3D打印翻转现代建筑，让房子实现按需打印( 二 ) 文

3D打印技术和计算机让人们可以从自然系统中汲取养分，并将数学模型应用到设计过程中。设计师休·都百利总结道：“设计不再只关心物体本身，渐渐变成关心系统，而现在是系统的系统，或者说生态系统。从某种意义上说，这些系统都是活的，它们不断成长，共同进化。”

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从低成本到按需打印
3D打印建筑除了能实时地响应设计的变化外，还能够获得更好的建筑材料、更有效的计算建模能力以及更强的变速数据分析能力，从而彻底重塑建筑业。
首先， 3D打印机能够建造低成本住宅。根据《科技》杂志摩根·佩克的数据，在美国建一座2800平方英尺的标准两层楼房需要花费6周到6个月的时间，成本的一大部分来自于原材料，另外一块成本及困难源自施工过程和施工人员成本。而3D打印建筑将会引进全新的材料，例如使用更厚的水泥和会白行支撑建筑物的合成物的混合材料，以降低施工成本。
在理想的状态下， 3D打印的结构能够采用本地可用资源制成，比如沙子或泥土——智能设计软件能够将材料混合。比如，在大西洋的另一边，意大利比萨斜塔的外面，意大利设计师和建筑师恩里科·迪尼就设计了一个计算机引导的3D打印施工方法，使用沙子和一种无机黏合剂来建造人造砂岩。
恩里科把他的建筑打印机命名为“D型自动化建造系统” 。连接到D型打印机上的计算机运行计算机辅助设计软件，可以引导自动化手臂在一片沙床上一点点移动。D型打印机通过许许多多的小打印头将液体黏合剂挤压到沙床上，黏合剂含有催化剂能够快速黏合沙子。反复工作4遍之后，打印层开始凝固，再将新沙子撒到上面，重新校对自动化手臂，在第一层的上面重新涂一层黏合剂。
更重要的是，打印的墙壁凝固需要花费约1天的时间，黏合剂非常牢固，可以替代铁来加工建筑。由D型打印机打印的人造石头能够由任何一种沙子支撑，而且比普通水泥更坚固、便宜。3D打印的砂岩结构比采用传统建筑材料建设更方便快捷。
并且，不同于建筑起重机将钢筋投放到指定位置的方式，一个3D打印的结构是由能适应压力和负荷的建筑材料的定制混合而成的。就像一块不断生长的骨头，当在上面放置重物时，就会变厚，而3D打印则能够随着压力的增加而增厚。
Fabbaloo博客，作为一个关注3D打印的博客网站，其中的一篇文章就谈到：“想象一下，建筑用的大梁在需要坚固的地方坚固，在需要轻巧的地方轻巧，或者在稀疏的部分不用任何材料。造出的每一块都能够根据它的特有目的，应用最少的材料，提供最好的物理强度。”
此前，中国的盈创建筑科有限公司就称能够打印建造房屋所需要的所有部件，然后使用这些部件在一天内组装出一座房子。也许在未来，该公司可以在几分钟内建成一座房子。成品主要是由混凝土与其他材料制成。未来的建筑将极大地拓展这方面的能力——按需打印，这将使劳动力和材料成本降至最低。
总的来说， 3D住宅打印的优点远多于现有建筑方式。3D打印住宅的施工成本低，人们不但能大幅节省时间、精力、建材，减少废弃物，还几乎不需要投入劳动成本。由于施工时间短，人们得以迅速供应购房者住屋，建成3D打印住宅，甚至不需要花到一个星期。
在这样的基础上， 3D打印机能够应对各种现实挑战。比如， 3D打印机能够为流动人口所用，如难民或自然灾害的受害者，帮助他们建造避难场所。