被稱為推動“第三次工業(yè)革命”重要力量的3D打印技術(shù)，最近因為萬科董事局主席王石的一席公開發(fā)言，再次被國內(nèi)聚焦?！叭旰笤谌f科建筑研究中心出現(xiàn)用3D打印機建房子一點也不奇怪?！蓖跏硎荆?D打印建筑在萬科看來并非遙不可及，也是將來萬科住宅生產(chǎn)方式的升級方向。作為行業(yè)大佬，王石此言一出，讓不少業(yè)內(nèi)人士驚覺，3D打印建筑真的要來了嗎？

　　對此，記者通過走訪了解發(fā)現(xiàn)，目前無論是國內(nèi)還是國外，3D打印建筑都還停留在實驗室階段，國內(nèi)3D打印企業(yè)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也大多是制造建筑模型，鮮有實體建筑的案例。“隨著關(guān)鍵技術(shù)研究的突破，用3D打印機建房子的案例將逐漸出現(xiàn)，但是離成熟化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還有相當(dāng)?shù)木嚯x?！敝袊?D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟顧問、南京師范大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院副院長楊繼全在接受《中國建設(shè)報·中國住房》記者采訪時表示，相比起傳統(tǒng)建造方式，使用3D打印技術(shù)造房子有諸多優(yōu)勢，但在設(shè)計體系、成型材料、制造設(shè)備、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等方面依然面臨著不少挑戰(zhàn)。

　　從“制造”到“創(chuàng)造”

　　“3D打印的好處就是可以將計算機中的設(shè)計精確轉(zhuǎn)化為實體，甚至直接制造零件或模具，一次成型整體樣件。也就是說，可以大大節(jié)省把設(shè)計轉(zhuǎn)化成模型的時間和金錢?！焙贾葶懻咕W(wǎng)絡(luò)科技有限公司CEO金濤告訴記者，傳統(tǒng)的成品模型都是通過機械切割、手工等方式制造，在精度和表現(xiàn)形式上有一定局限性，而使用3D打印機，不管多么復(fù)雜的設(shè)計模型，只要有相關(guān)的三維數(shù)據(jù)，3D打印機都可以精確地制造出來，而且速度要快很多。

　　據(jù)了解，“3D打印”學(xué)名為“快速成型技術(shù)”，也稱為“增材制造技術(shù)”，是一種不再需要傳統(tǒng)刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀，根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實物模型的技術(shù)。該技術(shù)近幾年頗受國內(nèi)關(guān)注，金濤所在的銘展公司成立于2009年，是國內(nèi)最早從事3D打印服務(wù)的公司之一，目前銷售業(yè)績已過千萬元。

　　只要一臺打印機，從設(shè)計到制造就可以一步完成。金濤介紹，使用者只要把產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)文件存儲到3D打印機中，然后操作3D打印機執(zhí)行打印命令，打印機就直接打印出想要的樣品?！斑@不僅大大降低了制造的門檻和時間周期，同時也能夠更好地滿足消費者個性化、定制化的需求?！彼J(rèn)為，由于定制化市場得到激發(fā)，一些新的商業(yè)模式也隨之產(chǎn)生，建筑師可以利用在線定制的方式更活躍地參與到行業(yè)設(shè)計中，這將給建筑設(shè)計帶來更大的創(chuàng)意和施展空間。

　　不僅如此，3D打印還將因此更深刻地改變我們的生活。有專家指出，傳統(tǒng)的制造方式依靠規(guī)模生產(chǎn)降低成本，但絕大多數(shù)的需求并不需要規(guī)模生產(chǎn)，過去只能由手工制作或歸為奢侈品來滿足?！皬?D打印的技術(shù)原理來看，設(shè)計師設(shè)計的任何復(fù)雜的、高難度的、傳統(tǒng)制造方式不能生產(chǎn)的產(chǎn)品，利用3D打印都可以輕松地打印出來。但是，傳統(tǒng)制造業(yè)所擅長的批量化生產(chǎn)，恰恰是3D打印的短板。比較來看，3D打印技術(shù)擅長解決個性化、復(fù)雜化、高難度的生產(chǎn)技術(shù)，而傳統(tǒng)制造業(yè)則擅長的是批量化和規(guī)?；舜酥g優(yōu)劣態(tài)勢正好形成互補關(guān)系?！敝袊?D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長羅軍如此認(rèn)為。

　　從“模型”到“實體”

　　具體到建筑領(lǐng)域，雖然目前國內(nèi)3D打印還只能制造模型，但3D打印實體建筑領(lǐng)域的優(yōu)勢卻不容小覷。楊繼全告訴記者，3D打印自由成型的特性，讓建筑師在設(shè)計時能夠突破常規(guī)，解放思想，更有助于實現(xiàn)建筑與藝術(shù)的融合。且由于3D打印建筑可以一次性整體成型，相比起傳統(tǒng)建筑由成千上萬個磚、混凝土、鋼筋等多個“零件”拼接而成，3D打印建筑的強度和抗震性能都得到極大提高。而和傳統(tǒng)建筑相同的強度下，3D建筑還可以通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方式節(jié)省材料，從而實現(xiàn)降低成本。

　　“我們做過實驗，采用3D打印建筑比傳統(tǒng)建筑方式至少可以節(jié)省30%以上的材料。在節(jié)省材料的同時，內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需求結(jié)合聲學(xué)、力學(xué)等原理做到最優(yōu)化，所以它的壁厚可以做得很薄，現(xiàn)在常規(guī)的建筑一般是24厘米寬度，打印建筑可以做到18厘米甚至更薄，同時強度和保溫性能絲毫不會減弱”。

　　既然3D打印擁有許多傳統(tǒng)建造方式不具備的優(yōu)勢，那么目前在實體建筑打印方面還有哪些難題呢？

　　“首當(dāng)其沖的是建筑設(shè)計的變革，”楊繼全認(rèn)為，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計更多是面向功能及施工工藝的要求去做，但是3D打印的設(shè)計就完全不同，3D打印建筑的材料大部分是特種混凝土，很難有鋼筋、石材，這就要求在設(shè)計時要考慮材料的特性。并且由于3D打印施工是用噴頭或者立體噴頭輸送材料，設(shè)計還要符合受力和機器成型的特點。除此之外舒適性、安全性以及相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)等問題也不容忽視，因此目前現(xiàn)有的建筑設(shè)計系統(tǒng)幾乎都不能直接搬來運用，必須要重新建立一套符合3D打印要求的建筑設(shè)計體系。

　　其次在建造設(shè)備方面，國內(nèi)外目前也沒有成熟的商品可以使用。“建筑打印需要精度與自動化，相當(dāng)于是把現(xiàn)在的自動機床和建筑機械結(jié)合起來，實現(xiàn)建筑打印的‘機器手’。這對于我國的制造工業(yè)，尤其是大型機床的制造工業(yè)是個很大的挑戰(zhàn)，目前還是空白”。

　　“最后，在建筑材料方面3D打印的要求也非常高。”楊繼全表示，3D打印的速度很快，對材料凝固時間要求非常短，傳統(tǒng)的建筑材料難以滿足需求，需要專門研究開發(fā)，目前還只限于在實驗室中使用。