Guidehouse Insights等市場研究公司表示,混凝土3D列印技術正接近一個臨界點,不再僅僅只限於示範專案。考慮到一些國家,建築利潤低和勞動力短缺的情況,混凝土3D列印可能在這些國家開啟新市場,比如經濟適用房。那麼現在混凝土3D列印和傳統施工技術比,有哪些優缺點呢?
混凝土3D列印如何工作
混凝土3D印表機一般都是大型的機械,主要由噴嘴、龍門框架或機械臂、供料系統組成,高度和長度都有數米。
工作時,混凝土3D印表機會連續擠出麵糰狀的混凝土材料,然後分層鋪設,創造出所需的建築元素。儘管被稱為混凝土3D列印,使用的材料並不是嚴格意義上的混凝土。傳統的混凝土通常不適合3D列印,因為會堵塞印表機的噴嘴,並且不能很好地粘附在前面的層上。因此,混凝土3D印表機所使用的混凝土都是特別研發的(有些還獲得了專利)。
混凝土3D列印的優勢和缺點
先來說說優勢
1、降低材料消耗,因為牆體結構可以進行拓撲最佳化,實現部分中空;
2、浪費更少,不需要大規模的混凝土模具或模板;
3、搭建一堵同尺寸的牆,比鋪磚和混凝土澆築更快;
3、設計自由度更高,能夠產生傳統混凝土澆築所不能製造的幾何形狀(曲線、空心等);
4、可以連續工作(24小時不間斷地列印);
5、對勞動力的需求更低;
6、產生的建築垃圾少。
再來說說缺點
1、初始投資成本高,需要購買混凝土3D印表機;
2、列印尺寸的限制(主要是垂直的);
3、材料的選擇有限(目前都是特種混凝土)
4、操作和維護印表機需要很高的技術能力;
4、3D列印的建築表面比較粗糙,美觀度不夠高;
5、3D列印需要有技術的操作人員,降低了勞動力的量,提高了勞動力的質;
6、管路安裝、電氣安裝還是需要人工操作,而且需要重新調整。
總的來說,混凝土3D列印還處於一個起步發展的階段,未來10年會有一個逐漸進入主流建築領域的過程。迪拜就計劃到2030年,全市25%的建築都透過3D列印建造,他們預計,透過3D列印,可以節省50%-70%的成本,50%-80%的勞動力,產生的建築廢料減少60%。