盘点3D打印建筑在全球都造出了什么房子
距“3D打印建筑”这一概念问世短短三四年时间里，世界各国的建筑设计公司都在进行自己的实践和研究，尽管3D打印仍停留在打印样板房阶段，但凭借着省人力、成本低、速度快、环保，其潜在发展前景已获得业内认可。
3D打印自1983年查克·赫尔(Chuck Hull)发明3D打印技术以来，该技术陆续在交通运输、工业设计、电子机械、生物医学以及其他领域都有所应用，不断刷新着人们的现有认知。
历数近几年来3D打印技术的发展成果，会发现该技术从未中断过亲近人类的脚步。2010年11月，美国Jim Kor团队打造出世界上首辆3D打印的汽车Urbee;2011年8月，南安普敦大学的工程师开发出世界上首架3D打印的飞机;2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次3D打印出人造肝脏组织;2013年11月，美国3D打印公司“固体念”(SolidConcepts)设计制造出世界首个3D打印金属手枪;2014年10月，英国Pi-Top团队推出世界首款3D打印笔记本电脑。
简单说来，3D打印就是一种快速成型的技术。它与普通打印的工作原理基本相同，打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过电脑控制以利用光固化和纸层叠等技术来构造物体。与其他应用领域相比，新兴领域3D打印建筑才刚起步，目前仍停留在打印样板房的阶段，距大规模量产尚有距离。但其凭借着省人力、成本低、速度快、环保绿色的优势，未来势必掀起工程建筑领域的革命，其潜在的发展前景已获得业内认可。
在位于北京市通州区一个不起眼的工业园区中，伫立着一座高度6米，长宽均为15米，墙体厚度25厘米，面积400平方米的双层别墅。这是全球首座3D现场/整体打印的建筑物，它为名不见经传的建筑商北京市华商腾达工贸有限公司(下称华商腾达)，在国内3D打印建筑领域搏得了一席之地。
45天3D现场打印出400平方米的双层别墅。图源：华商腾达官网
据建筑商华商腾达介绍，该别墅的施工时长仅为45天，打印过程中几乎没有人力介入，只需技术专家监督建造过程。经质量检测显示，该建筑物的抗震级别达八级以上。
该别墅的地基和墙体用钢筋20吨，C30混凝土380立方米。图源：华商腾达官网
该别墅的打印原材料为普通标号的混凝土和钢筋，地基和墙体用钢筋20吨，C30混凝土380立方米。墙体楼层板都按规范要求用钢筋绑扎，采用3D打印机直接浇筑成型技术，全程由电脑程序操控。相较于传统的建筑方法，3D打印建筑几乎没有原料浪费，工业垃圾少，从而降低工程总造价。
3D整体/现场打印流程。图源：华商腾达官网
据华商腾达总经理吴建平向《北京青年报》记者介绍，3D打印建筑的原材料多是沙子和黏合剂，但黏合剂带有化学成分，时间一长容易发生化学变化。但这栋别墅使用的是混凝土和钢筋，与传统建筑相符，更符合行业要求。这栋别墅是华商腾达试验3D打印设备的试验品，去年完工，不对外出售，一层将用作“样板间”进行展示，二层将用作员工的办公用房。
最先报道此事的外媒3DPrintBoard将华商腾达称为“是同行盈创建筑科技(上海)有限公司(下称盈创科技)的主要竞争对手之一”。盈创科技成立于2002年，是一家专注于从事建筑新材料研发、生产的高新技术企业，近两年来在3D打印建筑领域硕果颇丰。2014年3月，该公司于24小时内3D打印出了10栋别墅毛坯房;2015年1月，该公司3D打印了一栋高15米的6层公寓楼，和一所1100平方米的别墅，为当时世界最高的3D打印建筑。
盈创科技3D打印的六层公寓楼，当时为世界最高的3D打印建筑。图源：盈创科技官网
盈创科技3D打印的1100平方米的精装别墅。图源：盈创科技官网
就在盈创科技崭露头角之时，却遭到了“轮廓工艺”3D打印技术的发明者，美国南加州大学教授比赫洛克·霍什内维斯(Behrokh Khoshnevis)的诟病。教授声称盈创科技剽窃了他有关3D打印技术的创意，侵犯了其专利，他的团队正准备采取法律手段。教授还对盈创科技所声称的可3D现场/整体打印技术表示怀疑，他认为该公司实际上是“在工厂里的巨大不可移动设备将其分成几部分造好”，再运输到现场使用其他施工方法拼接而成。
3D整体/现场打印建筑技术，与普通3D打印建筑技术的主要区别在于建成方法。目前全球范围内的3D打印建筑基本都是事先在工厂预置好，然后运送到施工现场进行拼装，人力物力耗费巨大。而3D现场/整体打印建筑技术的最大优势就在于可在施工现场完成打印，无需模板和拼装，节省各项成本。
华商腾达20米长的巨型打印设备。图源：《北京青年报》
目前国内只有华商腾达掌握了3D整体/现场打印建筑技术，这要归功于该公司自主研发数年的多功能一体化打印设备。该设备长20米，宽和高均为6米，配有可移动的巨型喷头，控制软件包括电子配料系统、搅拌系统、输送系统和3D打印系统。华商腾达表示，这款多功能一体化打印设备可被用来打印任何尺寸和形状的建筑物，包括高层及非常规形状的。
距“3D打印建筑”这一概念问世短短三四年时间里，世界各国的建筑设计公司也都在进行自己的实践和研究，下面就来细数一些全球颇具特色的3D打印建筑。
荷兰——世界第一座3D打印建筑“风景屋”
图源：3DPrintBoard.com
图源：3DPrintBoard.com
2013年1月，荷兰建筑设计师Janjaap Ruijssenaars和艺术家Rinus Roelofs设计出了全球第一座3D打印建筑物，设计灵感来源于莫比乌斯环，因其类似莫比乌斯环的外形以及其像风景一样能够愉悦人的特征，故得名为Landscape House(风景屋)。该建筑使用意大利的“D-Shape”打印机制出6×9米的块状物，最后拼接完成。该建筑预计在荷兰和巴西两处开工。
美国——可分解的3D打印建筑
图源：BBC
图源：BBC
2013年8月，美国加州奥克兰的设计工作室完成了世界上第一个3D建筑体，建筑物的长宽均为10英尺(约3米)，高8英尺(约2.44米)。该建筑由585个联锁组件构成，共耗时10800个小时进行3D打印，最后拼装花费了4天。所有组件都采用聚乳酸这种生物塑料制成，可以随着时间分解，制造出无数个微型栖息地。
荷兰——3D打印“运河屋”
阿姆斯特丹“运河屋”的透视图。图源：3dprintcanalhouse.com
迷你版3D打印机KamerMaker以及3D构造组件。图源：3dprintcanalhouse.com
2014年，荷兰阿姆斯特丹宣布在一条运河旁建造世界上第一座3D打印房屋，由荷兰DUS建筑师事务所设计，共有13个房间。该建筑的最终形态将类似传统的荷兰运河房屋，因此将其命名为“运河屋”(Canal House)。先由约3.5米高的特大型3D打印机KamerMaker逐层打印熔塑层，凝固后形成塑料块，最后由工人搭建完成。目前，“运河屋”已经在阿姆斯特丹北部地区动工，预计2017年竣工。
中国——3D打印中式庭院
图源：盈创科技官网
图源：盈创科技官网
2016年3月，中国建筑公司盈创科技完工两幢面积分别为80、130平方米的3D打印中式庭院，造价为40万元。该建筑的设计和建造由董事长马义和亲自操刀，按照3D打印建筑技术的特性，整体建筑设计超越了原有苏州园林的古建筑体结构和布局，将现代审美元素和高科技技术结合在一起。
迪拜——3D打印办公楼
该建筑的内部设施也全由3D打印而成。图源：Mirror
图源：Mirror
2016年5月24日，全球首座3D打印的办公室在阿联酋迪拜国际金融中心落成。该单层建筑占地面积为250平方米，打印材料为一种特殊的水泥混合物，施工时长仅为17天，总造价1.4万美元(约合9.3万元人民币)。该建筑的各个部件由一台高6米、长36米、宽12米的巨型3D打印机制造。中国公司盈创科技负责3D打印了该建筑的主体部分，后由施工方仅用2天拼装而成。
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