3D 打印将可持续材料带入建筑的四种方式

在过去的几年里，建筑打印出现了很多伟大的举措，从 3D 打印无人机到大型电缆驱动的无限构建机器。然而，将建设提升到一个新的水平不仅仅是改进硬件，还包括输入材料。众所周知，建筑业可能会造成浪费，因为它是最大的资源消费者之一。虽然 3D 打印减少了浪费，但它也提供了新材料的机会。

简单地应用相同的旧水泥和方法可能会让建筑领域的一些人喜欢这项技术，但通过可持续、更便宜和更环保的自动化操作提出一条前进的道路可能会为混合提供一些新的和真正颠覆性的东西。毕竟，3D 打印为制造提供了许多不同的材料可能性，所以为什么不看看它在改变我们的房屋、办公室，甚至有一天，整个城市的建筑块方面的潜力。

WASP 的 1000 美元房子

图 1 由 WASP 提供

虽然不是 100% 可持续，而且考虑到商业版本可能花费超过 1,000 美元的现实，但 WASP 的 Gaia 项目仍然代表了一个有趣的提议，即新材料的潜在建造可能性。房子本身非常便宜，材料成本降至大约 1,000 美元。它可以作为解决住房危机和降低下一代建筑价格的关键。

Gaia 项目使用以泥土和大米为基础的混合物，而混凝土构成了主要的建筑基础，屋顶主要由木材组成。 WASP 展示了仅建造框架的过程，因此对于电力、照明和管道，建筑商可能仍需要考虑材料和劳动力成本。话虽如此，框架成本与高端手机一样高是一个奇迹，证明了增材制造技术已经走了多远。

“Gaia 是降低成本的一个例子，尤其是与通常仅通过不同的传统系统才能获得的热性能相比时 ，”WASP 首席执行官马西莫·莫雷蒂 (Massimo Moretti) 阐述道。 “目前，该公司正在评估进入建筑市场的每一种可能性。最可靠的策略可能是建筑服务，我们的团队参与墙体施工。 ”

作为混凝土替代品的泥炭印花

泥炭主要由许多潮湿地区和湿地原生的分解植物材料组成。作为一种天然材料，它具有发展为水泥的廉价替代品的潜力，同时研究人员建议成本削减高达 90%。考虑到它占爱沙尼亚土地的 20%，爱沙尼亚塔尔图大学的研究人员发现了这种加工方式也就不足为奇了。

有些人可能会担心，这将意味着为所有那些激进的工业建筑作业挖掘泥炭地。无需担心，因为它仅使用泥炭的最干燥部分和油页岩灰等废物作为主要粘合剂（防止材料因湿度而产生的碱度）。使这种材料更受欢迎的是，由于结构的气密性，几乎不需要绝缘、填充物甚至隔音。

它的建造成本也相当低，研究人员估计 3D 打印 100-150 平方米房屋的外框需要 5,000 欧元。那是 1/10 ^th 传统制造技术的成本。

用于绝缘和面板的大麻结构印刷

虽然一些过分热心的合法化捍卫者认为大麻是一种可以实现任何目标的神奇材料，但他们可能有点夸大了它的有用性。许多人认为使用“大麻混凝土”作为传统混凝土的更好替代品，但遗憾的是，由于价格较高（取决于区域）、低密度和缺乏承重能力，陪审团仍然没有定论。然而，大麻本身有几个好处，使其成为房屋某些部分的理想选择。

澳大利亚大麻公司 Mirreco 可能是最好的例证。他们的 3D 打印程序利用大麻生物质作为制造房屋建筑板的材料。 Mirreco 专业的机器可以处理整个大麻植物并将其分离成各种物品，为建筑行业提供了许多可生物降解的选择。

大麻是一种用途非常广泛的材料，因为它可以为绳索和袋子等物品生产更细的材料，或者被压缩成更硬、更坚固的材料，用于镶板和绝缘。虽然该项目仍在开发中，但 Mirreco 已经在 Arcforms 找到了一个合作伙伴，他们希望通过建造房屋来帮助展示大麻生物质在建筑行业的潜力。它还促进了有助于抑制大气中碳排放的植物的生长，因此还有一个额外的好处。

竹复合材料代替木材

生物衍生材料可以为设计提供独特的质感，并且可以很容易地为许多项目提供原料。例如，竹子在各种气候条件下都能快速生长，其中一些品种每天的生长量超过 3 英尺。它每公顷可以比同等数量的树木多包裹 35% 的质量，而且它是一种天然有机产品，不需要化肥或杀虫剂。

“竹子具有有趣的特性，我们可以大量获取它 ，”橡树岭国家实验室材料科学与技术部的科学家 Soydan Ozcan 说。该项目使用了大约 10,000 磅的材料，是 DesignMiami 委托的最大项目。

除了竹子之外，还有大量其他天然原料可以更好地利用 3D 打印形式，为我们目前的材料提供更便宜、更可持续的替代品。随着森林砍伐、碳排放和不可生物降解的废物成为如此大的问题，我们应该是时候开始以不同的方式思考（和行动）了！

特色图片由 WASP、爱沙尼亚泥炭协会、Mirreco 和橡树岭国家实验室提供。