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3D打印温馨木屋!全球最大3D打印机将革新住房建设

世界各地已经建造了数十座3D打印房屋,其中一些用于为美国弗吉尼亚州的家庭提供住房,另一些则为墨西哥农村贫困社区的居民提供住所。目前,全球最大的3D打印社区正在德克萨斯州奥斯汀市郊建设中。

根据去年由三个州机构发布的报告,像缅因州这样的地方特别需要这项技术,因为到2030年需要约80,000套新房来解决住房短缺问题。缅因大学先进结构与复合材料中心(ASCC)执行主任哈比卜·达赫尔(Habib Dagher)表示:“人们找不到房子,房价非常高。我们还有一个老龄化的人口。所以电工、管道工或建筑工人越来越少。” 他表示有一个解决方案。上个月,ASCC揭开了据称是全球最大的聚合物3D打印机的面纱。达赫尔希望这个所谓的“未来工厂1.0”能够帮助解决该州的住房危机,并在此过程中彻底改变3D打印房屋。“我们采用的方法与您多年来所见和所读的完全不同,”他说。

近年来,3D打印已被广泛应用于建造各种建筑,从企业到桥梁,再到清真寺。甚至有一个非营利组织在战区使用3D打印技术建造学校。阿拉伯联合酋长国的迪拜拥有世界上最大的3D打印结构,创下了吉尼斯世界纪录,并计划到2030年用3D打印技术建造25%的新建筑。目前,绝大多数的打印工作都依赖于混凝土,通过配备喷嘴的机械臂将湿混凝土层叠成所需形状。

ASCC正在颠覆这一传统。达赫尔表示,该中心的巨型打印机及其前身在2019年被吉尼斯世界纪录认证为“最大的原型聚合物3D打印机”,这是唯一一台用木材残留物建造房屋的打印机。该技术已经经过测试。到2022年底,该大学推出了名为“BioHome3D”的单户住宅,占地面积为600平方英尺,号称是世界上第一个100%生物基的3D打印房屋,采用当地木纤维和生物树脂材料建造。达赫尔解释道:“他们在使用混凝土时,只是打印墙壁。”他补充说,BioHome3D的地板、屋顶和墙壁都是通过打印完成的。他指出,混凝土房屋还需要在现场施工,特别是在新英格兰的冬季,这可能成为一个问题。“当天气连续两周变坏时,你就无法继续打印,”他补充说。

相比之下,ASCC在大学内打印预制模块,然后在现场将它们组装在一起,创建出BioHome3D。新的打印机可以制造长达96英尺、宽32英尺、高18英尺的大型物体,并且每小时可以打印多达500磅的材料。达赫尔表示,他们的目标是在一小时内打印1,000磅的材料。以这样的速度,他们可以在48小时内完成一个BioHome3D的打印。如果能够达到这个目标,他们的3D打印房屋在成本上将非常具有竞争力,他补充道。但是,以如此高的速度加工木材材料可能会很困难。即使是ASCC创纪录的打印机有时也会遇到困难。例如,在打印BioHome3D时,打印机因为积尘而停止工作。“以前没有人用这些材料做过这样的事情,”达赫尔说。

BioHome3D拥有温暖的木质地板和墙壁,使其看起来像是一个时尚、现代的斯堪的纳维亚风格小木屋。达赫尔表示:“许多人觉得混凝土看起来很冷,并不一定是他们想要居住的地方。而BioHome3D非常温暖和吸引人。”而且它也是可持续的。当不再需要或不想要这座房屋时,可以将其粉碎并用于打印其他物品。ASCC正在研究如何利用缅因州锯木厂的木材残渣,并考虑如何利用这些当地的副产品扩大生产规模。然而,首先还有一些障碍需要克服。“建筑规范的改变需要几年时间,”达赫尔说,指的是建筑公司必须遵守的建筑规范。他预测,打印机不会取代传统的房屋建筑,但未来3D打印房屋可能会在全球住房市场中占据更大份额。他补充说,ASCC目前正在研究如何在打印过程中“准确地在建筑师所需的地方”整合布线和管道。打印机的下一个重大项目是为无家可归者建立一个包含9个家庭的社区。ASCC正在与当地的一个非政府组织合作设计这些结构,并计划从2025年开始打印。

(图片源于CNN)

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