【摘要】 在过去的几年里，人们见证了3D打印的颠覆性力量。未来，它又会如何改变建筑行业呢？你愿意住在3D打印的房子里吗？ 2018年，增材
在过去的几年里，人们见证了3D打印的颠覆性力量。未来，它又会如何改变建筑行业呢？你愿意住在3D打印的房子里吗？
2018年，增材制造（Additive Manufacturing，AM俗称3D打印）业市场规模并不大，但也达到了80亿美元。然而，按照每年约24-26%的年增长率，到2026年该行业预计将扩大到510亿美元。但它为什么能迅猛增长呢？ 3D打印正在颠覆几乎所有的主要行业，而且它的潜力还没有完全显现出来。
3D打印正在医疗保健、时装设计、食品、航空航天以及汽车工业等领域掀起波澜。借助3D打印，这些行业能够做出样品，能够制造零部件，甚至能够在极短的时间内以很低的成本生产出功能完善的部件。
在3D Systems总裁兼首席执行官维奥梅什·乔希（Vyomesh Joshi）看来，过去一年3D打印行业定位为渐进式的、有目的性的数字创新，其进展体现在四个主要方面：生产率、持久性、可重复性和总运营成本。
建筑业呢？
在讨论3D打印技术的颠覆性时，一个行业似乎有时会被忽视——那就是建筑业。然而，在过去的3到5年里，该行业所发生的一些最引人注目的变化及创新，都可以归功于增材制造。3D打印的便捷性和低成本，让开发新的施工方法、更好的施工技术甚至更安全的施工方法都成为了可能。
那么，什么是增材制造呢？它是指利用3D打印机从数字文件制造出三维实体物体的过程。
据一些工程师估计，由于建筑材料成本和劳动力成本双双降低，使用3D打印技术建造一座房子的成本将会降低50%。
下面就来探讨增材制造是如何改变建筑业的，并看看这些改变会如何影响到你周围的城市的。
3D打印带来全新的施工流程
创意十足的荷兰公司MX3D利用金属3D打印和机器人技术，为公共项目和商业项目创造了功能齐全的结构。MX3D团队计划将增材制造的建设性力量应用于客厅、全球各地的建筑项目甚至其他星球上的项目。
该团队最酷的项目之一是MX3D桥。他们在阿姆斯特丹市中心最古老、最著名的运河之一Oudezijds Achterburgwal上打印了一座功能完备的不锈钢桥。这座人行桥长12米，具有令人惊叹的未来主义设计。建造过程中，该团队使用了两个工业机器人，让它们分别从桥的一头开始打印，最终在桥的中间汇合。
在该项目中，MX3D团队还与多位数学家、物联网专家和一流的3D打印专家展开了合作。正如该团队所描述的，“独特的施工方法，让我们得以利用3D打印打造出坚固、复杂且优雅的金属结构。”
在不久的将来，大城市的建筑项目可能直接3D打印完成，几乎不需要人工辅助。人工智能、5G技术和物联网等新兴技术可能会在未来五年内使这一目标成为可能。
3D打印商业建筑
迪拜以拥抱新兴技术而闻名。最近，迪拜未来基金会（DFF）创造了世界首个3D打印商业建筑。在不久的将来，办公室、图书馆甚至咖啡店都可能用3D打印技术建设而成。DFF的3D打印大楼高6米，长36。5米，宽约12。1米。这个项目只用了一台3D打印机就完成了。实际打印时间为17天，建构时间约为3个月，需要的人力比传统建筑节省50%，所产生的建筑垃圾也减少了60%。
像这样的项目是建设我们周围城市的绝佳案例。
更好的施工方法
在大数据当道的时代，数据就是金子。基于机器学习和人工智能的工具，可帮助人类做出更好的决策。现在，我们比以往任何时候都更能够挖掘大量的数据，来更好地展开建造、施工和设计工作。利用这些新兴技术能够提高施工的精准度。得益于3D打印的一些独特性，开发商甚至能够创建最优化的不规则设计结构，来满足个性化需求或者适配特定的环境。
埃因霍温科技大学已经开发出了3D打印房屋，它们看起来像是来自外星世界。混凝土3D打印的房子拥有你可能渴望的所有设施。家居设计可以高度定制，以满足个人或家庭的需要。
3D打印让建筑更加安全
施工是一项非常危险的工作。根据美国职业安全与健康管理局（OSHA）的数据，美国每年每5个工人死亡案例中就有1个与施工有关。虽然施工方法在不断改进，但仅在2018年，建筑工人死亡就占美国所有致命工伤的47%。其中，33。5%的死亡是坠落造成的，11%是因为被物体击中造成的，8。5%是触电造成的，5。5%是被物体夹住造成的。
增材制造将使得施工变得更加安全。3D打印一个建筑最终将需要很少的人力。再加上由机器人来处理危险的任务，就可以大大减少与施工相关的伤亡。
大大降低施工成本
3D打印将使施工过程更容易。首先，3D打印将有助于从多个方面减少材料的浪费。在3D打印的建筑项目中，具体需要多少材料就用多少材料，而不像传统项目那样批量订购材料。用于这些项目的建筑材料可以更容易地回收利用，在其他的项目中再次使用。
项目需要较少的人力，因而可降低人工成本。基本上，由于工伤、施工时间和材料成本全都减少，开发商的利润会大幅增加。
3D打印经济适用房
在建筑业中，增材制造的另一个显著影响是在房屋建设上。全球有许多初创公司正在利用3D打印的威力，在24小时甚至更短的时间内建造出适合居住的房屋。全球领先的Winsun 3D公司甚至已经开发出一种利用回收材料打造3D打印房屋的方法。这些3D打印的房屋经久耐用，有的还可以移动，因而让把家搬到另一个地方成为可能。成本更低，施工时间更短，也意味着有望让更多的人有房可住。
这方面最好的例子莫过于3D打印创业公司ICON和非盈利组织New Story在墨西哥农村的合作项目。牵头这个项目的New Story有一个简单的使命：利用3D打印在施工上的强大威力，为低收入家庭和生活在恶劣环境中的人们提供负担得起的住房。借助一台33英尺长的大型3D打印机，该协作团队已经建造了整个3D打印住宅社区。每个房子的建造时间不到24小时，面积为500平方英尺（约合46。5平方米），屋顶、窗户和内部装饰一应俱全。
“我们面临的挑战是巨大的，全球有超过10亿人生活在没有无瓦遮头的地方。为了降低这个数字，我们必须要提升我们的规模化能力。” New Story团队说。
在不久的将来，3D打印房屋将会变得更加普遍，使各个阶层的人们都拥有自己的房子。公司所创造的3D打印房子，看起来就像未来主义的宜家产品目录上新鲜出炉的东西。这些漂亮的房子在能源方面可以自给自足，因而居民能够完全脱离电网。你希望住在3D打印的房子里吗？