為無(wú)家可歸者3D打印“居所”

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來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：張梅  審協(xié)北京中心外觀設(shè)計(jì)審查部

原標(biāo)題：為無(wú)家可歸者3D打印居所【IP創(chuàng)新贏】

今年早些時(shí)候，德克薩斯州初創(chuàng)公司ICON在48小時(shí)內(nèi)就從頭至尾建造好了一座350平方英尺（約32平方米）的住房，這著實(shí)讓小贏吃了一驚！它們的秘密武器就是Vulcan 3D打印機(jī)，這是一項(xiàng)利用混凝土一層一層搭建起房屋基本結(jié)構(gòu)的開創(chuàng)性發(fā)明——其材料和勞務(wù)成本只有傳統(tǒng)建筑方法的一小部分。ICON公司的目標(biāo)是讓所有人都擁有擋風(fēng)避雨、修養(yǎng)生息的居所，今天小贏就帶大家了解一下！

如今雖然人民生活水平普遍改善，

但是全球仍有近12億人無(wú)家可歸，

終日漂泊在外。

這些人目前居住的地方可能是這樣的：

也可能是是這樣的：

還有可能是這樣的：

小贏，你夠了，看不下去了……

其實(shí)，小贏每每面對(duì)這樣的臨時(shí)“住所”，內(nèi)心也是深深被觸動(dòng)的。

為了讓這些人有一個(gè)溫暖的家，美國(guó)有這么一個(gè)帥帥的年輕人---ICON聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官杰森巴拉德，帶領(lǐng)ICON建筑技術(shù)公司，與非營(yíng)利性組織合作，切切實(shí)實(shí)的向現(xiàn)實(shí)世界拋出了一枝橄欖枝，向美好世界邁出了關(guān)鍵的一步，他們用現(xiàn)代化革命性的建筑技術(shù)證明：仗行天下，大庇天下寒士，是可行的！

Jason Ballard，ICON 3D聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO

ICON公司是一家3D打印建筑公司，該公司設(shè)計(jì)出一款Vulcan 3D 打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)了 48 小時(shí)之內(nèi)用混凝土一層一層地打印出了一處約32.5 平方米的居所。

3D打印房屋外景

該項(xiàng)技術(shù)不僅可以快速為無(wú)家可歸的流浪人員和貧困人口提供居住空間，還可以為在地震、海嘯、颶風(fēng)等自然災(zāi)害中的災(zāi)民提供居住場(chǎng)所，因此，其被美國(guó)《時(shí)代》周刊評(píng)其為2018年度最佳發(fā)明之一。

3D打印出的房屋全景

雖然是打印的房屋，其居住性一點(diǎn)也不差。

功能齊全：有臥室、有書房、有洗手間

外觀雅致：有照明、有廊臺(tái)、有景觀

古有南陽(yáng)諸葛廬，西蜀子云亭，

現(xiàn)有3D打印屋，

孔子云：何陋之有？

3D打印房屋由概念到快速實(shí)現(xiàn)居住，僅僅用了5年的時(shí)間。其實(shí)早在2013年英國(guó)倫敦就提出了3D打印房屋的概念，可以說是3D打印房屋的鼻祖了。但是像ICON公司這樣短48小時(shí)內(nèi)即刻成就居住夢(mèng)想，還是在今年年初才實(shí)現(xiàn)的。

3D打印房屋，在其簡(jiǎn)約的外表下隱藏著劃時(shí)代的建筑技術(shù)革命，ICON公司成立于2017年，小贏雖未找到ICON公司自己申請(qǐng)的該項(xiàng)建筑技術(shù)的專利，也許目前還處于商業(yè)保護(hù)狀態(tài)，但是從相近的專利技術(shù)可以管中窺豹，略見一斑。

下面就讓小贏為您解讀一下簡(jiǎn)約不簡(jiǎn)單、3D打印出來(lái)的建筑物所承載的技術(shù)擔(dān)當(dāng)吧。

硬件：3D打印房屋機(jī)械設(shè)備

看到這里，不禁要問，打印建筑的設(shè)備長(zhǎng)的都好奇特啊，還別說，看官您，有眼光！他們不僅外貌身強(qiáng)體壯，而且還很有內(nèi)涵呢！

小贏經(jīng)過檢索專利數(shù)據(jù)庫(kù)找到了一款比較接近ICON現(xiàn)場(chǎng)3D打印房屋的專利技術(shù)，即專利號(hào)為ZL201510583089.3的中國(guó)發(fā)明專利，其公開了“一種現(xiàn)場(chǎng)3D 打印建筑屋的施工機(jī)械”。

這個(gè)發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以將打印噴頭送至現(xiàn)場(chǎng)空間的任意一點(diǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)依賴數(shù)字化程序?qū)嵤┐蛴?，通過一層層地打印完成整個(gè)建筑物的施工。是不是與ICON公司48小時(shí)鬼斧神工的建筑技術(shù)有的一拼？

ZL201510583089.3說明書附圖

另外，小贏還檢索到了一些其他3D打印房屋的設(shè)備，篇幅所限，僅列舉一二如下：

ZL 201721673929.6說明書附圖

上圖提供一種現(xiàn)場(chǎng)3D打印建筑屋的施工機(jī)械，解決了現(xiàn)有3D打印設(shè)備的伸縮和旋轉(zhuǎn)較為有限的問題。

ZL 201710762880.X說明書附圖

上圖提供了一種用于3D打印建筑模型的打磨設(shè)備，解決了3D打印出來(lái)模型的后期處理問題，克服了傳統(tǒng)人工操作電動(dòng)打磨機(jī)不夠精確的問題。

有了這些3D打印設(shè)備機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)快速居住的夢(mèng)想又近了一步。

軟件：工程設(shè)計(jì)方案和計(jì)算機(jī)編程技術(shù)

未施工之前，必先有藍(lán)圖，建筑行業(yè)尤其如此，因此，需要建筑行業(yè)各個(gè)專業(yè)，土建、水、電、暖、消防等各專業(yè)工程師參與，另外，在打印房屋過程中，一些預(yù)留的工程設(shè)計(jì)也是必不可少的。

學(xué)建筑工程與土木工程的親們有福氣了，你們將來(lái)真的可以在3D打印房屋技術(shù)上大展身手啦。

當(dāng)然啦，還需要計(jì)算機(jī)編程工程師來(lái)把施工順序和施工步驟編寫為程序，最終才能實(shí)現(xiàn)3D智能打印。

從設(shè)計(jì)到施工，軟件工程師的創(chuàng)造性勞動(dòng)是至關(guān)重要的，目前ICON公司的研發(fā)人員規(guī)模雖不大，但是若要實(shí)現(xiàn)全球12億人口安居的夢(mèng)想，想必需要不少工作人員吧！

看到這里，有人躍躍欲試，擁有了3D打印建筑設(shè)備，招兵買馬，是不是咱也可以打印房屋了？慢著，看官，您還缺一樣……

油墨材料：環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的建筑打印材料

3D打印建筑材料是基于3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用于建筑施工的新材料，將配置好的建筑材料通過像擠牙膏一樣的裝置，在三維軟件的控制下，按照預(yù)先設(shè)置好的打印程序，從噴嘴擠出并打印出所設(shè)計(jì)的建筑物。

ICON公司希望通過3D打印技術(shù)革新傳統(tǒng)住宅建設(shè)方式，為全世界的人們提供價(jià)格合理、可持續(xù)發(fā)展的新一代住宅，而3D打印房屋設(shè)備的油墨建筑材料是滿足ICON公司愿望的重要基石。

小贏檢索發(fā)現(xiàn)專利號(hào)為ZL201610621438.0的專利，比較接近ICON的目標(biāo)，該專利公開了一種3D打印房屋油墨及其制備方法，涉及一種3D打印房屋用的石膏材料，還涉及該石膏材料的制備方法和使用方法。使用該材料建造的3D打印房屋具有建造周期短、分辨率高、節(jié)能環(huán)保、隔音效果好以及無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)是不是與ICON公司的材料要求相契合??！

還有一種抗壓3D打印建筑材料（ZL201710799981.4），其將石墨粉復(fù)合物、造紙廠污泥、地基挖掘土、礦山尾礦、縮合硅酸鈉等成分按照一定重量份配比，形成密度極高，抗壓強(qiáng)度好，不易破碎，粘連程度極高的建筑材料。這個(gè)材料的特性也是ICON宜居必不可少的硬性指標(biāo)呢。

哇！真的是好厲害的建筑油墨材料！既環(huán)保又具有實(shí)用性，沒想到這小小的材料配以3D打印機(jī)器人和工程軟件設(shè)計(jì)方案就能瞬間實(shí)現(xiàn)憂國(guó)憂民的杜甫他老人家千年前的愿望---“安得廣廈千萬(wàn)間！”

人工輔助裝配與加工

有人可能要問，有了上述的硬件、軟件及油墨材料，3D打印房屋就可以住了嗎？No，No，No，實(shí)際上，目前，最先進(jìn)的3D打印房屋設(shè)備也只能快速打印出墻體，是不可能連透明的玻璃窗和屋頂都一體化打印出來(lái)的，至少現(xiàn)在不能，也許未來(lái)可期噢！

小贏可不想住在沒有窗戶和屋頂?shù)姆孔永?，那又和住在大自然有什么區(qū)別呢？所以啊，窗戶和屋頂還需要人工輔助設(shè)計(jì)與裝配。

總而言之，言而總之呢，實(shí)現(xiàn)這樣宏偉的夢(mèng)想，既需要有工程師的參與，也需要有3D打印機(jī)器人設(shè)備的參與，臺(tái)前幕后的分工合作不可或缺。硬件工程師設(shè)計(jì)安裝打印房屋的3D打印設(shè)備，軟件工程師根據(jù)工程圖紙上的設(shè)計(jì)方案編寫特殊的施工軟件程序，再灌裝上環(huán)保的油墨打印材料，就可以華麗麗的出場(chǎng)打印房屋了。

當(dāng)然嘍，最后不要忘記裝窗戶和屋頂哈，否則冬天太冷，夏天太曬哦！

3D打印技術(shù)作為“第三次工業(yè)革命的重要生產(chǎn)工具”，而在3D打印建筑方面，英國(guó)、中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、迪拜、烏克蘭等國(guó)家已經(jīng)走在了世界前列。

令人欣慰的是中國(guó)在3D打印建筑技術(shù)上也已取得了突破性進(jìn)展，我們不僅能打印單層建筑、還能打印多層建筑，未來(lái)我們的家也將更快捷、更智能、更環(huán)保、菜單式定制、可選性更強(qiáng)，厲害了我的國(guó)！

最近幾天真的是降溫很厲害，看完這種有溫度的房子，有沒有感覺這個(gè)冬天不太冷啊。

噢，對(duì)了，差點(diǎn)忘了，還有一則好消息，據(jù)說，第二代Vulcan 3D打印機(jī)正在研發(fā)中，將于2019年與大家見面。面對(duì)科技感超強(qiáng)的3D打印房屋，心里有沒有長(zhǎng)草，讓我們一起期待吧！

來(lái)源：IP創(chuàng)新贏（ID：IP2win）

作者：張梅  審協(xié)北京中心外觀設(shè)計(jì)審查部

編輯：IPRdaily趙珍          校對(duì)：IPRdaily縱橫君

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