【经济观察】3D打印建筑如何艰难突围

3D打印建筑目前面临的最大阻碍，是还没有专门的国家标准，使得科技企业尽管手握领先技术，但却很少有开发商愿意尝鲜。

和国内技术公司将3D打印建筑寄希望于建造“方盒子”标准化民居不同，国外的3D打印建筑，更像是一种实验性游戏，游走在先锋与艺术之间。

报记者　史博臻

连房子都可以打印了，这听上去匪夷所思，但是打印出来的房子却又真真正正摆在我们面前。3D打印，是不是就要改变建筑业、颠覆房地产行业了?

在苏州为迪拜“打印”房子

半年前，355米高的迪拜阿联酋大厦旁边，多了一组白色屋子———这是全球首座3D打印办公室，整栋建筑由17个立方体组装而成　(题图)，占地面积约250平方米。它们将具备用作为迪拜未来基金会的临时总部，让当地民众感到奇怪的是，在此之前，他们几乎不曾见过这栋建筑的施工过程，现场也看不到大型工程机械进进出出。这是为什么?

他们当然无法见到。因为建筑的主体部分，是在7000公里以外的江苏苏州、使用全球最先进的3D打印技术制作完成的。承接这一项目的盈创为了确保万无一失，将施工现场转移到条件最理想的苏州厂区，而且为了保护自己的技术专利，整个施工、包括在迪拜的组装作业，都对现场实施了前所未有的高度“保密”措施。

这栋只有一层的建筑在建筑学上算不上什么伟大的作品，可建筑方式实在是神奇。因为整个打印过程，仅用了17天。在中国打印完成后，每个立方体被拆分成两部分，通过海运到达迪拜，并用两天时间完成组装，前后不到20天。为了安全起见，建筑的外观被设计为弧状，这样可以确保建筑的稳定性，在中国和英国都进行了可靠性测试。

迪拜作为全球最奢华的城市，在建筑领域一直都很具有先锋精神，近年来建造出了一幢幢令人叹为观止的建筑，这座位于高楼林立的迪拜金融中心的建筑被冠上“未来办公室”的美名，获得相关方的高度肯定。

迪拜项目的成功并非偶然。在此之前，盈创曾做过许多尝试。2008年，盈创

用3D打印机做出了国内第一面建筑墙体。而从第一面墙体到第一批打印建筑———2014年张江高科青浦园区10栋项目用房，整整用了6年。这批房子当时用作青浦区民惠三期动迁基地项目指挥部的办公用房，灰色外墙，面积最小的24平方米，最大的60平方米。在此之后的2015年，盈创又使用3D打印技术打印了一栋地上5层、地下一层的楼房。与此同时，盈创还成功推出一批3D打印的苏州园林风格别墅建筑。

将3D打印技术使用在建筑领域，盈创并非第一个“吃螃蟹”的;但将3D打印建筑成功商业化的，盈创可以说是业内领跑者。这首先是由3D打印建筑本身所需技术的复杂程度决定的———建筑的排水、供电、保暖系统以及外观设计，都是3D打印建筑投入使用之前必须解决的问题。与建设传统房屋一样，一般在打印房子之前首先需要打下地基。之后，操作人员按照建筑设计图，用支架摆好水管和电线，以便打印时喷出的“油墨”能恰好包裹住它们。这样做不仅省时省力，也节约了原料和成本。“未来办公室”的建造成本为14万美元。

通过迪拜项目，中国的3D打印建筑技术在国际上创下口碑，而在国内，尝试利用3D打印技术“打”房子，也已经成为一股创新潮流。

在湖北宜昌百里荒景区，一家科技技术企业建造了3栋采用3D打印技术装配式建造的木质别墅，迎来观光游客慕名来看新鲜;在北京通州，有技术公司在一所厂房内打印出了总面积超过400平方米的两层别墅，真正的施工时间仅用了45天。

数度碰壁终于迎来转机

建筑物都用3D打印了，以后造房子是不是就不需要大批建筑工人了?

答案是否定的。作为人类最后港湾的居所，家需要更丰富变化的空间，需要在建筑的内外界面上有更丰富的装饰装修，如西方古典建筑物上的线脚、挑檐、山墙山花、浮雕等。在大批量生

产、高精度要求或者工艺较为复杂的一些行业，3D打印技术相比人工来说，很难完成多种材料混合的产品制作，在这点上，技术并不具优势。因此，清华大学建筑学院教授单德启就曾明确表示，建造工艺复杂的建筑，对3D打印技术要求太高，作业过程太过繁杂琐碎，使用3D打印技术，成本不一定就比人工便宜，施工周期也更长。

此外，建造百年稳固的建筑应该是建筑的目标，混凝土、钢筋地基、框架、承重墙、钢结构等传统工艺已经形成了一个完整的安全分控体系，而3D打印这种有点像“堆蛋糕”一样堆出来的房子，如果要建几十层的高楼，房屋的结构、材料的坚固性、抗压性、坚固性、抗震性等都是值得探讨的。换句话说，3D打印技术的成熟和应用，还需要很长时间的市场磨合。

说到底，3D打印建筑目前面临的最大阻碍，是还没有专门的国家标准，使得科技企业尽管手握领先技术，但却很少有开发商愿意尝鲜。盈创相关人士告诉记者，过去3年里，来盈创苏州厂区参观的中外企业一批接一批，但最终与盈创达成合作意向的并不多。盈创曾和国内一家专门建造豪宅小区的开发商达成过合作意向，但当对方听说打印材料将使用一定数量的回收建筑垃圾时，就觉得与豪宅定位不符，双方最终暂停了合作。

吸取教训之后，盈创采取了“迂回战术”———在和房企进行合作时，一般先从围墙、景观小品、小区道路以及污水沟、化粪池简单配套项目入手，把这些“打印件”放进已经开发的楼盘中作试点，一点一点赢得合作方的认可。

“迂回战术”尽管有一定成效，但

3D打印的大规模商用，过程依旧困难重重。目前盈创和浙江房企合作建设的宁波住宅小区项目，虽说机会难得，不过，考虑到现有的建设标准和验收环节，盈创只能“雪藏”自己的拿手绝活，施工过程严格参照现有的“配筋砌体”标准，即使用最标准的传统建筑施工流程:该有的钢筋混凝土，一点都不能少……因为这个原因，3D打印建筑理论上降低成本50%的目标，根本无法完成，只能做到成本与传统建筑方式基本持平。

缺乏了造价优势，3D打印建筑剩下的最大卖点，是不是就是施工周期了?“这也不尽然。3D打印不是解决速度与体量的唯一解决方案，事实上，3D打印建筑的设计环节，比打印本身更加费时”。盈创相关人士告诉记者。就拿迪拜“未来办公室”来说，虽然真正打印和组装的时间只有十多天，但迪拜项目的总建造周期则为6个月。大部分时间，都花在建筑和设计双方对设计图的研究上。因此，无怪乎善于捕捉引爆点的房地产开发商，始终对3D打印这种新兴建筑方式持审慎态度。

游走于先锋与艺术的

实验性游戏

成本相近、速度也不相上下。那么，与传统建筑相比，3D打印建筑的优势在哪里?

据江苏省三维打印装备与制造重点实验室主任杨继全介绍，3D打印建筑具有“3D建筑形状的自由化、结构更优化、打印出来的建筑具备功能与艺术融于一体的特点”三个优势。和国内将3D打印建筑应用于民居和别墅相比，国外的3D打印建筑似乎更加符

合这三个优势。

2013年1月，荷兰建筑设计师和艺术家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像风景一样能够愉悦人的特征，故得名为“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，在荷兰和巴西两处开工。

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3米、高2.44米。整个建筑由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。

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，整个项目共有13个房间。该建筑的最终形态类似传统的荷兰运河房屋，因此将其命名为“运河屋”。先由约3.5米高的特大型3D打印机“GamerMaker”逐层打印熔塑层，凝固后形成塑料块，最后由工人搭建完成……

可以看出，和国内技术公司将3D打印建筑寄希望于建造民居不同，国外的3D打印建筑，更像是一种实验性游戏，游走在先锋与艺术之间。

其实，从全世界范围来说，3D打印建筑都面临同一个难题，即在技术、质量和成本等方面尚未形成一套完善的国家或者行业标准，缺乏完整的评价体系。此外，3D打印建筑尚未产生专用的设计软件，目前使用的BIM软件属于管理类而非设计类，3D建筑打印的设备基本上也是一片空白，3D打印建筑所用的功能型和环保型的材料亦处于初步阶段。

今年8月，住房和城乡建设部下发了　《2016－2020年建筑业信息化发展纲要》，该文件对3D打印技术的推广有了新的说法:“积极开展建筑业3D打印设备及材料的研究。结合BIM技术应用，探索3D打印技术运用于建筑部品、构件生产，开展示范应用。”这一表述意味着，在3D打印建筑成熟之前的未来一段时间内，建筑装饰领域，才是3D打印在建筑业最合适的领域。基于3D打印技术能提高建设效率的积极意义，可以考虑将其用于大量建造功能比较单一的建筑，如住宅楼、办公楼、学校等。

插图:宗怡婷