用打印机来盖房？不要一砖一瓦，只要一台3D打印机，就能在24小时内“兴建”10间房？号称“全球首批3D打印实用建筑”的房屋近日亮相上海青浦。“将建筑垃圾变废为宝，让建筑工人做更体面的工作，让建筑成本降低50%，让更多人住得起房子，房型家具私人定制，让水更清天更蓝……”其研发者马义和近日也被冠上“全国3D打印第一人”的名号。
3D打印建筑究竟会带来怎样的革命？建筑学专家认为，作为全球建筑革命的热点，3D打印改变了传统的建筑施工工艺，从环保节能省时省力角度看，有其创新意义。不过新型“油墨”打印的建筑，其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证——
24小时能打印10间房
3D打印建筑揭开神秘面纱
近日，上海高新青浦园区的3D打印建筑正式揭开神秘面纱。在园区内的一片空地上，10幢一至两层的毛坯新房错落安置。据悉，这10幢有着方便面式外表纹理的房子，并非由工人一砖一瓦砌出来，而是由一台3D打印机，在24小时内打印出来的。
走进一个3D打印的房间：设计的多样性可以让门窗等位置在“打印”过程中就预留出来，并且根据需要安装预埋件。与众不同的墙体，也并非钢筋水泥浇筑，而是用一种特殊的“油墨”，根据电脑设计图纸和方案，在现场层层叠加“喷绘”而成。这项技术的发明者，上海某装饰集团的董事长马义和展示了现场打印拍摄的视频片段，只见一只巨大喷头像奶油裱花一样源源不断喷出灰色油墨，油墨呈“Z”字形排列，层层叠加，很快便砌起了一面高墙。之后，墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来，再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注，连成一体。马义和介绍，整个打印过程，只需要一张图纸、一台电脑、就地取材制造的足够“油墨”，就可以在24小时内打印出10幢200平方米建筑。
打印机长啥样
底部足有一个篮球场那么大
能打印房子，该要一台多大的3D打印机？技术方称，高6.6米、宽10米、长32米的打印机，底面占地面积足有一个篮球场那么大，高度足有三层楼高。且打印机长度还可以延伸，完全拉开足有150米长。马义和前几年对它完成了设计研发，然后全球定制零部件，最终在苏州工厂组装而成。这次现身青浦的3D打印房屋就是在苏州打印好后搬运到上海的。
“用3D打印机来造房，是世界各国建筑师的梦想。此前，俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑，但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件，然后通过组装做成建筑的墙体；荷兰打印了一个景观房建筑叫莫比乌斯环，是通过用沙子和黏合剂的方式打印若干个模块进行组装，最终，也没有打印出完整的房子。而有了这台打印机，就可以就地取材，制造打印‘油墨’，打出整栋房子。”马义和称。
“油墨”来自建筑垃圾
让更多人住得起房子
3D打印房子是否为一种噱头，打印建筑牢度怎样，能用多少年？如果在将来推出3D打印住宅，有人会买吗？面对这些疑问，马义和回答说，在他眼里，3D打印不仅是一种全新的建筑方式，更是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能，不仅解放人力，还能大大降低建造成本，造出普通百姓都能住得起的房子。据他介绍，3D打印最大亮点，就是把建筑垃圾再利用，同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾。“今后建筑过程将大大降低扬尘和污染，建筑工地不会再是一片狼藉，城市空气质量也会得到改善。”马义和说，中国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的1/3以上，而3D打印建筑“油墨”的核心技术就是将建筑垃圾再利用，通过技术处理、加工、分离，使之成为3D打印建筑“油墨”的原材料。
这种“油墨”牢度怎样？马义和表示，“油墨”是一种经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料，其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。“空心墙体不但大大减轻了建筑本身重量，还可以随意填充保温材料，并可任意设计墙体结构，一次性解决墙体的承重结构问题，因此无论是桥梁、简易工房、剧院、还是宾馆和居民住宅，其建筑体的强度和牢度都符合且高于国家建筑行业标准。”更颠覆想象的是，“油墨”挤出后会很快凝固，保证打印机能连续打印。“如果是整栋25层的住宅楼，只要打好地基，仅十天半月即可完成整栋楼的建筑框架。之后安装好门窗，排好各类电线管道，再由打印机打印出整体的复合地板和家具，业主一个多月就可拎包入住。”马义和说，这绝不是未来的梦想，而是现今已经实现了的技术。“现在，你看中了外滩的哪栋建筑，或者喜欢全球哪套品牌家具，只要用照相机拍下来，将设计图纸输入电脑，很快就可拷贝不走样地打印出来。”更令他对自己产品信心十足的是3D打印的价格优势。据他测算，打印能使建筑能耗从70%降低到30%以下，让建筑成本降低50%，让更多人住得起房子。
建筑专家：创新值得肯定
但还有很长路要走
因青浦3D打印建筑的亮相，马义和成为建筑业的关注热点。他的下一步计划则是在全国寻找合作方，在全国间隔300公里范围内建100家梦工厂，就地取材制造油墨，就地打印。不过，对于如此大手笔规划，也有人表示担忧。专家表示，虽然理论上运转良好，但当规模变大后，可能会突然失效。很长时间里，3D打印房屋可能只会用在一些临时建筑上。
同济大学建筑系教授来增祥则表示，3D打印在建筑新材料开拓和建筑工艺上的创新探索值得称赞，不过3D打印房屋要真正普及，恐怕还需斟酌。比如：该3D打印的“油墨”的构成主要是高标号水泥和玻璃纤维。而据他所知，某些国家禁止建筑大量使用玻璃纤维，因为玻璃纤维会影响人体呼吸系统。高强度水泥未来的回收也有困难，目前我国高层住宅普遍使用的是钢筋混凝土或全钢结构，其中钢铁可以回收，因此传统建筑材料在未来一段时期内依旧有很大优势。此外，建筑不仅光有外在的形态，特别是人居住宅，更需要对内部结构、综合强度、刚度、防火性、使用年限等多方面进行综合考量。来增祥认为“油墨”的承载力强度、耐久性等各项指标是否符合标准，还有待专家部门的权威检测和认证。
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