2020年12月，印度Larsen&Toubro建筑公司在Kanchipuram測(cè)試基地用 3D 技術(shù)打印了一座混凝土住宅樓模型，占地面積65平方米。在打印過程中，該公司主要使用了丹麥公司COBOD的3D建筑打印機(jī)以及L&T內(nèi)部開發(fā)的混凝土混合料。

Photo: Larsen & ToubroA 3D-printed model residential building at a test facility in Kanchipuram, India.

很明顯，這只是一個(gè)概念的證明。但這種住宅（上圖）也是未來發(fā)展的標(biāo)志。

事實(shí)上，用混凝土打印是一件復(fù)雜的事。混凝土必須流動(dòng)得足夠順暢，以便通過打印機(jī)擠出，還需快速硬化并足夠堅(jiān)固，以承受后續(xù)層的荷載，在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，還需要實(shí)現(xiàn)這些層與層之間的充分粘結(jié)。

L&T高級(jí)執(zhí)行副總裁M.V.Satish說：“此外，3D混凝土打印必須通過控制環(huán)境溫度、濕度、水分、灰塵等可能影響混凝土性能的變量來克服在露天環(huán)境中工作的挑戰(zhàn)。因此，合適的3D混凝土混合料，他說，經(jīng)過大量的實(shí)地試驗(yàn)才得以完善，特別是當(dāng)研究小組希望使用當(dāng)?shù)乜捎玫慕ㄖ牧蠒r(shí)。

Satish說，在印刷過程中整合水平和垂直鋼筋也是一個(gè)挑戰(zhàn)。為了迎接這個(gè)挑戰(zhàn)，他的團(tuán)隊(duì)修改了他們的打印頭來嵌入鋼筋。

印度面臨著巨大的住房短缺問題，根據(jù)印度政府提出的 “人人有房住（Housing for All）” 計(jì)劃，當(dāng)?shù)卣哪繕?biāo)是在2022年為農(nóng)村貧困人口建造3000萬套住房。Satish說：“3D打印肯定是一種非常適合滿足印度大眾住宅產(chǎn)業(yè)所要求的速度和規(guī)模的技術(shù)”，但對(duì)于全民普及來說，這可能還為時(shí)過早。

到目前為止，L&T已經(jīng)證明了這項(xiàng)技術(shù)是可行的，但是他們的原型還處于早期階段，還不知道如果大規(guī)模開發(fā)的話，這項(xiàng)技術(shù)需要花費(fèi)多少成本和多長(zhǎng)時(shí)間。Satish說：“這將取決于各種因素，如建筑配置、建筑復(fù)雜程度、墻壁尺寸、項(xiàng)目建成面積、建筑中的樓層或公寓數(shù)量等。”

雖然Kanchipuram模型符合印度建筑規(guī)范，但他說：“法定機(jī)構(gòu)、研究機(jī)構(gòu)等仍需要各種設(shè)計(jì)驗(yàn)證程序。”

在世界的另一端，總部位于加州的 Mighty Buildings 公司已經(jīng)向客戶交付了一系列 3D 打印建筑。

使用一種專有的熱固性復(fù)合材料——“有效的人造石”，聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席可持續(xù)發(fā)展官Sam Ruben說，他們打印出了整個(gè)工作室，建筑面積達(dá) 350 平方英尺，然后將其直接放到建筑工地上，再接上（水、電等）到公共事業(yè)設(shè)備。而兩個(gè)這樣的工作室模型連接到一起，就組成了一個(gè)更大的房子。今年晚些時(shí)候，該公司將推出更大的定制屋，由3D打印面板制成，會(huì)被運(yùn)送到建筑工地并在那里組裝。

盡管他們的大部分銷售都是直接面向消費(fèi)者的附屬住宅單元，但Mighty Buildings希望通過接入現(xiàn)有的建筑業(yè)供應(yīng)鏈，進(jìn)入B2B服務(wù)領(lǐng)域。Ruben 稱：“對(duì)我們而言，專注于3D打印和材料是十分有意義的。（因?yàn)椋┪覀兡軌蚺c（特定) 領(lǐng)域的專業(yè)開發(fā)商和建筑商開展合作。”

為此，Mighty Buildings已經(jīng)簽署了他們?cè)谀霞又蓍_發(fā)項(xiàng)目的第一份合同。Ruben說，公司的愿景就是讓他們的生產(chǎn)工藝遍布到美國乃至世界，能夠找到合作伙伴，滿足其開拓需求的地區(qū)。

Satish和Ruben都表示，3D打印有可能徹底改變大規(guī)模建筑市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)。Satish說，盡管與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動(dòng)化3D打印建設(shè)需要大量的資金投入，但同時(shí)也有一些優(yōu)勢(shì)，比如在安全性、速度、規(guī)模和設(shè)計(jì)復(fù)雜性方面。

Ruben說：“如今的建筑業(yè)，使用的還是100年前的人們所熟悉的技術(shù)、設(shè)備和工具，這幾乎是最后一個(gè)還沒有采用新技術(shù)來提高生產(chǎn)率的主要行業(yè)了。”

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