思考：3D打印房屋建筑物是否一定具有可持续性？

导读：增材制造 (AC)建筑物是否一定具有可持续性？这是一个值得关注的问题，该行业的许多公司认为这是肯定的，这其中原因有很多，比如减少了浪费，因为建筑商只需要打印特定项目所需的东西。他们还表示，在建筑中使用3D打印可以减少或消除需要重型建筑设备或将卡车将物资运送到建筑工地的情况。从以上两个方面来看，很多人认为增材制造可以减少排放，但是是真的如此吗？南极熊从几个方面研究了此问题。



减少浪费
减少废物是3D打印房屋或建筑物的好处，前提是监督项目的公司已投入时间和人才来完善其流程。例如，在进行大型建筑时，3D打印可以消除几乎所有多余的建筑垃圾。假设模块化结构的基本面积为 350 平方英尺，用户可以将两个模块一起使用，因此面积为700平方英尺。


△WASP 的 TECLA 3D 打印房屋模型。

在另一个案例中，一个团队在意大利 3D 打印了一个由当地采购的粘土制成的生态栖息地。他们还表示，用户可以调整制造材料和方法，以便与其他地方发现的其他类型的生土兼容。除了减少与现成材料相关的废物外，该过程还促进了可回收性并为需要气候适应型住房的人们提供支持。

减排方面
在制造业中，公司经常使用特种工业气体来提高某些材料的质量和外观。例如，氢-氮混合物可以使金属更硬，而氪和氩被广泛用于提高热效率的玻璃窗。同样，一些建筑工地活动，例如焊接，也会排放气体。然而，人们通常更关心与混凝土相关的排放。

统计数据表明，建筑材料产生的二氧化碳排放量约占全球的8%。因此，制造商正在探索可行的方法来减少或消除社会对极其流行的建筑材料的依赖。各方正在研究如何在选择建筑绝缘材料时将聚氨酯换成纤维素。


△使用GE的BOD 2 3D打印机制作的3D打印混凝土风力涡轮机底座。

许多人可能会认为3D打印建筑中使用的材料在排放方面自然是优越的。然而，这不一定是真的。大多数3D打印房屋在建筑中仍然使用水泥。不过，存在更可持续的替代方案。在一个案例中，Hyperion Robotics 在其AC工艺中将自动化和3D打印与低碳混凝土相结合，其使用的混凝土比传统建筑中少 75%。这种方法既减少了使用的材料，也减少了温室气体的排放。

那些特别关注 3D 打印可持续性的人应始终核实相关公司使用哪些材料。他们还应确认与传统材料和实践相比的相关排放，包括该过程是否涉及与运输相关的排放。这使得分析 3D 打印是否真的是一种更可持续的建造方法变得更加容易。

将增材建造的可持续性提升到新的高度
3D 打印与建筑相结合的积极成果之一是企业和研究人员不断寻找创新方法以使其更具可持续性。

●德克萨斯 A&M 大学研究人员的为 3D 打印建筑创造了一种名为 hempcrete 的新材料。该团队表示，他们已经制造了一种主要来自大麻的净碳负材料，该材料具有出色的防火和隔热性能。

●在其他地方，新加坡的一组研究人员使用回收玻璃作为3D 打印中的沙子替代品。他们通过 3D 打印具有新混合物的混凝土长凳展示了这一概念。这种技术适用性还不够广泛，无法用于家庭或其他建筑物，但这种技术还是很有潜力的。

●Azure Printed Homes 在其计划中使用回收塑料制造高达 60%的材料。可以让废弃材料远离垃圾填埋场，赋予它们新的用途。

可持续的3D打印还可以扩展到建筑物内部或建筑工地。南极熊获悉，已经有公司用由农业废料制成的颗粒来制造 3D 打印灯具，或者使用一次性医用塑料3D打印便携式马桶。这个例子能否为减少传统便携式厕所带到建筑工地产生的排放铺平道路？只有时间会给出答案。

建筑3D打印在许多方面更具可持续性，但并非全部！
●人们谈到3D打印，总是认为其比传统的施工方法更具可持续性，这当然是一种过于宽泛的说法。如果相关各方已经精进了他们的流程并消除了所有效率低下的问题，那么从减少浪费的角度来看，这很可能是最有可能的。

●但是，由于大多数 3D 打印材料仍然使用混凝土，二氧化碳的排放问题仍然需要解决，因此还有足够的改进空间。还值得注意的是，这里提到的大多数可持续替代品属于研发的初级阶段，尚未广泛使用，有些仍处于概念阶段。

●未来有可能会发现某些材料并不像以前认为的那样耐用，此类项目仅在几年后就需要进行大量返工，那么从长远来看，它们的可持续性可能不如普通制造的建筑。