本帖最后由 阿森纳球童 于 2016-1-28 11:24 编辑
旧社会，由于兵荒马乱、社会动荡不安，很多普通民众在居住方面的情况并不乐观，不少还寄居在岌岌可危的茅屋之下，居住其中的人更是感到寒气逼人。比如诗圣杜甫，在颠沛流离的途中不禁发出了“安得广厦千万间，大庇天下寒士俱欢颜”的千古感慨，“耕者有其田，居者有其屋”的愿望很早就开始了，可是，他老人家万万没想到，1000多年后的中国大众依旧为了居住空间而苦苦奋斗着，要求从“广厦”缩小到了“蜗居”！ 3D打印房屋也能成为屌丝逆袭成功之道？ 还记得09年一部火遍大江南北的都市剧《蜗居》吗？为什么当时那么多人喜欢看呢？因为它说出了很多80后年轻人的共同心声——房奴。而现实中的房价让人望洋兴叹，普通一个小青年一年不吃不喝积累下来的收入可能还买不上一线城市的一个卫生间，听起来是如此辛酸！
漫画：蜗居（图源：blog.163.com） 有没有一种办法，不需一砖一瓦就可以建造房屋呢？科技发展到今天，事实告诉我们是可以的！随着科技的发展，尤其是3D打印房屋从梦想变为现实以后，高昂的房价很可能就会降下来。
安得广厦千万间？3D打印技术来解决
3D打印，诞生于20世纪80年代，这是以一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术原理很简单，它通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据，并把这些信息传送到3D打印机上，3D打印机会把这些切片堆叠起来，直到一个固态物体成型。
3D打印的模型“切片”原理 技术类型 | 主要3D打印技术 | 基本材料 | 粒状物料成型 | 选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering SLS） | 热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末 | 粒状物料成型 | 直接金属激光烧结技术（Direct Metal Laser-Sintering DMLS） | 任何合金 | 挤出成型 | 熔融堆积成型（Fused Deposition Modeling FDM） | 热塑性塑料 共晶系统 金属 可使用材料 | 光聚合成型 | 光固化快速成形技术( stereolithography SLA) | 光硬化树脂 | 光聚合成型 | 数字光处理（Digital Light Processing DLP） | 液态树脂 | 挤出成型 | 熔丝制造（Fused Filament Fabrication FFF） | 聚乳酸（PLA）、ABS树脂 | 挤出成型 | 融化压膜（Melted and Extrusion Modeling MEM） | 金属线、塑料线 | 层压型 | 分层实体制造（Laminated Object Manufacturing LOM） | 纸、金属膜、塑料薄膜 | 粒状物料成型 | 电子束融化成型（Election Beam Melting EBM） | 钛合金 | 粒状物料成型 | 选择性热烧结（Selective Heat Sintering SHS） | 热塑性粉末 | 粒状物料成型 | 粉末层喷头三维打印（Powder bed and inkjet head 3D Printing PP） | 石膏
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主要3D打印技术一览表（资料来源：维基百科） 改善流浪者的生活状态的最好办法就是为其提供居住场所，尝试着用3D打印技术打印出实实在在的住房，让房屋建造的成本变得更加低廉。因为3D打印技术能够节约大量的施工耗材，所以3D打印的住房并不会产生资源的浪费，而且在生产环节节约了大量的劳动力。
位于巴西里约热内卢的贫民区（图源：quanjing.com）
你知道80年前的“3D打印房屋”吗？
说起3D打印，很多人并不十分了解，只知道它是一项很神奇的技术，可以打印出任何你想要的东西来。事实上这项技术并不神奇，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或者塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，很多文献中都记载了这项技术起步于上世纪80年代。不过，笔者查阅资料居然发现：真正的3D打印早在80年前就已经诞生了！而且居然应用在房屋建造方面。
这话怎么理解呢？因为早在上世纪40年代，已有人通过类似现今“3D打印”技术来“打印”房屋了。根据CityLab最新的研究，这个故事要追溯到1946年6月，一份刊登在《Modern Mechanix》上的文章展示了当年一台卡车将一个巨型的模具移动到空地上，并且在设置完成以后向里面灌注混凝土。CityLab所转载的文章，关于3D打印的描述是这样的： “巨大的机器被推到理想位置以后，将一个大型模具放在预先设定好的框架中，固定好位置以后，开始往里面灌混凝土。当混凝土硬化，取出模具后，一幢房屋就出现在人的面前。用这样的方式，搭建一家包含两个卧室的单层仅需24小时！”
20世纪40年代的“3D打印房屋”技术（图源：CityLab） 尽管没有像如今现有的精细模具或电脑软件的控制，制造的成品也比较粗糙，但模块化建筑理念的提出，在当时来说也是非常超前的。再看时间，仅需要一天时间就能完成房屋的搭建，我们虽然不敢妄断这就是最早的3D打印建筑，但也足以证明那个年代的人们，对于房屋建造效率提升的渴望程度。
阿姆斯特丹打造3D打印“运河房屋”
2014年3月18日，《新科学家》（New Scientist）杂志报道，阿姆斯特丹一条运河沿岸，建筑师们正在尝试只使用3D打印技术打印一座房子，如果成功，这座房子将成为3D打印出的世界最大建筑。
3D打印“运河房屋”概念图（图源：网易） “运河房屋”设计图（图源：网易） 阿姆斯特丹自1613年以来就一直在“阿姆斯特丹运河带”上建造房屋。运河房子是阿姆斯特丹的象征，代表了荷兰历史上的“黄金时代”。400年后的今天，当地公司DUS Architects使用了一台尺寸为2×2×3.5米的可移动的3D打印机Kamermaker（荷兰语“房屋建造者room-maker”），在这座城市的“北运河腰带”上打造了一栋3D打印的房子。该建筑的最终形态看起来应该像传统的荷兰运河屋，工期预计为3年。
迷你版3D打印机KamerMaker以及3D构造组件 运河屋虽然尚未竣工，但却已经成为当地的一个热门旅游景点，吸引着来自世界各地的游客和参观者，美国总统奥巴马曾到此一游 夜色下的运河房屋 这栋房子由几个房间组成，每个房间单独打出，然后组装在一起。已经完成的房间可以安装在其他房间，这栋3D打印运河住宅建在北阿姆斯特丹，非常靠近阿姆斯特丹中央火车站。公众可以看到运河房子现场打印的过程，每一个从3D打印机打印出来的部件都会现场展示，并当场进行测试。
上海3D打印房屋 10间房耗时24小时
从1986年美国加州一家紫外线产品制造公司的工程师查克·赫尔（Chuck Hull）研制出第一台3D打印机开始，3D打印技术走过了30年的漫长之路，但是到了2012年，意大利建筑打印机发明人恩里克·迪尼才真正给建筑业带来了一场巨大的震动，这个用3D打印机打印房子的人，想要以此颠覆建筑业。
查克·赫尔（Chuck Hull），3D打印技术的发明者，也是3D System公司的联合创始人
2014年8月建于上海张江高新青浦园区的3D打印房屋（图源：大公网） 这些小屋的特殊之处在于，上上下下看不到一片砖瓦，墙体呈现出年轮蛋糕的结构，由一层层水泥堆叠而成。这种墙体其实使用的是一种特殊的“油墨”，按照电脑设计的图纸和方案，经一台大型的3D打印机层层叠加喷绘而成。
房屋上上下下看不到一片砖瓦（图源：IT时报） 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平米的建筑。打印过程中使用的3D打印机高6.6米、宽10米、长32米，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。打印机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。据悉，该建筑是由盈创新材料设计打印的。
3D打印出来的房屋摸上去有点像毛坯房的水泥墙体 盈创科技3D打印出来的房屋，墙体外面有一层墙砖，里面是像“面条”一样的水泥混合物横向层层垒起来的螺纹墙体，每根“面条”都紧密结合，并没有填充满，摸上去有点像毛坯房的水泥墙体，粗糙而又坚实，但没有我们常见的毛坯房里的水泥粉渣。
2105年TCT亚洲展 盈创科技展出的3D打印墙体 盈创科技打印建筑使用的3D打印机高6.6米，宽10米，长150米，原理和一般的打印机是一样的，同样需要根据电脑设计的图纸和方案来打印，只不过这个3D打印机有一个巨大的喷口，会喷射出“油墨”，呈“Z”字形排列，“油墨”挤出后很快就凝固了，保证了打印机能够连续打印，最后用钢筋水泥进行二次“打印”灌注。这些“油墨”来自建筑垃圾、工业垃圾、钢筋、水泥，以及一些特殊的助剂，除了房屋的钢筋结构以外，其他都可以打印出来。
盈创科技3D打印墙体的优势 盈创科技还把沙子拿来当“油墨”，他们与其他公司合作，打算两年内在我国沙漠地区以及京津冀地区就地取沙，“打印”出沙子为原料的房屋。这样一来，建造出来的房子不仅环保，对治理沙漠化也有帮助，房屋建造过程中没有扬尘和建筑垃圾，减少建筑中的材料损耗和工艺损耗，让建筑能耗大幅降低，可谓是一举多得。
国内首幢3D打印别墅现身陕西西安
2015年7月中旬，西安出现了国内首幢3D打印的房屋，该房屋由卓达集团采用3D打印技术建造，据说可以使用150年之久。这座3小时建成的精美建筑，只要摆上家具就可以拎包入住，这对建筑行业的影响可以说是革命性的。
位于西安的国内首幢3D打印房屋（图源：腾讯网） 这座利用3D打印技术打造的建筑能够承受9级地震，抵抗恶劣天气，而且隔音、隔热。绝缘效果都非常好。更加吸引人的地方在于，建材可以产生负离子为主人提供负离子疗法。此外，这款建筑还防火、防水，而且耐腐蚀性也很好。
该建筑由6块3D打印的模块拼接而成，3小时即可组装完毕 西安这款3D打印建筑是由6块3D打印的模块来组合拼接而成，每块模版大约每平米100kg，通过起重机将各个独立的模块组合成一套豪华的别墅，这套别墅包括大厅、卧室、厨房、洗浴间等，整个建造过程只花了不到3小时时间。
房屋内部看起来也非常豪华，均价仅为3000元左右 传统方法建造一幢别墅大概要花半年时间，而3D打印模块搭建别墅只需要十几天的时间，构成别墅的模板并不是每个部位都由3D打印完成的，每平米仅为100公斤，成本价格在每平米2500元—3500元之间。许多装饰基本上都是3D打印成型，步入木雕、大理石和玉雕，来满足不同客户的需求。
疯狂的美国人：3D打印中世纪城堡
据国外媒体报道，2014年8月，美国明尼苏达州的前房地产工程承包商Andrey Rudenko，利用3D打印机在自家车库内打印房子，虽然目前还在试验阶段，他买了一台RepRap打印机进行改装，并且试验不同比例的泥沙混凝土混合物作为打印原料。
房产商Andrey Rudenko在自家车库打印的城堡（图源：3dprintingindustry） 除了承包商Andrey Rudenko之外，还有一位利用3D打印机建造房屋的人——南加州大学的教授Berokh Khoshnevis，他曾经和他的团队开发了“Contour crafting”的自动化房屋建造技术，并在实验室打印出了一栋1.8米高的楼房。Berokh Khoshnevis打印的房屋定位在“快干”，因此，还需要采用特别材料的混凝土配方才能够成事，打印之后还需要进行涂抹，价格相对较高，而Rudenko使用的材料是普通的沙子和混凝土，按照一定的比例调配成泥浆进行打印。
城堡设计草图（图源：3dprintingindustry） Rudenko正试验打印的城堡（图源：3dprintingindustry） 图为3D打印机正在工作（图源：3ders） 房产商Andrey Rudenko在自家后院打印的中世纪城堡（图源：3ders） 他的计划不仅仅是将技术卖给普通的房地产工程承包商，Rudenko还打算为自己的设备增加太阳能充电板以及汽车电池，这台机器可以直接开到野外进行搭建，在晴朗的天气，只要有混凝土、沙子、水这些条件就够了。此外，他希望利用3D打印技术设计一款节省资源的房屋，冬天不需要额外的暖气，夏天不需要空调。虽然这些愿景听起来让人热血沸腾，但Rudenko更坚信自己的房屋专用3D打印机可以改变世界的建筑行业。
轮廓工艺：24小时打印出232㎡大宅
2014年1月，美国航天局（NASA）与美国加州大学合作，研发出“轮廓工艺”3D打印技术，只要一个按键就可以操控机械，24小时内打印出大约232平方米的两层楼房子，由于节约了建筑时间和建筑成本，该技术让人类在移民月球或者火星以后就可以就地取材，快速并且批量打印出“外星屋”。
“轮廓工艺”概念图（图源：Fast Company） “轮廓工艺”其实就是一个超级打印机器人，外形像一台悬停于建筑物之上的桥式起重机，两边是轨道，中间的横梁是“打印头”，横梁可以上下前后移动，进行X轴和Y轴的打印工作，然后一层层地将房子打印出来。
“轮廓工艺”实质上就是一个超级打印机器人（图源：fastcoexist） “轮廓工艺”的效率非常高，24小时之内能够打印出一栋两层楼高，约232平方米的房子，该工艺目前可以使用水泥、混凝土为原料，按照设计图用3D打印机喷嘴喷出高密度、高性能的混凝土，逐层打印出墙壁、隔间、装饰等，再用机械手臂完成整座房子的基本构架。
“轮廓工艺”可以使用水泥、混凝土为原料（图源：techpp） 这种工艺的最大好处在于，节省了建筑材料，“轮廓工艺”机器人打印出来的墙壁是空心的，虽然质量更轻，但它们可以承受10000磅的压力，远远超过了传统房屋的墙壁，而且节省了资金。通过使用3D打印机，“轮廓工艺”将节省50%左右的人工，此外，打印过程中排放的二氧化碳更少，做到更加环保。
“轮廓工艺”模型图（图源：techpp） 该机器人不仅仅可以负责打印外墙、铺地板、水管、电线，甚至连上漆、贴墙纸也不在话下，但它并不能完全取代工人，住宅建筑的许多部分，诸如水电、供热管道、门窗和吊顶等仍需要借助工人手工完成安装。虽然“轮廓工艺”技术还存在一些不足，但它的诞生意味着在这个领域会有许多新工种出现。目前，该项目已经获得众多建筑机构和公司的关注。
非洲棚户区居民（图源：csin80.com） 也许你瞧不起这些3D打印的廉价房屋，试想，目前地球上1亿多人没有一个稳定的住所，很多非洲难民还居住在随意搭建的简易棚里，就连经济相对比较发达的亚洲中西部地区，也有相当一部分人居住条件十分简陋，所以，他们是最直接、最急需3D打印房屋的。即便是某些富人，对于一天之内打印出一套房屋的效率也是非常惊奇的。3D打印房屋有想象中的那么靠谱吗？
3D打印机的可贵之处在于它听从电脑程序的指挥，通过逐层打印的方式形成最终的物体，整个过程非常有秩序，甚至比人工的更加准确，一砖一瓦都不会遗漏，所以大大保证了房屋的稳定性。而且，通过计算机强大的几何计算，采用坚固的材料，可有效保证房屋在5-10年内不会有任何质量问题。
3D打印房屋的坚固性可保证5-10年的使用期 有学者预测，截止到2050年，3D打印的房屋将不再是一个稀罕事，而且到时候坚固度都不是我们需要考虑的问题，一般的房子，建成之后使用个三、五十年就已经差不多了，可能需要重建了，高质量的房子虽说住100年没问题，但是真正住100年的还真不多见，至少在心理上考虑到居住的安全性，等住到五、六十年的时候就不得不更换了，而现在生产的各种高强度塑料保证5-10年是没有问题的，而且也达到了3D住房人群的要求。因为低成本，过几年换一套还是比较现实的。由此我们可以设想，有了3D打印的房屋，不仅仅在非洲，像北上广的蚁族们可能再也不需要住地下室了。
不过，平心而论，目前3D打印的房屋在我国真的可以推广下去吗？笔者认为，可能没有没有我们想象的那么简单，至少需要思考以下几个方面的问题：
首先，我国的土地资源有限，每一寸土地的使用都有着严格的规定，目前的房产开发商恐怕也不允许商品化的3D打印房屋的存在。仔细想一下便知，3D打印公司不比传统的房地产开发商阔绰，也不可能说买地皮就能买到地皮，然后把部分成本转移到消费者的身上，这样的商业模式，恐怕3D打印公司是无法效仿的，因为房产开发商这么做合情合理，但3D打印公司这么做，就是违章建筑或者空中楼阁，且不说3D打印房屋的实用性，恐怕在政策层面这一关就不好过！
目前3D打印的房屋在我国还没有得到法律保护 其次，房子一直以来都是中国人比较关心的问题，很多“房奴”几乎一辈子拼命工作也就换来这百十来平米的空间，3D打印机可谓是在制造关乎国人一辈子幸福的大事，因此人们对自己的住所的安全性要求非常高，而当下房屋问题的不断出现，利欲熏心的奸商比比皆是，使得人们更加在乎房屋的安全性。3D打印的房屋能否给人足够的安全感？这个恐怕需要时间的检验。
住房问题自古以来是国人比较关心的问题（图源：blog.sina.com.cn） 盈创科技3D打印的全球最高建筑（图源：CityLab） 盈创科技3D打印的1100平方米别墅样板房（图源：新华网） 最后，3D打印作为一项新兴科技，说起来知道的人也并不多，民众的口碑都没有打开，如果想在市场上一炮走红，这个恐怕也太难了！如果把3D打印的发展阶段比喻成“人的一生”的话，3D打印目前只是处于“婴儿期”，其普及程度很低。现实中，3D打印技术需要用更多的实际行动来赢得民心，让更多的国人了解3D打印技术，了解3D打印应用领域，这不仅需要行业本身的努力，更需要政府有计划的扶持和推广。
蜗居的香港上班族（图源：blog.163.com） 3D打印房屋 让屌丝也有春天？ 虽然说3D打印房屋肯定还存在很多现实问题，不过这也是天朝人民的福音啊！随着这项技术的逐步发展与成熟，3D打印的房屋一定会受到市场的欢迎，到那时，汉子们（尤其是无房屌丝们）可能再也不用担心丈母娘要买房子才肯嫁闺女的尴尬了。
对3D打印房屋感兴趣的朋友，可以与南极熊3D打印网联系。
延伸阅读：3D打印房屋离我们还有多远？或在5-10年内成为现实
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