这些3D打印房屋正在帮助美国应对无家可归问题

A picture of the inside of the 3D printed homes.
Printed living?Image: ICON
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  • 在美国,3D打印房屋正开始被用作传统建筑的经济适用替代方案。

  • 这一过程建造房屋更快、成本更低、所需人工更少,而且其结构更能抵御自然灾害。

  • 它正被用作应对无家可归问题的一种创新方式。

  • 据估计,到2024年,3D建筑市场的规模可能达到15亿美元。

经历多年无家可归和艰难生活后,蒂姆·谢伊(Tim Shea)将生活中的棱角换成了他位于得克萨斯州奥斯汀的新3D打印住宅那圆润流畅的设计。

据总部位于奥斯汀的开发商ICON称,8月,谢伊成为美国第一个搬进3D打印住宅的人。倡导者表示,这是推动全国经济适用住房供应努力中的一个里程碑。

本月,总部位于纽约的SQ4D公司挂牌出售据称是全国首座3D打印房屋的住宅,同时ICON完成了北美最大的3D打印建筑——一座军营。

70岁的谢伊表示,他的新房子救了他的命。他免费搬入了这套房子,它位于一个由曾经无家可归者组成的社区中。

“它实在太美了……它把我包裹其中,让我有一种生活安全感。”谢伊在他那套400平方英尺(46平方米)的住宅中通过电话告诉汤森路透基金会。

他补充说,这座房子高大的天花板、大窗户和天窗使其感觉比从外部看起来更宽敞。

谢伊亲眼看着自己的房子在现场由ICON开发和运营的一台大型新型“打印机”建造。该公司表示,这一过程耗时约48小时,并且随着技术的进步,耗时还在进一步缩短。

大规模3D打印作为一种更快、更便宜、更高效的住房建造方式,正在全球范围内日益受到关注。部分项目仅用几千美元,就能在24小时的打印时间内完成一座住房。

ICON于2018年在美国建成了首座获得许可的3D打印建筑,它是少数专门聚焦经济适用住房的3D建筑公司之一。

去年,人类家园组织(Habitat for Humanity)旗下的特沃利格尔住房创新中心帮助一家名为Tvasta的印度公司建造了印度首座3D打印住宅,使建造时间缩短了三分之一以上,并减少了约65%的废料。

“3D打印技术在推动经济适用住房领域发展方面潜力巨大,”该中心副主任帕特里克·凯利(Patrick Kelley)在邮件评论中表示。

2020年,得克萨斯州奥斯汀“社区优先!村”中的3D打印住宅。Image: 图片由ICON提供。

经济适用且可持续

使用3D打印(也称增材制造)进行建筑施工,至少可以追溯到2004年,当时南卡罗来纳大学的一位教授尝试打印一面墙。

与3D打印的其他用途(如医疗器械或复杂建模)不同,这一过程通常使用某种速干混凝土,由计算机控制的挤出机精确铺设。

近年来,这种方法已用于一些小众项目,例如全球首座“3D打印桥”,该桥于2016年在马德里向公众开放。但据市场分析人士称,该领域目前正处于大规模扩张的关键节点。

2019年,全球3D打印建筑市场规模为300万美元,预计将增长至超过15亿美元(到2024年),据咨询公司Research and Markets的一项研究。

去年,全球行业出版物3Dnatives列出了全球十几家致力于3D打印房屋的公司。

杰森·巴拉德(Jason Ballard)在参与创立ICON之前,曾在住房和无家可归领域工作了十年。他于四年前参与创立ICON,并表示,他涉足3D打印,是为了寻求一种经济适用、可持续且具有气候适应能力的建筑方法。

这位首席执行官表示:“对我而言,这始终关乎住房问题。”他认为,该技术最终应成为家庭建造的“主流范式”。

该公司表示,本周一家开发商正将全国首批3D打印住宅系列推向大众市场销售,住宅打印工作由ICON完成,预计今年夏天即可入住。

巴拉德不仅指出了成本和时间上的节省,还指出了人工方面的节省,因为房屋可以通过平板电脑或手机进行打印。

他补充说,这些结构还更能抵御飓风等灾害,能效更高,并且能轻松适应独特的设计需求。

“你可以想象,成百上千台这样的打印机正在终结无家可归问题和住房负担能力危机。”巴拉德说。

ICON在奥斯汀一个反无家可归的“村庄”中建造了首批住宅,该村庄由非营利组织Mobile Loaves and Fishes监管。

该项目名为“社区优先!村”,目前正在扩建,以便为村中约500名居民提供住所,包括小型住宅、休闲房车和六座3D打印住宅。该组织总裁埃姆伯·福格蒂(Amber Fogarty)如是说。

“吸引我们的是这项技术的前景,”福格蒂说。

“很多时候,创新只惠及有资源的人,因此能让我们的邻居也享有这项技术,真的非常特别。”

2020年,蒂姆·谢伊坐在得克萨斯州奥斯汀“社区优先!村”中他的3D打印住宅里。Image: 图片由ICON提供。

“变革性”技术“

尽管ICON才刚刚开始推广其技术,但巴拉德表示,该公司已经收到了来自无家可归者、非营利组织和外国政府的大量请求。

该公司与New Story建立了合作关系。New Story是一家总部位于美国的非营利组织,在国际上开展工作,为低收入社区提供住房。

两家机构正共同在墨西哥塔巴斯科州的一个渔民和纺织工人社区建造住房。

在其他地区,New Story通常使用空心混凝土砌块建造住房,但他们有兴趣探索更快速的建造方式,该组织首席运营官萨拉·李(Sarah Lee)说。

住房问题“是一个巨大的挑战,如果不冒风险,这些家庭将会是最后才能受益于这项技术的人”,她说。

尽管塔巴斯科项目因新冠疫情而放缓,但李表示,未来几个月内,家庭将开始搬入其中10座住房。

ICON的工作也吸引了美国军方的关注。

得克萨斯州的这座军营(该公司于本月完工)将容纳76名士兵。据国防创新小组负责人亚历克斯·戈德堡(Alex Goldberg)中校透露,这是与国防部合作的一个项目,将测试一系列用途。

戈德堡在一次采访中表示,军方有兴趣利用3D打印来应对其庞大的建设积压问题,同时也用于自然灾害应对。

他补充说,建造过程比传统方法快五倍,并且在成本和人工方面节省“显著”。

他指出,所有这些意味着3D打印结构在灾后任务中具有重要前景。

“拥有这种能力,你不仅能建造临时设施,还能留下可以立足并开始恢复的基础设施,这有可能成为变革性的力量。”戈德堡说。

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