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BIG和ICON合作世界上最大規模的3D打印住宅開發項目
?lCON, Lennar
丹麥建筑工作室BIG和美國3D打印公司ICON合作，要建造“世界上最大規模的3D打印住宅開發項目”。目前，第一個全尺寸的住宅樣板完成，預估價格47萬美元起步。
隨著3D打印從概念走向現實和應用，近幾年越來越為人們所熟知，可能很多人會以為3D打印機是最近出現并流行起來的，其實不然。
3D打印的歷史最早可以追溯至1939年，有史以來第一座3D打印混凝土建筑誕生于美國印第安納州，無數里程碑式的重要事件一直推動這項技術發展至今天，并開啟了一扇通向光明未來的大門。
世界上最大規模3D打印住宅項目
BIG，ICON共同設計
該3D打印住宅項目總計100套 ?lCON
丹麥建筑工作室BIG和美國3D打印公司ICON合作進行“世界上最大規模的3D打印住宅開發項目”。目前，第一個全尺寸住宅樣板已經由建筑公司Lennar建造完成。
?lCON, Lennar
該住宅位于德克薩斯州喬治城 (Georgetown) 的一個社區，是沃爾夫牧場 (Wolf Ranch)建成的第一座3D打印住宅。
這套住宅樣板有三居室，是八種戶型的其中一種，面積從146平方米到196平方米不等，價格預計在 475,990 美元—559,990 美元之間。住宅項目總計會有100套。
建造打印現場 ?lCON
?lCON
整個項目于去年11月開始施工，采用了ICON 專有材料：Lavacrete（一種類似混凝土的混合物，配合Volcan 3D 打印機使用），這種材料非常耐用，可以高速打印，創造出獨特的、條紋狀 3D 打印墻壁。據悉，為了滿足社區多樣化形式需求，會有24種不同立面可供選擇。
?lCON
Lennar使用了ICON的Vulcan 3D打印機器人系統，打印出房屋的結構部件。據 ICON 稱，機器人技術可以“以最少的浪費和最大的設計自由度”來生產墻體。
“在世界歷史上，我們第一次看到由機器人組成的‘艦隊’在建造整個社區的房屋。而且，這可不是普通的住宅，而是各方面都更好的住宅。
我相信，在未來，機器人和無人機將建造整個社區、城鎮和城市。”
——ICON 聯合創始人｜Jason Ballard
樣板房的屋頂由金屬制成屋頂還秉承可持續原則，安裝光伏板 ?lCON
社區的規劃類似于傳統的美國郊區布局，車道、庭院和街道將一棟棟住宅連接起來。
?lCON, Lennar
?lCON, Lennar
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住宅內部的條紋墻壁被漆成白色，廚房中島等其他內置3D打印元素也是如此。屋檐在室內清晰可見，并貫穿整個起居室和用餐區。
ICON 表示，第一批住戶將于今年9月開始入住。團隊還創建了一個虛擬參觀網站，感興趣的人可以在竣工前預覽線上社區房屋。
?lCON, Lennar
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本次3D打印住宅的設計融合了當代德克薩斯牧場風格美學，采用了提升建筑和節能設計，突出了彈性和可持續發展的優勢，以及增材制造的數字可能性。
3D 打印技術在建筑領域的發展歷程
最早可追溯至1939年
3D打印技術正不斷重塑建筑行業，回顧其發展歷程，不難發現，這項技術不斷變革創新，開創了設計、建造和空間創意的新時代。
作為一種逐層增材制造工藝，3D打印技術利用數字模型，以極高的精度、效率制造出個性定制的三維物體，節省時間，降低勞動成本，還實現了“零浪費”，為原型設計和迭代設計提速開辟了道路。
https://www.archdaily.com/1005043/infographic-the-evolution-of-3d-printing-in-architecture-since-1939
PERI 3D 打印 ?PERI
PERI 3D 打印 ?PERI
3D 打印技術令建筑師能夠在工業化、大規模定制項目中設計復雜的非標準化元素，從而探索更多可能性，獲取更多自主權。
可能許多人認為3D打印機是這些年才流行起來的，其實不然。3D打印的歷史最早可追溯到1939年，當時，William E. Urschel在美國的印第安納州一個小倉庫里，創造了有史以來第一座3D 打印混凝土建筑。從那時起，3D打印走上不斷發展的歷程。
3D 打印發展歷程
https://www.archdaily.com/1005043/infographic-the-evolution-of-3d-printing-in-architecture-since-1939
3D打印技術發展大事記
1939年→發明家William E. Urschel在美國印第安納州一個小倉庫里，創造了世界上第一座3D打印混凝土建筑。他的 “筑墻機”由一個自動沖壓裝置組成，可在旋轉的圓盤之間壓縮混凝土，在擠出材料時，加固并平滑每一層。
1940年→William E. Urschel 在其“筑墻機”問世一年后，申請了專利，該機器可用于制造多層建筑，帶有集成鋼筋和自支撐穹頂，全部印制在混凝土中。
1976年→噴墨打印機的誕生為3D打印技術的發展鋪平了道路。雖然原理不同，但這兩種技術都是在數字信息指導下，以可控方式逐層堆積材料。
1981年→日本名古屋市立工業研究所的 Hideo Kodama 開始嘗試使用油墨以外的材料進行打印，首次發明了兩種使用光硬化熱固性聚合物，對3D塑料模型進行增材印刷的方法。
“3D打印技術之父”Charles Hull 圖片來源于網絡
1984年→美國工程師Charles Hull發明了立體光刻成型技術（SLA），它通過紫外光斑點掃描光敏樹脂使之成型。從簡單圖像創建出有形三維模型的打印工藝。此外，STL 文件格式也應運而生，如今已成為3D打印軟件中最常用的格式。
SLA-1 打印機成為機械工程史上的里程碑 圖片來源于網絡
1988年→在 SLA 工藝獲得專利后，Charles Hull 開發出第一臺 SLA 3D 打印機。
1989年→Scott Trump 發明了熔融沉積快速成型技術(FDM)技術并申請了專利，這是迄今為止最受消費者歡迎的 3D 打印技術之一。
1990年→一些機構開始嘗試使用3D打印技術生產大型項目的模塊化組件，為未來在 AEC 行業的應用奠定了基礎。同年，Stratasys 將 FDM 3D 打印機商業化。
1992年→3D Systems 公司將SLA 打印機推向市場。盡管還存在一些缺陷，但它已經可以在一夜之間制造出復雜的 3D 物體。
1993年→麻省理工學院開發出專利 3D 打印系統，該系統在CAD軟件的指導下，可以打印出塑料、陶瓷和金屬制物品。
1999年→維克森林研究所的科學家將 3D 打印器官植入人體。這雖然與建筑沒有直接關系，但卻拉開了眾多行業十年快速發展的序幕，其中也包括 AEC。
意大利工程師Enrico Dini開發出了D-Shape 3D打印機
https://www.fastcompany.com/1579263/3-d-printing-whole-buildings-stonein-space-printer-rocks
意大利工程師Enrico Dini開發出了D-Shape 3D打印機
https://www.fastcompany.com/1579263/3-d-printing-whole-buildings-stonein-space-printer-rocks
2004年→意大利工程師Enrico Dini開發出了D-Shape 3D打印機，它采用粘合劑噴射技術，利用沙子和無機粘合材料的混合物創建出大型結構。這標志著3D打印技術向打印建筑構件邁出了重要一步。
利用SLS（選擇性激光燒結）技術打印出的金屬物件
http://desingnswan.com
2006年→第一臺SLS（選擇性激光燒結）機器誕生。這類機器使用激光熔融材料，制成3D實物。該技術突破為大規模定制、工業零件的按需制造以及后來的假肢定制，開啟了一扇大門。
2009年→越來越多的研究人員和公司開始嘗試 3D 打印混凝土，這種材料的結構性為建筑應用提供了全新可能性。
盈創3D打印的1100㎡精裝別墅
http://winsun3d.com/
2014年→中國建筑公司盈創 Winsun使用大型 3D 打印機，在24小時內打印出10棟房屋。2015年１月，Winsun又打印出了當時全球最高3D打印建筑“６層樓居住房”和全球首個帶內裝、外裝一體化的3D打印“1100㎡精裝別墅”。
這一年，還出現了多項創新技術，包括首個商用 3D 混凝土打印機器人、結構鋼 3D 打印技術以及用 3D 打印材料建造的防震柱。
Killa在迪拜研發出了世界上第一個全功能并永久使用的3D打印辦公室 ?WAM
?WAM
2016年→迪拜的未來辦公室作為世界上第一座功能齊全、可永久入駐的 3D 打印混凝土辦公樓亮相，它的打印耗時 17 天，現場安裝僅需兩天。
2017年→更多的建筑行業里程碑：使用 3D 打印模板制作出復雜的混凝土柱，世界上第一座 3D 打印橋梁在西班牙投入使用。
迪拜政府大樓，全球最大3D打印建筑（2019） ?Apis Cor
2019年→迪拜市政府成為世界上最大的3D打印建筑，直接在現場建造，高度為9.5米，面積為640平方米。同年，世界上第一個 3D 打印社區在墨西哥開工，計劃使用 Vulcan Il 3D 打印機制造50套住宅。
德國首座 3D 打印兩層住宅 ?MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
德國首座 3D 打印兩層住宅 ?PERI
2020年→德國首座 3D 打印的兩層住宅進入市場、 兩個月后，PERI 成功打印出歐洲最大的 3D 打印公寓樓。
2021年→經過數年的努力，一座 3D 打印的鋼制橋梁在阿姆斯特丹誕生。
3D打印可持續住宅：生土圓廳，耗時200小時 ?WASP
同年，建筑師和行業專家 WASP 建造了第一座天然生土材料的 3D 打印建筑。這座可持續房屋使用多臺打印機同步工作 200 小時才完成。
BIG、ICON和Lennar計劃在德克薩斯州進行“世界上最大規模的3D打印住宅開發項目”。
無水泥礦物泡沫 3D 打印輕質隔熱墻 ?Hyuk Sung Kwon
無水泥礦物泡沫 3D 打印輕質隔熱墻 ? ETH Zurich 、FenX AG
2023年→ETH Zurich和FenX AG 合作探索大規模機器人3D打印技術，使用由回收廢物制成的無水泥礦物泡沫，研究如何制造更加輕質、一體化、可隔熱的墻體以節約成本。
3D 打印技術帶來無限可能性
這項革命性技術仍在不斷突破創新
3D打印技術是一項革命性的技術，未來，它還將繼續往多個方向不斷發展，包括材料、設備、技術和應用等。
隨著技術的不斷發展和創新，3D打印設備和材料的成本會不斷降低，制造速度也會越來越快。
第一棟3D打印的凈零能耗住宅
2022 年 9 月，Mighty Buildings在南加州完成了世界上第一棟3D打印的凈零能耗（ZNE：Zero Net Energy）住宅 ?HANA Agency
第一棟3D打印的凈零能耗住宅取名為Mighty House? Quatro ?HANA Agency
該項目共開發住宅20套 ?HANA Agency
我國3D打印應用：混凝土書屋
2021年，一個由機器人3D打印而成的書屋在上海寶山智慧灣科技園正式啟用。該書屋由清華大學建筑學院徐衛國教授團隊設計并用該團隊研發的打印機器及打印材料建造
?清華大學建筑學院徐衛國教授團隊
建造過程 ?清華大學建筑學院徐衛國教授團隊
建筑細節/立面 ?清華大學建筑學院徐衛國教授團隊
在3D打印中混合本地材料的可能性嘗試
巴倫西亞理工大學（UPV）的一個團隊開發出3D打印使用的鋼筋混凝土梁的替代品，利用增材制造技術使用回收的塑料制造梁。重量可減輕80%，利于運輸
https://www.3dnatives.com/en/3d-printed-beams-recycled-plastic-replace-reinforced-concrete-040620215/?utm_medium=website&utm_source=archdaily.com#!
美國首座多層3D打印房屋
Hannah 開始建造 "美國首座多層3D打印房屋"這座混合結構建筑由 3D 打印混凝土和木質框架組成
? Anthony Vu
?Anthony Vu
該項目旨在秉承可持續性原則和成本效益原則下，不斷提高3D打印技術在美國未來住宅和多戶建筑中的影響力和適用性 ?Anthony Vu
當今時代，3D 打印技術在各領域提供的可能性和潛力幾乎是無限的。
過去，3D 打印技術只是將桌面建筑模型變為現實，而現在，這項技術可用于大規模生產，用多種材料建造房屋甚至整個社區。是的，3D 打印在建筑行業的應用已準備好加速增長了。
不久的將來，這種技術的應用前景將更加廣闊，從臨時住所、經濟適用房，到生活建筑、大型城區，甚至外太空殖民地，為建筑師提供更多的設計自由。
專欄編輯｜Mel
發文編輯｜Miranda
審核編輯｜Gogh
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Reference:
https://www.dezeen.com/2023/07/21/big-and-icon-model-wolf-ranch-3d-printed-house/
https://www.dezeen.com/2022/11/11/icon-big-wolf-ranch-3d-printed-homes-austin/
https://www.dezeen.com/2022/11/04/mighty-buildings-worlds-first-3d-printed-zero-net-home-california/
