為無家可歸者3D打印“居所”

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來源：IP創新贏（ID：IP2win）

作者：張梅  審協北京中心外觀設計審查部

原標題：為無家可歸者3D打印居所【IP創新贏】

今年早些時候，德克薩斯州初創公司ICON在48小時內就從頭至尾建造好了一座350平方英尺（約32平方米）的住房，這著實讓小贏吃了一驚！它們的秘密武器就是Vulcan 3D打印機，這是一項利用混凝土一層一層搭建起房屋基本結構的開創性發明——其材料和勞務成本只有傳統建筑方法的一小部分。ICON公司的目標是讓所有人都擁有擋風避雨、修養生息的居所，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，小贏每每面對這樣的臨時“住所”，內心也是深深被觸動的。

為了讓這些人有一個溫暖的家，美國有這么一個帥帥的年輕人---ICON聯合創始人兼首席執行官杰森巴拉德，帶領ICON建筑技術公司，與非營利性組織合作，切切實實的向現實世界拋出了一枝橄欖枝，向美好世界邁出了關鍵的一步，他們用現代化革命性的建筑技術證明：仗行天下，大庇天下寒士，是可行的！

Jason Ballard，ICON 3D聯合創始人兼CEO

ICON公司是一家3D打印建筑公司，該公司設計出一款Vulcan 3D 打印機，實現了 48 小時之內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

該項技術不僅可以快速為無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、颶風等自然災害中的災民提供居住場所，因此，其被美國《時代》周刊評其為2018年度最佳發明之一。

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、有景觀

古有南陽諸葛廬，西蜀子云亭，

現有3D打印屋，

孔子云：何陋之有？

3D打印房屋由概念到快速實現居住，僅僅用了5年的時間。其實早在2013年英國倫敦就提出了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小時內即刻成就居住夢想，還是在今年年初才實現的。

3D打印房屋，在其簡約的外表下隱藏著劃時代的建筑技術革命，ICON公司成立于2017年，小贏雖未找到ICON公司自己申請的該項建筑技術的專利，也許目前還處于商業保護狀態，但是從相近的專利技術可以管中窺豹，略見一斑。

下面就讓小贏為您解讀一下簡約不簡單、3D打印出來的建筑物所承載的技術擔當吧。

硬件：3D打印房屋機械設備

看到這里，不禁要問，打印建筑的設備長的都好奇特啊，還別說，看官您，有眼光！他們不僅外貌身強體壯，而且還很有內涵呢！

小贏經過檢索專利數據庫找到了一款比較接近ICON現場3D打印房屋的專利技術，即專利號為ZL201510583089.3的中國發明專利，其公開了“一種現場3D 打印建筑屋的施工機械”。

這個發明的優點是可以將打印噴頭送至現場空間的任意一點，施工現場依賴數字化程序實施打印，通過一層層地打印完成整個建筑物的施工。是不是與ICON公司48小時鬼斧神工的建筑技術有的一拼？

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

上圖提供一種現場3D打印建筑屋的施工機械，解決了現有3D打印設備的伸縮和旋轉較為有限的問題。

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備，解決了3D打印出來模型的后期處理問題，克服了傳統人工操作電動打磨機不夠精確的問題。

有了這些3D打印設備機器人，實現快速居住的夢想又近了一步。

軟件：工程設計方案和計算機編程技術

未施工之前，必先有藍圖，建筑行業尤其如此，因此，需要建筑行業各個專業，土建、水、電、暖、消防等各專業工程師參與，另外，在打印房屋過程中，一些預留的工程設計也是必不可少的。

學建筑工程與土木工程的親們有福氣了，你們將來真的可以在3D打印房屋技術上大展身手啦。

當然啦，還需要計算機編程工程師來把施工順序和施工步驟編寫為程序，最終才能實現3D智能打印。

從設計到施工，軟件工程師的創造性勞動是至關重要的，目前ICON公司的研發人員規模雖不大，但是若要實現全球12億人口安居的夢想，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?？沙掷m發展的建筑打印材料

3D打印建筑材料是基于3D打印技術的基礎上應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，按照預先設置好的打印程序，從噴嘴擠出并打印出所設計的建筑物。

ICON公司希望通過3D打印技術革新傳統住宅建設方式，為全世界的人們提供價格合理、可持續發展的新一代住宅，而3D打印房屋設備的油墨建筑材料是滿足ICON公司愿望的重要基石。

小贏檢索發現專利號為ZL201610621438.0的專利，比較接近ICON的目標，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、節能環保、隔音效果好以及無污染等優點。這些優點是不是與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，抗壓強度好，不易破碎，粘連程度極高的建筑材料。這個材料的特性也是ICON宜居必不可少的硬性指標呢。

哇！真的是好厲害的建筑油墨材料！既環保又具有實用性，沒想到這小小的材料配以3D打印機器人和工程軟件設計方案就能瞬間實現憂國憂民的杜甫他老人家千年前的愿望---“安得廣廈千萬間！”

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，實際上，目前，最先進的3D打印房屋設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的，至少現在不能，也許未來可期噢！

小贏可不想住在沒有窗戶和屋頂的房子里，那又和住在大自然有什么區別呢？所以啊，窗戶和屋頂還需要人工輔助設計與裝配。

總而言之，言而總之呢，實現這樣宏偉的夢想，既需要有工程師的參與，也需要有3D打印機器人設備的參與，臺前幕后的分工合作不可或缺。硬件工程師設計安裝打印房屋的3D打印設備，軟件工程師根據工程圖紙上的設計方案編寫特殊的施工軟件程序，再灌裝上環保的油墨打印材料，就可以華麗麗的出場打印房屋了。

當然嘍，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打印技術作為“第三次工業革命的重要生產工具”，而在3D打印建筑方面，英國、中國、美國、法國、迪拜、烏克蘭等國家已經走在了世界前列。

令人欣慰的是中國在3D打印建筑技術上也已取得了突破性進展，我們不僅能打印單層建筑、還能打印多層建筑，未來我們的家也將更快捷、更智能、更環保、菜單式定制、可選性更強，厲害了我的國！

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

噢，對了，差點忘了，還有一則好消息，據說，第二代Vulcan 3D打印機正在研發中，將于2019年與大家見面。面對科技感超強的3D打印房屋，心里有沒有長草，讓我們一起期待吧！

來源：IP創新贏（ID：IP2win）

作者：張梅  審協北京中心外觀設計審查部

編輯：IPRdaily趙珍          校對：IPRdaily縱橫君

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