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3D打印房屋变革经济适用房,建筑成本降低40%、速度提高1倍

骑着蜗牛狂奔
2021-01-20 17:46:19

在美国,建筑3D打印房子,有可能帮助解决住房危机。Mighty Buildings 是一家3D建筑公司,成立于2017年,总部位于加利福尼亚州奥克兰,通过使用3D打印技术建造“小房子”的绿色功能性配件住宅(ADU),塑造住房市场的未来。据了解,此公司在2020年8月完成了3000万美元的融资,投资者包括Khosla Ventures,Y Combinator,SV Angel和CoreVC等。

3D打印房屋

“我们已经开发出独特的材料和3D打印工艺,”Mighty Buildings首席可持续发展官Sam Ruben告诉FOX Business。“我们采用了逐层沉积材料的工艺,结合了紫外线照射固化材料的技术。”

3D打印房屋

3D打印房子的户型和价格(精装):

一室一卫,总面积350平方尺(合32平米),尺寸25'x 14',价格115,000美元;

 

一室一卫,总面积700平方尺(约合65平米),尺寸28'x 25',价格159,000美元(约合110万人民币);

 

两室一卫,总面积700平方尺,尺寸28'x 25',价格169,000美元!

3D打印房屋
△3D打印的房子比同类混凝土结构轻4倍,防水防火,获得UL认证,高效节能

Mighty Buildings的房屋3D打印建造技术

Mighty Buildings的专有3D打印材料是核心技术,将其仿石材矿物材料描述为 "类似于杜邦公司的Corian",这是一种用于生产柜台和工作台的丙烯酸聚合物。独特的是,这种材料在紫外线固化后几乎可以立即固化,同时仍能保持与底层的粘结力。

3D打印房屋
△杜邦公司的Corian材料

这种轻质材料的 "固化 "能力,能够在不需要任何底层支撑结构的情况下创造出天花板和悬空结构。后期处理也可以使用机械臂来完成,从而实现加速、自动化的3D打印方法。可以使多达80%的建造过程实现自动化。利用3D打印来生产各种外壳部件,从而可以减少95%的工时(比传统建筑快两倍来生产结构),并将材料浪费减少10倍。

3D打印房屋
△打印过程中使用紫外光进行固化
3D打印房屋

 强大的工厂生产流程可实现高达80%的自动化,其中包括:

· 3D打印建筑面板和体积模块。

· 一边打印一边3D扫描,对建筑进行溯源控制,保证质量。

· 自动PU发泡,用聚氨酯泡沫对蜂窝状结构进行填充,绝热可提高能源效率。

· 内外表面处理,根据产品要求,任何表面均可以实现光滑或粗糙的纹理。

3D打印房屋

不到24小时,他们便可以3D打印一个350平方英尺(约合32平米)的房屋单元,目前已经完成了两栋完全安装好的住宅:一栋在圣拉蒙,另一栋在圣迭戈。Mighty Buildings强调,建筑3D打印与项目设计无关,各种建筑都可以实现,从小型复杂的房屋组件到“全尺寸房屋模块”。他们还能够按照平面图进行生产定制,核心在于软件驱动的从设计到生产的工艺过程,以及低成本的轻质石材(LSM)。这种材料是一种特别定制的轻质、防火和节能的类石头复合材料。


这种轻质石材比同类混凝土结构轻4倍,防水、耐用、防火,高效节能(高热阻,6英寸壁厚 R值> 20)。

3D打印房屋
△3D打印好的部分模块结构,镂空的中间可以填充隔热材料

我们来看一下他们打印房子的过程:

①在打印平台上先打印房子的底座

3D打印房屋

 ②然后继续在底座上打印房子的墙体,墙体内部都是中空的结构,打印墙面时为倾斜打印

3D打印房屋

③打印完底座和两面半墙体后,安装上金属框架梁,在顶部铺上一层板材

3D打印房屋

 ④然后在板材上面打印房顶

3D打印房屋

⑤最后安装好玻璃门窗、家具,就得到一座漂亮的房子

3D打印房屋

⑥把这个房子运输到适合的地方,直接吊装,即可得到一个家。

3D打印房屋

迄今为止,Mighty Buildings的自动3D打印房屋方法已通过加利福尼亚工厂建造房屋认证(California Building Code, including Title 24 Energy requirements and other regulatory standards)。它也是第一家获得UL 3401认证和评估的3D打印建筑结构和组件公司。

 

3D打印房屋房地产商的野心

据了解,Mighty Buildings要成为全球领先的“世界上最大的3D打印单户家庭房屋,而且成本很低,成为一个房地产商”。

3D打印房屋

这家产业公司的3D打印房屋成本比同类房屋低约40%,建造速度比传统建筑快两倍。由于更低的成本和更快的建造速度,他们有能力改造经济适用房行业。

 

2021年,他们已经开始扩大与建筑商和开发商直接合作,进行较大的单户住宅项目,2022年将扩大到多层住宅。

 

根据美国加州房地产经纪人协会的数据,2020年12月,加利福尼亚的单户住宅中位价超过70万美元,公寓的中位价超过500,000美元 。洛杉矶的单户住宅中位价超过60万美元。该州的房屋建造速度远远低于其需要的水平,平均每年建造的新房屋少于80,000套,而预计的年需求量为180,000套。根据加州住房和社区发展部的数据,该州的房屋拥有率是1940年代以来的最低水平。超过300万加利福尼亚家庭将其收入的30%以上用于租房,更有150万的家庭房租成本占其总收入的50%。房子供应不足,成本上涨,失业率增加,是问题的最大原因。

 

在洛杉矶,一个典型的住房项目的人工成本约占项目总成本的40%。海湾地区的工会建筑工人的工资比美国平均水平高约45%-60%。

 

随着建筑中的3D打印技术继续大规模发展,与传统的棒状建筑相比,由于成本、速度、质量、环境和可持续性的优势,我们将会看到大规模应用的趋势。

 

在中国,也出现了一些建筑3D打印公司,例如上海盈创、河南太空灰等,利用3D打印技术建造了保安亭、公交车站、厕所、别墅等应用,尚未有真正商业化的3D打印房子推出。

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