一座房屋 20 小時完成，用 3D 打印

        關于 3D 打印，有人用來打印小玩意，而有的人用來打印人體器官，甚至槍支。當我們都在期盼有這么一天，3D 打印技術將普及每一個家庭的時候，有人已經想得更遠。

        南加州大學工業系統工程學教授 Berokh Khoshnevis 和他的團隊已花費了十年的時間，研究如何將 3D 打印應用在房屋建造上。這是一個龐大的 3D 打印工程，將一間經過電腦設計好的房子直接打印出來，除了混凝土外墻，連房屋中的電線、水管等一切都已經就緒。

        目前人類除了面臨解決饑餓，讓所有人有瓦遮頭也是最根本的需要之一。但即使到了二十一世紀，目前仍然有十億人生活在極其簡陋的居住環境下。而惡劣的居住環境往往助長了疾病與犯罪。

        每年，各國政府和慈善組織都花費巨大資源在為落后地區的人們建設新家園。但對于目前傳統的房屋建造技術來說，這是一項勞動密集型而且缺乏效率的工程。而且這份工作的過程相當危險，同時產生大量的污染排放。更重要的是，建一座房屋通常費用不菲，一些人為了私利往往會偷工減料，造成更大的悲劇。

        有沒有更容易的方法建造一間房子呢？

        要知道，現在我們的衣服、鞋子、汽車等等，這些產品的制造和 100 年前已經完全不一樣，現在幾乎都進入了自動化生產時代——除了我們的房屋，仍然需要用人手增添一磚一瓦。

        Khoshnevis 教授與他在南加州大學的學生設計了一種名為 “contour crafting” 的自動化房屋建造技術，在他們的實驗室中，已成功通過全自動的方式 “生產” 出一棟 1.8 米高的樓房。和一般 3D 打印所用的熱熔膠不同，這個制造房屋整個過程中通過機械臂擠出混凝土讓房子成型，過程中另一只機械臂會加入石膏、木材、聚合材料、磚塊來優化和鞏固整個產品。

        最重要的是，這不是一個概念性構思。利用 contour crafting 技術制造的房子有什么優勢？簡單來說，目前他們能在 20 個小時內，制造出一所近 300 平方米的房屋。

        當然，該技術一開始會運用在一些比較小的房子上，比如在一些緊急情況下需要的應急用住房。

        Khoshnevis 教授表示，由于成本大大降低，目前這種自動化房屋生產技術對于低收入家庭非常有利。甚至將來，建造業會催生出一種房屋制造機出租業務，建造一間房屋僅需要有限的人手（大多數是技術人員，甚至包括女性、中老年人這些以往很難加入建筑行業的族群），付出一到兩天的器材租金即可完成。得益于 3D 打印技術的精準性，同樣大小的房子，所需物料也大大降低（因為減少了浪費）。

        而且因為是 3D 打印，房屋的定制化也成為可能。只需要找專人設計好房屋造型，而電腦將會自動完成其他工作。

        目前對于 3D 打印應用在房屋建筑上最大的問題，是行業性的邏輯設計問題。因為房屋的造型各異，在一次成型的工藝基礎上，如何設計好一個合理有效的建筑邏輯是一門學問。Khoshnevis 預計如果解決好這個問題，將會減少 30-40% 的建筑成本。

        但和無數工業一樣，制造技術從人手轉型到機械，建筑界在未來也會面對一次大型的思維轉型。

        雖然在地球上我們暫時未看到采用這種全自動建房技術的房屋，但目前 Khoshnevis 已獲 NASA 委托，負責將這種技術應用在將來月球表面的建筑建造上。另外還有幾家國際性建筑公司也邀請他參加幾項特殊的建筑項目，只不過目前他仍需要為此保密。

        最后，請觀看以下的 TEDx talk 視頻。

        題圖來自：Fast Company

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