一个不断扩大的建筑领域 | 3D打印

随着建筑材料成本的增加，建筑商和开发商正在寻求传统房屋建筑方法的替代方案，以解决住房短缺问题。作为回应，一个不断扩大的建筑技术领域是3D打印领域。这项技术有望实现更快、更便宜的施工，并有可能挤出当地和回收材料。然而，由于建筑业变化缓慢，短期内似乎不太可能发生涉及现场大型3D打印机的根本性转变和对建筑过程进行全面检修。

预制 3D 打印模块化那挺工提供了一种引人注目的解决方案，在利用标准建筑机械和劳动力的同时提供 3D 打印进步的优势。在场外3D打印施工中，无需在现场运输大型3D打印机。取而代之的是，组件在受控环境中打印，然后在现场组装。这些类型的3D打印住宅模块化零件套件已经在制造中，并吸引了大量投资。

3D打印的广泛研究和技术进步旨在加快建设速度，降低成本并促进脱碳材料的使用。根据学术期刊IOP会议系列材料科学与工程2018年的一项研究，建筑中的3D打印可以将成本降低至少35%。该技术还允许进行无数的材料探索，这导致了对回收、节能和局部材料挤出的广泛研究。像ICON这样的大型科技公司一直在这一领域进行大量研究。通过在奥斯汀建造的项目，他们探索了使用低碳混凝土、美学可能性和 3D 打印房屋的用户可定制性的机会。

虽然令人兴奋，但大多数现场打印技术都面临着挑战，使其不太可能立即广泛实施。这些问题包括关于 现场挤出材料的质量 、所需机械规模的现场限制以及操作此类机器 所需的专业知识 。

另一方面，房屋的场外模块化3D打印显示出立即实施的巨大潜力。除了 3D 打印的优势外，生产打印的异地模块化外壳单元或零件套件可以提高建筑构件的质量，减少浪费，并且由于可以大量生产它们，因此生产成本更低。在接受Habitat for Humanity采访时，Tvasta Manufacturing Solutions的联合创始人Adithya Jain提到，预制3D打印房屋比现场3D打印更具成本效益，并且在拥挤的城市环境中工作得更好。他们在印度的3D打印项目是由在他们的工作室里分块建造的房屋，然后在现场组装。

Mighty Buildings是一家总部位于旧金山的初创公司，在预制3D打印领域取得了进展。他们生产用于住宅结构的 3D 打印预制零件套件。他们的套件系统由预先构建的工厂制造的 3D 打印面板制成，可以根据任何计划进行定制。然后在现场组装，将施工时间缩短一半以上。根据 Tech Crunch 的采访，他们的复合材料由 60% 的回收玻璃制成。它用紫外线固化，具有混凝土的五倍抗拉和抗弯强度，同时重量减轻 30%。这些可以使用标准机械和人工在现场快速组装。在2017年构思时，该公司的目标是直接向消费者销售，包括销售ADU，但现在正在努力建立整个社区。

Azure 用塑料瓶制作整个 3D 打印的模块化预制房屋。他们直接与客户合作，提供 3D 打印的后院工作室、办公室和小房子。据Azure称，他们的每个3D打印模块都回收了大约150,000个塑料瓶。它们的平均大小为 200 平方英尺，只需 24 小时即可打印。这些结构是防水的，并且已经隔热。一个单元的制造过程大约需要一周时间，安装只需一天即可完成。这包括所有内部和外部饰面、照明和电源。它们还提供自定义选项，允许人们调整每个模块的布局。

对这一领域的投资正在增长。Mighty Buildings和Azure都获得了大量投资资金，暗示这些行业有望很快迅速扩张。虽然这可能无法单枪匹马地解决住房负担能力问题，但它可能会为一个长期停滞不前的行业注入创新。通过作为务实的中间地带，3D打印预制有可能引入几十年来一直未能进入该行业的创新材料和方法，并最终将这项技术带给公众。