美国加州各地的一批新房正以异常快的速度卖出去。过去两个月里，82套房子被抢购一空，而等候名单上还有人。不过，这一需求应该很快就会得到满足，因为虽然建造一栋传统的实体房屋可能需要花上好几周，但这些房子背后的合作者——PalariHomes和MightyBuildings——不到24小时就能盖完一栋。之所以能如此神速，是因为它们的产品是由工厂预制的部件组装而成的。这本身并不是什么新创意。但这些部件的制造方式非同寻常：它们是打印出来的。
D打印在上世纪80年代初就已问世，但现在开始发力。它已被用于制造从骨科植入物到飞机零部件等各类物品。技术细节因具体的产品和工艺而异，但基本原理相同。先铺好一层材料，固定在适当位置。在其上铺设另一层。再加一层。再加一层。通过改变每层的形状，有时也改变其构成，可以制作出用传统技术难以或无法生产的物件。除此之外，不同于传统的制造工艺，没有材料被浪费掉。
只需按下“打印”键
PalariHomes和MightyBuildings使用的打印机比制造人造膝盖和翼尖所需的打印机大不少，所用的材料也更粗糙一些。但原理相同。喷嘴挤出一种膏体(在这里是一种复合材料)，之后经紫外线照射固化。这让MightyBuildings无需使用支撑模具就能打印出屋檐和天花板等部件，以及墙壁等更简单的部分。这些部件之后由PalariHomes的建筑工人现场组装起来，固定在永久的地基上。
D打印不仅能提升制造的多样性和速度，也有望比现有的可能性更节省成本也更环保。这可能会让它成为如今世界面临的两大挑战——住房短缺和气候变化——的一种有效解决办法。约有16亿人——超过地球人口的20%——缺乏充足的住所。而全世界人为的二氧化碳排放有11%来自建筑业，但该行业的碳足迹并无缩小的迹象。
自动化极大地节约了成本。MightyBuildings表示，将其打印流程的80%计算机化意味着公司需要的劳动力只相当于原本所需水平的5%。它还将生产速度翻了一番。这是个好消息，建筑业多年来在提高生产率方面进展缓慢。据咨询公司麦肯锡估计，在过去20年间，建筑业的生产率增速仅为世界经济整体生产率增速的三分之一。这个行业的数字化进程几乎比其他所有行业都慢。多地的建筑业也为熟练劳动力短缺所困扰。而且这种情况预计还会恶化。比如在美国，约40%的建筑从业人员预计将在十年内退休。
环境上的益处源于几方面，但其中重要的一点是不大需要搬动大量重物了。例如，PalariHomes估计，预制产品减少了盖一栋房子需要卡车运输的趟数，足以让建造每栋住宅的碳排放量减少两吨。
此外，PalariHomes和MightyBuildings并非唯一在尝试这种方式的团队。类似的项目在各地都在开展，它们绝大多数都使用混凝土打印建筑物结构。在马拉维经营的14Trees是全世界最大的水泥制造商霍尔希姆(Holcim)和英国政府下属开发融资公司英联邦投资集团(CDCGroup)的合资企业。该公司称它能在短短12小时内打印出一栋房子，标价一万美元不到。14Trees还说，除了便宜又快速外，打印过程也十分环保。霍尔希姆声称可以通过精确投放所需的水泥量来减少浪费，因而这种D打印产生的碳排放仅为使用烧结粘土砖这种在当地常用的方法的0%。
同时，在墨西哥，一家名为新故事(NewStory)的援助无家可归者的慈善机构与D打印公司ICON建立了合作关系，建造了十栋建筑面积为46平方米的房子。每栋房子用时约24小时打印(不过这是分散在几天内的用时总和)，最后的部件由当地另一家慈善机构Echale组装而成。而在欧洲，第一栋D打印房屋位于荷兰的埃因霍温(见上图)，钥匙于7月0日交到了房客手上。
千层蛋糕
这栋房子是由埃因霍温市政府和埃因霍温科技大学联合打造的五幢独栋两卧住宅的第一幢，是几家企业的合作成果。法国建材公司圣戈班(Saint-Gobain)的荷兰分部研发出所需的混凝土砂浆。建筑公司VanWijnen完成建造，咨询公司Witteveen+Bos负责工程设计。房主荷兰住宅地产投资商Vesteda把它出租了出去。
然而，制造这类住宅区所需的水泥却不是一道绿色工序。它将石灰岩形式的碳酸钙转化为氧化钙和二氧化碳。据估计，人为排放二氧化碳的8%来自于该工序。因此，得克萨斯农工大学(TexasAMUniversity)由萨尔巴吉特·班纳吉(SarbajitBanerjee)领导的一个小组研发了一种免除这道工序的方法。
班纳吉使用新建材的灵感源自他几年前策划的一项工程：就地取材来修建通往加拿大阿尔伯塔省的偏远地区的补给线路。他设计的铺路石把当地的土壤与木质纤维的护根混在一起，由液体或水溶性硅酸盐凝聚起来，之后硬化并用作水泥。在建造房屋时，他利用建筑工地附近表土以下的任何粘土和岩屑，将其压成粉末并与硅酸盐混合。形成的产物可以用喷嘴挤出，之后迅速凝固并增强，以维持形状并承受下一层的重量。因此，这一过程是双倍环保的。它省去了水泥，同时也不再需要把常规混凝土中使用的沙子和骨料运送到工地——通常都还是长距离运输。
实打实的好处
D打印房屋也有其局限性。首先，建筑规范需要调整以适应这些新建筑。为此，美国最大的认证机构之一UL已与MightyBuildings合作，制定出了首个D打印标准。这些指导方针将被纳入新的《国际住宅规范》(InternationalResidentialCode)，目前该法规已在全美除威斯康星州外的所有州实施或被通过。虽然这对于一个新兴行业而言是个有力的助推，但世界上大多数政府尚未出台具体到本国的标准。D打印机建造的房屋的质量和装修也面临质疑。
即便如此，行进的方向看上去一片光明。去年，一项D打印公寓楼的规划在德国获批。这座三层建筑由德国建筑公司Peri使用丹麦公司Cobod研发的打印机制作的部件组装而成，将包含五套公寓。在中东和亚洲，D打印技术的使用也在拓展。迪拜政府希望到年该国四分之一的新建筑都由D打印而成，并在首都迪拜的郊区专门划出一个区来让D打印企业及其仓库落户。沙特阿拉伯希望在未来十年间利用D打印技术建万套房。而印度住房和城市事务部希望利用D打印解决本国的住房短缺问题。
如果能成功，D打印建筑应该还会扩展到住房之外。仓储、办公室及其他商业建筑中也蕴藏着发展机会。而除了地球上的建筑之外，美国国家航空航天局(NASA)正在探索使用D打印在火星和月球上建造着陆平台、住所和公路。这两个天体上没有土壤，只有被称为“壤”的岩石碎屑。班纳吉的研究团队正在与NASA合作，表示其D打印方法对这种材料同样有效。“我们最终希望能在火星和月球上拥有住宅，但我们不能把混凝土带上去，”班纳吉说，“我们将不得不利用这些壤。”
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