未来房价不用愁？3D打印房子成为可能！

 

 

 

 

 

垂直森林花里胡哨成本高

 

当然有一个比较有新意概念是14年在米兰提出的“垂直森林建筑”。如下图所示分别是中国碧桂园的总部大楼与米兰的垂直森林。但是我认为这种森林建筑只是一个噱头，并不是未来土木工程可持续发展的方向。原因无它，就是因为这种看似环保的技术需要昂贵的人力成本来维持。米兰的垂直森林9000欧一平，但是业主每年需要缴纳5000欧的园林修建费用，这笔费用拿来做绿化远比用在垂直森林建筑的园林修剪上所能达到的精华空气效果要大得多。人类建造建筑的原因是人类无法适应自然恶劣的生活环境，把自己与自然隔离开来。就像知乎上的一条回答说的那样，任何试图把人的建筑环境与自然拉进的技术都要付出高额的成本。

 

 

 

所以我才认为这种砍死可持续发展的技术的本质只是一个满足高端消费群体精神需求的一个噱头。如果真的有一天，所有的建筑都是垂直森林建筑了，那么人类的GDP加起来恐怕都不够维持这些建筑。

 

在我看来目前的可持续发展的主流方向还是在与水循环与发电技术两个方面。但是在我看来这些技术只是应用在建筑的使用场景中，未来土木工程的可持续发展方向必须是从建筑的根本上来出发，即建筑的建造技术。

 

目前主流的建造技术仍然是人力为主，大型机械为辅。随着未来技术的发展，机械成本降低与人力成本增加是必然的。所以可以预见的是未来建筑技术会以机械为主，人力为辅。

 

全自动3D打印是王道

 

那么未来的建筑技术到底会是什么呢？在这里，我有一点思考——那就是3D打印技术。下图为3D打印建筑设备示意图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

首先让我们来畅想一下3D打印技术如果真的在建筑行业所普及的场景。建筑技术的改变甚至会逆向影响到我们土木工程师的工作，由于不再使用传统的建筑元素如砖、柱、梁，所以在结构设计时的要求也会改变，会赋予土木工程师更大的设计空间。其次，在施工上，只需人来安装好建筑3D打印设备，在施工过程中完全由设备承担，只需人来监控管理。这样一来，人力被大大解放。但有人则觉得可能会引发诸如“工作被机器抢走，大部分建筑工人失业”的社会问题。对此我只想说，技术的革新所带来的人力冗余是不可避免的，但同时也会提供新的工作岗位，只是对工作人员的知识素养要求会更高一些，这也是时代发展的不可逆的趋势。最后在用户体验上，3D打印技术也会为用户带来更多的选择，甚至可以实现私人订制化，根据房屋实用功能的不同也可以即使对房屋结构进行更改。

 

说了这么多3D打印技术应用于建筑行业的前景，那么至于该技术如何使得建筑可持续发展则应该说说材料方面。在材料的使用上，根据地区的环境不同，会应用不同的材料。例如地震多发地区，可使用轻质材料。对于气候干燥地区，则可使用一些吸热材料可以达到冬暖夏凉的效果。在建造时能够节约70%的框架建设成本，3D打印设备的能耗也不高，更重要的是在3D打印技术建造房屋过程中不会产生传统建筑行业产生的建筑垃圾，节约建筑材料的同时实现零污染。

 

但是目前3D打印技术应用在建筑领域有几个难关尚在攻克。

 

其一是目前建筑寿命普遍过短，建筑的使用寿命取决于建筑材料，结构设计，地理环境等等。但由于目前材料技术的限制，3D打印的房屋的使用寿命普遍不长，这个问题只有找到一种稳定性极强的材料才能解决。就如图中的3D打印出来的亭子，有日本设计大师隈研吾设计建造，已经比传统的3D打印的结构更加耐用，但寿命只有9个月。

 

 

 

 

 

 

其二则是目前打印房屋的成本还较高。无法实现3D房屋打印的普及化。但是这两个问题随着技术的发展都能得到解决。毕竟机械设备随着大规模生产成本会降低，而垂直森林的维护费用则不能通过技术的发展而使得成本大幅降低。

 

总体来看，3D打印技术是土木工程的可持续发展的一个重要方向，但是3D打印技术真正投入大规模生产建设中还需要一些技术如材料技术的支持。