3D打印的建筑模型

3D打印建筑的成本与寿命

正如我们很关注传统建筑的建造成本以及使用寿命一样，3D打印出来的建筑它的成本与寿命也是很多人所关注的方向。

我们都知道，在传统建筑中，有一个很完善的成本核算标准。但是，目前国内外在3D打印建筑的技术上还不成熟，不管是成本核算标准还是具体到某一个项目、某一类产品上，它都没有一个统一、科学的核算标准。目前，一些企业处于宣传的目的，他们可能有意识和选择性地罗列出一些成本数据，这并不具有科学的说服力以及代表性。所以，在这种情况下，非常迫切需要我们在这个行业里设立一个科学和标准的核算方法或体系，然后我们根据这个统一的核算标准去测算，到底3D打印建筑的成本是多少，这样才更有说服力。据杨继全的研究团队在目前实践过程中所得出的实验统计数据表明，扣除设备本身与其它研发成本，仅仅是建筑物施工、耗材、人工等费用，3D打印建筑和传统建筑的成本是相近的，没有特别大的差异。

3D打印出来的建筑，它到底有多长的使用寿命，这不是以目前业内个别公司或者企业他们公布那些标准来判定，它应该是在一个科学和统一的标准下才能具体地估算出。杨继全表示，从理论上说，虽然3D打印建筑的寿命会比传统的建筑在使用寿命上有一定的延长性，但是，不同的建筑物造型它的使用寿命也是不一样的。如果是一栋几米的小高层范围内的房子，3D打印出来的建筑和传统建筑相比，两者之间的使用寿命时间相差不大。

3D打印建筑的壁垒亟待打破

杨继全表示，从目前了解以及研究的情况来看，无论是国内还是国外，3D打印建筑在技术上有几个核心的部分还未能得到有效的突破：

第一、关键核心部分

1、软件方面

首先是面向3D打印的建筑物造型设计软件，如何才能让一个普通的设计师轻松地设计出符合打印要求的一个建筑实物？其次就是结构设计软件，仅有一个很好的外观造型软件还不够，在墙体、内部管道、电线的布置等属于功能性的东西，还需要一个结构性的设计软件来做支撑。最后就是数据处理软件，当设计师把造型和结构都设计好后，他（她）怎么去打印，这中间的数据处理应该怎么做？

2、专业的打印装备

未来，3D打印建筑的设备与现在我们传统建筑当中所使用的各种吊车、输送、搅拌等都不一样，需要有一个全新的、适合打印建筑的设备及装备。现在我们看到媒体报道的正在打印或者已经打印完成的设备，都是从传统设备当中做出改进的，还比较粗糙，无论是精度还是运行速度以及效率上，在我们看来，它们还不具备真正意义上的3D打印建筑设备的相关功能和特点。所以，专业的建筑打印设备这一空白，亟需填补。

3、建材耗材

相对于关键核心技术中的软件和装备部分而言，材料比较成熟一些。现在打印建筑的材料大部分都是基于传统的建材去做出改进，比如说常用的混凝土的改进，材质比较单一。虽然也有一些相关报道采用了玻璃纤维、废塑料、废垃圾等，但是杨继全认为这些材料不具备代表性，以后也不太可能有很好的普及性。

另外，相对于传统建筑材料而言，3D打印建筑材料的也有劣势：为了保证效率和实践，往往要求相关耗材要有非常快的凝固速度，但这样一来就会造成一些隐患。我们都知道，传统的建筑材料凝固的过程比较长，能够有效的释放建筑本身的内应力。3D打印的建筑因为耗材凝固时间过快，自身所形成的建筑内应力没有得到有效释放，时间长了，当这些内应力释放出来后，可能就会造成建筑墙壁的损伤以及建筑整体性能的降低。如何让打印建筑的耗材能够迅速和有效地释放掉这些内应力，也是未来业界需要研究和解决的问题。

所以，要让这些打印建筑的材料形成系列化、多样的产品，业界的工作还有很长的路要走。

第二、关键核心部分以外相关行业标准

目前，3D打印建筑在技术、质量以及成本等方面，相关评判标准的空白对于整个行业来说都是一个很大的欠缺。如何形成一套科学可靠的标准体系对于3D打印建筑在未来实现产业化发展至关重要。

3D打印建筑设计师的影响

从杨继全的研究团队现在做的工作来看，建筑打印对传统设计师职业所造成的影响还是很明显的。首先，因为现在很多设计师在创作过程中，往往只考虑结构、施工以及造价等工程性因素，所以用的都是一种平面的设计工具以及思维。但是3D打印建筑在设计的过程中就已经考虑到未来整个建筑物的功能、材料、美学、力学、生态、环保、施工以及造价等各方面的因素，所以，它会要求设计师在设计过程中要考虑得更多、更全面。其次，现在3D打印建筑还没有专门的相关软件，往往需要通过其他行业的一些软件去做一些转接和借鉴，这对于传统的设计师来说是一个挑战。包括现在用的一些3D打印的软件，它不是专门针对建筑设计的，几乎没有太多直接就能用的功能，设计师还需要花时间去熟悉。

尽管3D打印建筑给设计师带来了不少烦恼，但不可否认，它还是有其积极性的一面的。使用3D打印建筑会对设计师的设计理念起到了一个很好的提升作用，他们知道可能这样设计出来的造型也很漂亮，还能与用户、媒体或者接收方共同去讨论这个作品。

所以，未来在建筑实体打印的真正普及上，不但给设计师的就业和工作内容带来很大的改变，还会给他们带来更高的要求。