在过去的几年里，人们见证了3D打印的颠覆性力量。未来它将如何改变建筑行业？你想住在3D打印的房子里吗？
2018年，增材制造（AM）行业的市场规模并不大，但达到了80亿美元。然而，按照每年约24-26% 的增长率，预计到2026 年该行业将扩大到510 亿美元。但为什么增长如此之快呢？ 3D 打印正在颠覆几乎所有主要行业，但其潜力尚未充分发挥。
3D 打印正在医疗保健、时装设计、食品、航空航天和汽车工业等领域掀起波澜。借助3D打印，这些行业可以在很短的时间内、以非常低的成本制作样品、制造零件，甚至生产出功能齐全的零件。
3D Systems总裁兼首席执行官Vyomesh Joshi表示，过去一年来，3D打印行业被定位为渐进式、有目的的数字创新，进步体现在四个主要方面：生产率、耐用性、可重复性和总运营成本。
那么建筑行业呢？
在讨论3D 打印技术的颠覆性本质时，一个行业似乎有时会被忽视：建筑业。然而，过去3 到5 年行业中一些最显着的变化和创新可归因于增材制造。 3D打印的便利性和低成本使得开发新的施工方法、更好的施工技术甚至更安全的施工方法成为可能。
那么，什么是增材制造？它是指使用3D打印机从数字文件创建三维物理对象的过程。
一些工程师估计，由于建筑材料成本和劳动力成本降低，使用3D打印技术建造房屋的成本将降低50%。
以下是增材制造如何改变建筑行业，以及这些变化如何影响您周围的城市。
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荷兰创意公司MX3D 使用金属3D 打印和机器人技术为公共和商业项目创建功能齐全的结构。 MX3D 团队计划将增材制造的建设性力量应用于客厅、世界各地的建筑项目，甚至其他星球上的项目。
该团队最酷的项目之一是MX3D Bridge。他们在阿姆斯特丹市中心最古老、最著名的运河之一Oudezijds Achterburgwal 上打印了一座功能齐全的不锈钢桥。这座人行天桥长12 米，拥有令人惊叹的未来派设计。在施工过程中，团队使用了两台工业机器人，要求它们从桥的一端开始打印，最后在桥的中间相遇。
在这个项目中，MX3D团队还与多位数学家、物联网专家和领先的3D打印专家合作。正如该团队所描述的，独特的施工方法使我们能够使用3D 打印来创建坚固、复杂且优雅的金属结构。
在不久的将来，大城市的建筑项目可能会直接用3D打印完成，几乎不需要人工辅助。人工智能、5G技术和物联网等新兴技术可能在未来五年内使这成为可能。
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迪拜以拥抱新兴技术而闻名。最近，迪拜未来基金会（DFF）创建了世界上第一座3D打印商业建筑。在不久的将来，办公室、图书馆甚至咖啡店都可能使用3D打印技术建造。 DFF的3D打印建筑高6米，长36.5米，宽约12.1米。该项目仅使用3D 打印机完成。实际打印时间为17天，施工时间约为3个月。所需人力比传统施工减少50%，产生的建筑垃圾也减少60%。
像这样的项目是如何在我们周围建设城市的很好的例子。
更好的施工方法
大数据时代，数据就是金。基于机器学习和人工智能的工具可以帮助人类做出更好的决策。现在，我们比以往任何时候都更有能力挖掘大量数据，以便更好地为施工、施工和设计提供信息。利用这些新兴技术可以提高施工精度。得益于3D打印的一些独特功能，开发人员甚至可以创建优化的不规则设计结构，以满足个性化需求或适应特定环境。
埃因霍温科技大学开发了3D 打印房屋，看起来就像来自外星世界。混凝土3D 打印房屋拥有您可能想要的所有便利设施。家居设计可以高度定制，以满足个人或家庭的需求。
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建筑是一项非常危险的工作。根据美国职业安全与健康管理局(OSHA) 的数据，美国每年有五分之一的工人死亡与建筑业有关。尽管施工方法不断改进，但仅2018 年，建筑工人死亡就占美国所有致命工伤事故的47%。其中，坠落死亡占33.5%，被物体击中死亡占11%，触电死亡占8.5%，被物体夹住死亡占5.5%。
增材制造将使建筑更加安全。 3D 打印建筑物最终将需要很少的劳动力。与机器人处理危险任务相结合，可以显着减少与建筑相关的伤害和死亡。
大大降低施工成本
3D打印将使建造过程变得更加容易。首先，3D打印将有助于在很多方面减少材料浪费。在3D 打印建筑项目中，只需根据需要使用尽可能多的材料，而不是像传统项目那样批量订购材料。这些项目中使用的建筑材料可以更容易地回收并在其他项目中再次使用。
项目需要的人力较少，从而降低了劳动力成本。基本上，随着工伤、施工时间和材料成本的减少，开发商的利润显着增加。
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在建筑行业中，增材制造的另一个重大影响是住宅建筑。世界各地有许多初创公司正在利用3D 打印的力量在24 小时或更短的时间内建造宜居房屋。全球领先的盈创3D公司甚至开发了一种利用回收材料创建3D打印房屋的方法。这些3D 打印的房屋非常耐用，有些还可以移动，让您可以将家搬到另一个地方。较低的成本和较短的施工时间也意味着更多的人有望拥有住房。
最好的例子是3D 打印初创公司ICON 和非营利组织New Story 在墨西哥农村的合作项目。牵头该项目的New Story 有一个简单的使命：利用3D 打印在建筑领域的力量，为低收入家庭和生活在恶劣环境中的人们提供经济适用房。使用33 英尺长的大型3D 打印机，协作团队建造了整个3D 打印房屋社区。每栋房屋的建造时间不到24 小时，面积为500 平方英尺（约46.5 平方米），并配有屋顶、窗户和室内装饰。
我们面临的挑战是巨大的。全世界有超过10 亿人生活在无家可归的境地。为了降低这个数字，我们必须提高扩展能力。新故事团队说道。
在不久的将来，3D打印的房子将会变得更加普遍，让各行各业的人们都可以拥有自己的家。 haus.me 等公司创建的3D 打印房屋看起来就像是直接从未来派宜家目录中取出的房屋。这些美丽的房屋能源自给自足，让居民完全脱离电网。你想住在3D打印的房子里吗？
期待未来
3D打印在建筑领域仍处于起步阶段，但该行业本身正在快速增长。然而，距离3D打印整个城镇甚至整个城市还有很长的路要走，并且还有一些障碍需要克服。最大的限制之一是建筑打印机通常一次只能使用一种材料。
这就是为什么可能需要同时使用多台打印机或其他劳动力来完成一个项目。更重要的是，由于需要建造超巨型3D 打印机，建筑行业尚未找到一种商业上可行的方法来打印大型城市规模的结构。尽管如此，3D 打印建筑的世界仍然令人兴奋。 5年后，你可能会住在3D打印的房子里。 （黎巴嫩）
