在将来有新的混凝土配方 ， 或是新的可挤压材料 ， 无须钢筋就足够坚固 。 例如 ， 环氧树脂就是一个潜在的候选者 ， 它是一种聚合物 ， 目前用于制造建筑中的黏合剂和涂料 。
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