3D列印房屋也能成為屌絲逆襲成功之道?

13D列印房屋也能成為屌絲逆襲之道？

    【中關村在線辦公列印頻道原創】舊社會，由於兵荒馬亂、社會動蕩不安，很多普通民眾在居住方面的情況並不樂觀，不少還寄居在岌岌可危的茅屋之下，居住其中的人更是感到寒氣逼人。比如詩聖杜甫，在顛沛流離的途中不禁發出了「安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏」的千古感慨，「耕者有其田，居者有其屋」的願望很早就開始了，可是，他老人家萬萬沒想到，1000多年後的中國大眾依舊為了居住空間而苦苦奮鬥著，要求從「廣廈」縮小到了「蝸居」！

3D列印房屋也能成為屌絲逆襲成功之道？

    還記得09年一部火遍大江南北的都市劇《蝸居》嗎？為什麼當時那麼多人喜歡看呢？因為它說出了很多80後年輕人的共同心聲——房奴。而現實中的房價讓人望洋興嘆，普通一個小青年一年不吃不喝積累下來的收入可能還買不上一線城市的一個衛生間，聽起來是如此辛酸！

漫畫：蝸居（圖源：blog.163.com）

    有沒有一種辦法，不需一磚一瓦就可以建造房屋呢？科技發展到今天，事實告訴我們是可以的！隨著科技的發展，尤其是3D列印房屋從夢想變為現實以後，高昂的房價很可能就會降下來。

2安得廣廈千萬間？3D列印技術來解決

●安得廣廈千萬間？3D列印技術來解決

    3D列印，誕生於20世紀80年代，這是以一種數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術。3D列印技術原理很簡單，它通過計算機輔助設計（CAD）或計算機動畫建模軟體建模，再將建成的三維模型「切片」成逐層的截面數據，並把這些信息傳送到3D印表機上，3D印表機會把這些切片堆疊起來，直到一個固態物體成型。

3D列印的模型「切片」原理

技術類型

主要3D列印技術

基本材料

粒狀物料成型

選擇性雷射燒結技術（Selective Laser Sintering SLS）

熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末

粒狀物料成型

直接金屬雷射燒結技術（Direct Metal Laser-Sintering DMLS）

任何合金

擠出成型

熔融堆積成型（Fused Deposition Modeling FDM）

熱塑性塑料 共晶系統 金屬 可使用材料

光聚合成型

光固化快速成形技術( stereolithography SLA) 

光硬化樹脂

光聚合成型

數字光處理（Digital Light Processing DLP）

液態樹脂

擠出成型

熔絲製造（Fused Filament Fabrication FFF）

聚乳酸（PLA）、ABS樹脂

擠出成型

融化壓膜（Melted and Extrusion Modeling MEM）

金屬線、塑料線

層壓型

分層實體製造（Laminated Object Manufacturing LOM）

紙、金屬膜、塑料薄膜

粒狀物料成型

電子束融化成型（Election Beam Melting EBM）

鈦合金

粒狀物料成型

選擇性熱燒結（Selective Heat Sintering SHS）

熱塑性粉末

粒狀物料成型

粉末層噴頭三維列印（Powder bed and inkjet head 3D Printing PP）

石膏

主要3D列印技術一覽表（資料來源：維基百科）

    改善流浪者的生活狀態的最好辦法就是為其提供居住場所，嘗試著用3D列印技術列印出實實在在的住房，讓房屋建造的成本變得更加低廉。因為3D列印技術能夠節約大量的施工耗材，所以3D列印的住房並不會產生資源的浪費，而且在生產環節節約了大量的勞動力。

位於巴西裡約熱內盧的貧民區（圖源：quanjing.com）

    對於世界上的某些發展快速的大型城市來說，居住在城市陰暗角落、貧民窟的人口增長速度是中心市區的幾倍，其中，很多人還在環境極差的棚屋，3D列印技術能夠加快工程施工的進度，利用這項技術，可以實現一天建造出一棟房屋的目標。一旦這個項目得以實現，全世界數以億計的擁有惡劣住房條件的人們以及一億多流浪者將會得到重大實惠，3D列印技術用於房屋建造，推廣到全球，會給他們帶來福音。那麼，3D列印在房屋建造方面給我們帶來了哪些驚喜呢？

 

3你知道80年前的「3D列印房屋」嗎？

●你知道80年前的「3D列印房屋」嗎？

    說起3D列印，很多人並不十分了解，只知道它是一項很神奇的技術，可以列印出任何你想要的東西來。事實上這項技術並不神奇，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或者塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術，很多文獻中都記載了這項技術起步於上世紀80年代。不過，筆者查閱資料居然發現：真正的3D列印早在80年前就已經誕生了！而且居然應用在房屋建造方面。

智庫百科記載的3D列印技術的誕生年代

互動百科記載的3D列印技術的誕生年代

    這話怎麼理解呢？因為早在上世紀40年代，已有人通過類似現今「3D列印」技術來「列印」房屋了。根據CityLab最新的研究，這個故事要追溯到1946年6月，一份刊登在《Modern Mechanix》上的文章展示了當年一臺卡車將一個巨型的模具移動到空地上，並且在設置完成以後向裡面灌注混凝土。CityLab所轉載的文章，關於3D列印的描述是這樣的：

    「巨大的機器被推到理想位置以後，將一個大型模具放在預先設定好的框架中，固定好位置以後，開始往裡面灌混凝土。當混凝土硬化，取出模具後，一幢房屋就出現在人的面前。用這樣的方式，搭建一家包含兩個臥室的單層僅需24小時！」

20世紀40年代的「3D列印房屋」技術（圖源：CityLab）

    儘管沒有像如今現有的精細模具或電腦軟體的控制，製造的成品也比較粗糙，但模塊化建築理念的提出，在當時來說也是非常超前的。再看時間，僅需要一天時間就能完成房屋的搭建，我們雖然不敢妄斷這就是最早的3D列印建築，但也足以證明那個年代的人們，對於房屋建造效率提升的渴望程度。

4阿姆斯特丹打造3D列印「運河房屋」

●阿姆斯特丹打造3D列印「運河房屋」

    2014年3月18日，《新科學家》（New Scientist）雜誌報導，阿姆斯特丹一條運河沿岸，建築師們正在嘗試只使用3D列印技術列印一座房子，如果成功，這座房子將成為3D列印出的世界最大建築。

3D列印「運河房屋」概念圖（圖源：網易）

「運河房屋」設計圖（圖源：網易）

    阿姆斯特丹自1613年以來就一直在「阿姆斯特丹運河帶」上建造房屋。運河房子是阿姆斯特丹的象徵，代表了荷蘭歷史上的「黃金時代」。400年後的今天，當地公司DUS Architects使用了一臺尺寸為2×2×3.5米的可移動的3D印表機Kamermaker（荷蘭語「房屋建造者room-maker」），在這座城市的「北運河腰帶」上打造了一棟3D列印的房子。該建築的最終形態看起來應該像傳統的荷蘭運河屋，工期預計為3年。

迷你版3D印表機KamerMaker以及3D構造組件

運河屋雖然尚未竣工，但卻已經成為當地的一個熱門旅遊景點，吸引著來自世界各地的遊客和參觀者，美國總統歐巴馬曾到此一遊

夜色下的運河房屋

    這棟房子由幾個房間組成，每個房間單獨打出，然後組裝在一起。已經完成的房間可以安裝在其他房間，這棟3D列印運河住宅建在北阿姆斯特丹，非常靠近阿姆斯特丹中央火車站。公眾可以看到運河房子現場列印的過程，每一個從3D印表機列印出來的部件都會現場展示，並當場進行測試。

 

5上海3D列印房屋 10間房耗時24小時

●上海3D列印房屋 10間房耗時24小時

    從1986年美國加州一家紫外線產品製造公司的工程師查克·赫爾（Chuck Hull）研製出第一臺3D印表機開始，3D列印技術走過了30年的漫長之路，但是到了2012年，義大利建築印表機發明人恩裡克·迪尼才真正給建築業帶來了一場巨大的震動，這個用3D印表機列印房子的人，想要以此顛覆建築業。

查克·赫爾（Chuck Hull），3D列印技術的發明者，也是3D System公司的聯合創始人

    當國外的3D列印建築夢想家們在構思、實驗、動工的時候，中國也有3D列印建築的先驅開始耕耘。2014年8月21日，10幢3D列印建築在上海張江高新青浦園區內正式交付使用，作為當地動遷工程的辦公用房。這些「列印」出來的建築牆體是用建築垃圾製成的特殊「油墨」，按照電腦設計的圖紙和方案，經一臺大型的3D印表機層層疊加噴繪而成，10幢小屋的建築過程僅花費24小時。

2014年8月建於上海張江高新青浦園區的3D列印房屋（圖源：大公網）

    這些小屋的特殊之處在於，上上下下看不到一片磚瓦，牆體呈現出年輪蛋糕的結構，由一層層水泥堆疊而成。這種牆體其實使用的是一種特殊的「油墨」，按照電腦設計的圖紙和方案，經一臺大型的3D印表機層層疊加噴繪而成。

房屋上上下下看不到一片磚瓦（圖源：IT時報）

    整個列印過程只需要一張圖紙、一臺電腦、就地取材製造的足夠「油墨」，就可以在24小時內列印出10幢200平米的建築。列印過程中使用的3D印表機高6.6米、寬10米、長32米，底面佔地面積足有一個籃球場那麼大，高度足有三層樓高。且印表機長度還可以延伸，完全拉開足有150米長。印表機在蘇州工廠組裝而成。這次現身青浦的3D列印房屋，就是在蘇州列印好後搬運到上海的。據悉，該建築是由盈創新材料設計列印的。

3D列印出來的房屋摸上去有點像毛坯房的水泥牆體

    盈創科技3D列印出來的房屋，牆體外面有一層牆磚，裡面是像「麵條」一樣的水泥混合物橫向層層壘起來的螺紋牆體，每根「麵條」都緊密結合，並沒有填充滿，摸上去有點像毛坯房的水泥牆體，粗糙而又堅實，但沒有我們常見的毛坯房裡的水泥粉渣。

2105年TCT亞洲展 盈創科技展出的3D列印牆體

    盈創科技列印建築使用的3D印表機高6.6米，寬10米，長150米，原理和一般的印表機是一樣的，同樣需要根據電腦設計的圖紙和方案來列印，只不過這個3D印表機有一個巨大的噴口，會噴射出「油墨」，呈「Z」字形排列，「油墨」擠出後很快就凝固了，保證了印表機能夠連續列印，最後用鋼筋水泥進行二次「列印」灌注。這些「油墨」來自建築垃圾、工業垃圾、鋼筋、水泥，以及一些特殊的助劑，除了房屋的鋼筋結構以外，其他都可以列印出來。

盈創科技3D列印牆體的優勢

    盈創科技還把沙子拿來當「油墨」，他們與其他公司合作，打算兩年內在我國沙漠地區以及京津冀地區就地取沙，「列印」出沙子為原料的房屋。這樣一來，建造出來的房子不僅環保，對治理沙漠化也有幫助，房屋建造過程中沒有揚塵和建築垃圾，減少建築中的材料損耗和工藝損耗，讓建築能耗大幅降低，可謂是一舉多得。

6國內首幢3D列印別墅現身陝西西安

●國內首幢3D列印別墅現身陝西西安

    2015年7月中旬，西安出現了國內首幢3D列印的房屋，該房屋由卓達集團採用3D列印技術建造，據說可以使用150年之久。這座3小時建成的精美建築，只要擺上家具就可以拎包入住，這對建築行業的影響可以說是革命性的。

位於西安的國內首幢3D列印房屋（圖源：騰訊網）

    這座利用3D列印技術打造的建築能夠承受9級地震，抵抗惡劣天氣，而且隔音、隔熱。絕緣效果都非常好。更加吸引人的地方在於，建材可以產生負離子為主人提供負離子療法。此外，這款建築還防火、防水，而且耐腐蝕性也很好。

該建築由6塊3D列印的模塊拼接而成，3小時即可組裝完畢

    西安這款3D列印建築是由6塊3D列印的模塊來組合拼接而成，每塊模版大約每平米100kg，通過起重機將各個獨立的模塊組合成一套豪華的別墅，這套別墅包括大廳、臥室、廚房、洗浴間等，整個建造過程只花了不到3小時時間。

房屋內部看起來也非常豪華，均價僅為3000元左右

    傳統方法建造一幢別墅大概要花半年時間，而3D列印模塊搭建別墅只需要十幾天的時間，構成別墅的模板並不是每個部位都由3D列印完成的，每平米僅為100公斤，成本價格在每平米2500元——3500元之間。許多裝飾基本上都是3D列印成型，步入木雕、大理石和玉雕，來滿足不同客戶的需求。

 

7瘋狂的美國人：3D列印中世紀城堡

●瘋狂的美國人：3D列印中世紀城堡

    據國外媒體報導，2014年8月，美國明尼蘇達州的前房地產工程承包商Andrey Rudenko，利用3D印表機在自家車庫內列印房子，雖然目前還在試驗階段，他買了一臺RepRap印表機進行改裝，並且試驗不同比例的泥沙混凝土混合物作為列印原料。

房產商Andrey Rudenko在自家車庫列印的城堡（圖源：3dprintingindustry）

    除了承包商Andrey Rudenko之外，還有一位利用3D印表機建造房屋的人——南加州大學的教授Berokh Khoshnevis，他曾經和他的團隊開發了「Contour crafting」的自動化房屋建造技術，並在實驗室列印出了一棟1.8米高的樓房。Berokh Khoshnevis列印的房屋定位在「快幹」，因此，還需要採用特別材料的混凝土配方才能夠成事，列印之後還需要進行塗抹，價格相對較高，而Rudenko使用的材料是普通的沙子和混凝土，按照一定的比例調配成泥漿進行列印。

城堡設計草圖（圖源：3dprintingindustry）

Rudenko正試驗列印的城堡（圖源：3dprintingindustry）

圖為3D印表機正在工作（圖源：3ders）

房產商Andrey Rudenko在自家後院列印的中世紀城堡（圖源：3ders）

    他的計劃不僅僅是將技術賣給普通的房地產工程承包商，Rudenko還打算為自己的設備增加太陽能充電板以及汽車電池，這臺機器可以直接開到野外進行搭建，在晴朗的天氣，只要有混凝土、沙子、水這些條件就夠了。此外，他希望利用3D列印技術設計一款節省資源的房屋，冬天不需要額外的暖氣，夏天不需要空調。雖然這些願景聽起來讓人熱血沸騰，但Rudenko更堅信自己的房屋專用3D印表機可以改變世界的建築行業。

8輪廓工藝：24小時列印出232㎡大宅

●輪廓工藝：24小時列印出232㎡大宅

    2014年1月，美國航天局（NASA）與美國加州大學合作，研發出「輪廓工藝」3D列印技術，只要一個按鍵就可以操控機械，24小時內列印出大約232平方米的兩層樓房子，由於節約了建築時間和建築成本，該技術讓人類在移民月球或者火星以後就可以就地取材，快速並且批量列印出「外星屋」。

「輪廓工藝」概念圖（圖源：Fast Company）

    「輪廓工藝」其實就是一個超級印表機器人，外形像一臺懸停於建築物之上的橋式起重機，兩邊是軌道，中間的橫梁是「列印頭」，橫梁可以上下前後移動，進行X軸和Y軸的列印工作，然後一層層地將房子列印出來。

「輪廓工藝」實質上就是一個超級印表機器人（圖源：fastcoexist）

    「輪廓工藝」的效率非常高，24小時之內能夠列印出一棟兩層樓高，約232平方米的房子，該工藝目前可以使用水泥、混凝土為原料，按照設計圖用3D印表機噴嘴噴出高密度、高性能的混凝土，逐層列印出牆壁、隔間、裝飾等，再用機械手臂完成整座房子的基本構架。

「輪廓工藝」可以使用水泥、混凝土為原料（圖源：techpp）

    這種工藝的最大好處在於，節省了建築材料，「輪廓工藝」機器人列印出來的牆壁是空心的，雖然質量更輕，但它們可以承受10000磅的壓力，遠遠超過了傳統房屋的牆壁，而且節省了資金。通過使用3D印表機，「輪廓工藝」將節省50%左右的人工，此外，列印過程中排放的二氧化碳更少，做到更加環保。

「輪廓工藝」模型圖（圖源：techpp）

    該機器人不僅僅可以負責列印外牆、鋪地板、水管、電線，甚至連上漆、貼牆紙也不在話下，但它並不能完全取代工人，住宅建築的許多部分，諸如水電、供熱管道、門窗和吊頂等仍需要藉助工人手工完成安裝。雖然「輪廓工藝」技術還存在一些不足，但它的誕生意味著在這個領域會有許多新工種出現。目前，該項目已經獲得眾多建築機構和公司的關注。

非洲棚戶區居民（圖源：csin80.com）

    也許你瞧不起這些3D列印的廉價房屋，試想，目前地球上1億多人沒有一個穩定的住所，很多非洲難民還居住在隨意搭建的簡易棚裡，就連經濟相對比較發達的亞洲中西部地區，也有相當一部分人居住條件十分簡陋，所以，他們是最直接、最急需3D列印房屋的。即便是某些富人，對於一天之內列印出一套房屋的效率也是非常驚奇的。

93D列印房屋有想像中的那麼靠譜嗎？

●3D列印房屋有想像中的那麼靠譜嗎？

    3D印表機的可貴之處在於它聽從電腦程式的指揮，通過逐層列印的方式形成最終的物體，整個過程非常有秩序，甚至比人工的更加準確，一磚一瓦都不會遺漏，所以大大保證了房屋的穩定性。而且，通過計算機強大的幾何計算，採用堅固的材料，可有效保證房屋在5-10年內不會有任何質量問題。

3D列印房屋的堅固性可保證5-10年的使用期

    有學者預測，截止到2050年，3D列印的房屋將不再是一個稀罕事，而且到時候堅固度都不是我們需要考慮的問題，一般的房子，建成之後使用個三、五十年就已經差不多了，可能需要重建了，高質量的房子雖說住100年沒問題，但是真正住100年的還真不多見，至少在心理上考慮到居住的安全性，等住到五、六十年的時候就不得不更換了，而現在生產的各種高強度塑料保證5-10年是沒有問題的，而且也達到了3D住房人群的要求。因為低成本，過幾年換一套還是比較現實的。由此我們可以設想，有了3D列印的房屋，不僅僅在非洲，像北上廣的蟻族們可能再也不需要住地下室了。

    不過，平心而論，目前3D列印的房屋在我國真的可以推廣下去嗎？筆者認為，可能沒有沒有我們想像的那麼簡單，至少需要思考以下幾個方面的問題：

    首先，我國的土地資源有限，每一寸土地的使用都有著嚴格的規定，目前的房產開發商恐怕也不允許商品化的3D列印房屋的存在。仔細想一下便知，3D列印公司不比傳統的房地產開發商闊綽，也不可能說買地皮就能買到地皮，然後把部分成本轉移到消費者的身上，這樣的商業模式，恐怕3D列印公司是無法效仿的，因為房產開發商這麼做合情合理，但3D列印公司這麼做，就是違章建築或者空中樓閣，且不說3D列印房屋的實用性，恐怕在政策層面這一關就不好過！

目前3D列印的房屋在我國還沒有得到法律保護

    其次，房子一直以來都是中國人比較關心的問題，很多「房奴」幾乎一輩子拼命工作也就換來這百十來平米的空間，3D印表機可謂是在製造關乎國人一輩子幸福的大事，因此人們對自己的住所的安全性要求非常高，而當下房屋問題的不斷出現，利慾薰心的奸商比比皆是，使得人們更加在乎房屋的安全性。3D列印的房屋能否給人足夠的安全感？這個恐怕需要時間的檢驗。

住房問題自古以來是國人比較關心的問題（圖源：blog.sina.com.cn）

盈創科技3D列印的全球最高建築（圖源：CityLab）

盈創科技3D列印的1100平方米別墅樣板房（圖源：新華網）

    最後，3D列印作為一項新興科技，說起來知道的人也並不多，民眾的口碑都沒有打開，如果想在市場上一炮走紅，這個恐怕也太難了！如果把3D列印的發展階段比喻成「人的一生」的話，3D列印目前只是處於「嬰兒期」，其普及程度很低。現實中，3D列印技術需要用更多的實際行動來贏得民心，讓更多的國人了解3D列印技術，了解3D列印應用領域，這不僅需要行業本身的努力，更需要政府有計劃的扶持和推廣。

蝸居的香港上班族（圖源：blog.163.com）

3D列印房屋 讓屌絲也有春天？

    雖然說3D列印房屋肯定還存在很多現實問題，不過這也是天朝人民的福音啊！隨著這項技術的逐步發展與成熟，3D列印的房屋一定會受到市場的歡迎，到那時，漢子們（尤其是無房屌絲們）可能再也不用擔心丈母娘要買房子才肯嫁閨女的尷尬了。