以3D 打印取代建築技術? 歐洲研究員已經著手把建築物「印」出來



建築的發展往往取決於技術水平,由希臘時代的雕塑家採用石柱及石塊建造構造簡單的神廟開始,每一次建築技術的突破,包括用料和力學的應用,必然會影響到建築的外形、規模、建築的時間、所消耗的人力資源。中國傳統的木框架建築技術,樓房小巧而且易於建造,可以惠及百姓。古羅馬人憑藉拱頂及穹頂建築,建造出鬥獸場、萬神廟這些壯大、雄偉,而且堅固的紀念式建築。它們的差別,或多或少就是取決於當時的建築技術。

工業革命完全推倒了傳統的建造技術,鑄鐵技術日益成熟、大型機械的出現,令人類的生產力大大提升。牛頓的運動定律讓建築師利用數學克服了建造高樓大廈的力學問題,讓人們利用鋼筋及水泥建造幾十層高的樓房。建築的技術大躍進,外形不再受到局限,建築界頓時百花齊放,形形色色的建築物在全球各地不斷湧現。

今年年初,德國的建築事務所 DUS architects 於荷蘭發起了「3D打印的運河小屋」(3D Print Canal House)的研究計劃,嘗試「打印」出一座採用 3D 打印技術製造的建築物,引起建築界廣泛關注,議論究竟3D打印技術會否影響、改變,甚至取代當今的建築模式。

什麼是3D  打印?簡單來說,3D打印技術最好比平面打印一樣,唯一分別就是「墨水」本身被一些物料取代,在印刷時,打印機以2D的形式把多幅平面圖像一層一層的印制出來,而打印的物料本身有其自己的厚度,所以造成了立體的效果。情況有如雕刻家在一疊厚厚的A4打印字紙上雕塑模型,他當完成後,將那些紙張攤放出來,就會看見每一層3D 打印的圖像。

由於3D  打印技術近年日趨成熟,而且最大的優點是製作過程相當簡單,只需要一個立體的數碼圖像檔案,3D 印刷機就可以把它印刷出來,尤其是涉及複雜細節雕塑作品,3D印刷就可以把它簡單製造出來,既減省了對工匠的技術要求,又節省了人力。而是次的「3D打印的運河小屋活動」的活動,就是把3D 打印應用的建築的層面上。


3D Print Canal House from 3D Print Canal House on Vimeo.

3D打印而成的物件的大小,完全取決於印刷機的規模,DUS architects 為了可以印刷出可以搭建成房屋般大的組件,他們度身訂造出迄今全球最大的3D印刷機--KamerMaker (房屋制造器)。KamerMaker 有一個標準貨櫃般大,能夠製造出體積大的建築部件。

( KamerMaker 運抵阿姆斯特丹當地 )

( KamerMaker 正式投入運作 )



( 市民在 KamerMaker 旁觀賞3D 打印的運作 )

除了體積之外,物料則是另一個需要解決的問題。在六月,開發人員率先把有機塑膠注入環保水泥的列印部件,嘗試提高結構強度。而環保水泥部件特意採用了蜂巢般的中空設計,結構上不但可以增加承托力,易於把各部件連接起來。


( 研究人員先把有機塑膠攪拌混和 )


































( 然後把有機塑膠注入環保水泥的列印部件 )


























 ( 蜂巢般的中空設計可以增加承托力 )

現時,開發團隊正在與物料供應商Henkel 通力合作,希望研發具持續性有機源物料(biological origin),不但可以較低溫度融解,同時結實耐用。另外,他們亦都考慮循環使用塑膠廢料、木料及被棄置的天然石材。
























( 工作人員為當地人講解研究 )




















( 外國元首於項目的展覽廳進行參觀 )




















「3D打印的運河小屋活動」現正於荷蘭阿姆斯特丹進行研究,並且開放予市民參觀。詳情可瀏覽 http://3dprintcanalhouse.com/tours-and-bookings

除了荷蘭之外,包括中國在內的世界其他地區,已經相繼開始3D 印刷建築物的開發及研究工作,相信不久的將來,3D印刷或者可以大大改善人類、尤其是落後國家的住屋需求,甚至對世界建築史寫下新的一頁。

[ 圖片及資料來自:http://3dprintcanalhouse.com/ ]