近幾十年來(lái)，通過(guò) 3D 打印建造已經(jīng)廣泛發(fā)展。增材制造使建筑公司能夠以前所未有的速度建造，同時(shí)*大限度地減少浪費(fèi)和勞動(dòng)力。此外，由于采用 3D 打印，與傳統(tǒng)方法相比，施工成本顯著降低。這項(xiàng)技術(shù)還使設(shè)計(jì)師能夠創(chuàng)造出令人印象深刻的復(fù)雜幾何和建筑設(shè)計(jì)，否則這是不可能實(shí)現(xiàn)的。因此，建筑領(lǐng)域的 3D 打印有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)也就不足為奇了——事實(shí)上，預(yù)計(jì)到 2023 年將達(dá)到 1.144 億美元。利用她提供的效率、低成本和耐用性，

3D 打印與住房危機(jī)根據(jù)Abbé Pierre Foundation 制作的2020 年法國(guó)貧困住房狀況報(bào)告，目前有 400 萬(wàn)人住房條件較差，要么被剝奪住房，要么生活在非常困難的住房條件下。它寫(xiě)道：“ 400 萬(wàn)人住房條件差或缺乏個(gè)人住房。除了這些*嚴(yán)重的情況外，還有 1210 萬(wàn)人在不同程度上受到住房危機(jī)的影響。總的來(lái)說(shuō)，如果不重復(fù)計(jì)算，將近 1500 萬(wàn)人以一種或另一種方式受到住房危機(jī)的影響。令人擔(dān)憂(yōu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在 COVID-19 危機(jī)之后并未下降。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，3D 打印可以發(fā)揮作用。
認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)題后，ICON 等公司試圖通過(guò)增材制造技術(shù)尋找創(chuàng)新解決方案。3D 打印不僅提供了更快、更便宜的建造潛力，而且還減少了所需的人力。對(duì)于 ICON 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Jason Ballard 來(lái)說(shuō)，增材制造方法在該領(lǐng)域的潛力經(jīng)常被忽視。他解釋說(shuō)：“ 傳統(tǒng)的施工方法有許多缺點(diǎn)和內(nèi)在問(wèn)題，我們長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，以至于我們忘記了如何想象替代方案。Jason Ballard 解釋說(shuō)，這就是 3D 打印的用武之地?！?使用 3D 打印，您不僅擁有連續(xù)的熱封套、高熱質(zhì)量和接近零的浪費(fèi)率，而且還擁有速度、更廣泛的設(shè)計(jì)調(diào)色板、“下一級(jí)的彈性”以及在可訪問(wèn)性方面實(shí)現(xiàn)巨大飛躍的可能性。不是好 10%，而是好 10 倍”。
Jason Ballard 所描述的可訪問(wèn)性的“飛躍”毫不夸張。HomeAdvisor 估計(jì)建造房屋的成本（通過(guò)傳統(tǒng)方法）平均在 154,273 美元到 478,200 美元之間。另一方面，ICON 計(jì)劃僅花費(fèi) 4,000 美元，比 HomeAdvisor 估計(jì)的高價(jià)范圍低一百多倍。一些公司沒(méi)有利用這種情況，而是出于人道主義目的使用增材制造技術(shù)。
例如，ICON 建立了 Community First！鎮(zhèn)。一個(gè)為有住房問(wèn)題的人提供永久性和經(jīng)濟(jì)適用房的社區(qū)。社區(qū)由一個(gè)46平方米的3D打印“歡迎中心”和3個(gè)37平方米的房屋組成，每一個(gè)3D打印出來(lái)的房子都一個(gè)接一個(gè)，為社區(qū)的居民組成六棟房子。每棟房子都有一間臥室、一間浴室、一間客廳、一間浴室和一個(gè)門(mén)廊。據(jù) ICON 稱(chēng)，其Lavacrete 3D 打印技術(shù)能夠建造能夠抵御火災(zāi)、洪水和其他自然災(zāi)害的結(jié)構(gòu)，這些自然災(zāi)害歷來(lái)是美國(guó)許多地區(qū)房屋毀壞的原因。
因此，這些房屋不僅是自然災(zāi)害后房屋損失的潛在解決方案，而且它們本身也是針對(duì)新住房問(wèn)題的預(yù)防措施。社區(qū)*村！目前是美國(guó)唯一一家由非營(yíng)利組織 Mobile Loaves & Fishes 創(chuàng)建的同類(lèi)產(chǎn)品。它為其他項(xiàng)目鋪平了道路。事實(shí)上，去年，美國(guó)混凝土專(zhuān)家 QUIKRETE 和 Contour Crafting Corporation 宣布，他們將聯(lián)手為洛杉磯的無(wú)家可歸者建造房屋。
ICON 的活動(dòng)不僅限于美國(guó)。正如公司本身所指出的，目前世界各地的住房都出現(xiàn)了三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：*，一個(gè)平均工資的人買(mǎi)不起房子；其次，建房不可持續(xù)，效率低下，會(huì)產(chǎn)生大量垃圾。*后，世界上有超過(guò) 10 億人沒(méi)有足夠的住房。2019 年，ICON、New Story 和 ECHALE在塔巴斯科州揭開(kāi)了*個(gè) 3D 打印社區(qū)的面紗， 在墨西哥。該社區(qū)由 50 所房屋組成，每一所房屋都捐給了一個(gè)當(dāng)?shù)丶彝?，他們以前生活在極度貧困和不安全的臨時(shí)避難所中。每間房子都是 46 平方米，使用 ICON 的機(jī)器人技術(shù)、軟件和先進(jìn)材料在幾天內(nèi)大約 24 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行了 3D 打印。

3D打印在學(xué)校和社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的作用其他公司，例如 Thinking Huts 和 14Trees，也將 3D 打印用于人道主義目的，在缺乏資金和資源的地區(qū)建設(shè)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，包括學(xué)校。對(duì)于 14Trees 來(lái)說(shuō)，增材制造是解決馬拉維 36,000 多間教室積壓的解決方案，如果使用當(dāng)前的建造方法，這將需要 70 多年的時(shí)間。公司評(píng)論：“ 我們不得不改變我們的建筑方式，以便這一代的每個(gè)孩子都能上學(xué)。用于建筑的 3D 打印是加快建筑時(shí)間、降低這些建筑的總成本同時(shí)減少碳足跡的絕佳機(jī)會(huì)。這適用于學(xué)校，也適用于家庭和任何社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施（例如診所）。在馬拉維，我們已經(jīng)證明，與傳統(tǒng)方法相比，可以在不到 12 小時(shí)的時(shí)間內(nèi)打印出房屋的墻壁，同時(shí)減少多達(dá) 70% 的碳足跡。”
New Story 首席執(zhí)行官 Brett Hagler 也表示：“ 我們相信挑戰(zhàn)傳統(tǒng)方式是我們的責(zé)任。這些永遠(yuǎn)不會(huì)惠及需要安全家園的十億人。挑戰(zhàn)我們的假設(shè)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的迭代和對(duì)創(chuàng)新想法的計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)，將使我們能夠以指數(shù)級(jí)和更快的速度為更多家庭提供*佳解決方案?！?3D 打印作為一種構(gòu)建方法來(lái)實(shí)現(xiàn)世界各地許多人所需的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，占有獨(dú)特的地位。

技術(shù)面臨哪些障礙？作為一個(gè)本質(zhì)上是社會(huì)問(wèn)題而不是實(shí)際問(wèn)題，住房危機(jī)不能通過(guò)單獨(dú)的建設(shè)、附加或其他方式來(lái)解決。Thinking Huts創(chuàng)始人Maggie Grout 表示，“ *大的挑戰(zhàn)是資金，特別是因?yàn)槲覀兿Ｍ麑⑦@種高增長(zhǎng)技術(shù)應(yīng)用于人道主義目標(biāo)?！?New Story 的首席運(yùn)營(yíng)官 Alexandria Lafci 也有這種看法，她說(shuō)：“ 移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入非洲的速度很慢，因?yàn)楣緦?zhuān)注于利潤(rùn)更高的市場(chǎng)。但是看看手機(jī)在改變整個(gè)非洲大陸的經(jīng)濟(jì)和生計(jì)方面所產(chǎn)生的影響。我們不是等待利潤(rùn)的動(dòng)力為南方帶來(lái)建設(shè)進(jìn)展，而是加速創(chuàng)新，例如房屋的 3D 打印，這可以成為結(jié)束無(wú)家可歸的有力工具。
用于建筑的 3D 打印，雖然它無(wú)疑是解決與缺乏社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的問(wèn)題，尤其是住房和教育危機(jī)的創(chuàng)新和有效方法，但首先需要資金和支持。由于目前建筑領(lǐng)域的增材制造方法還遠(yuǎn)未完成，學(xué)校的某些部分無(wú)法進(jìn)行 3D 打印，因此更是如此。這些部分包括屋頂、門(mén)窗，Thinking Huts 打算完全用當(dāng)?shù)夭牧现圃臁Ｈ欢?，在以人道主義為重點(diǎn)的建設(shè)的支持下，3D 打印有可能徹底改變世界各地社區(qū)的日常生活。
目前，有超過(guò)2.6億兒童無(wú)法接受教育。自大流行開(kāi)始以來(lái)，這一數(shù)字僅增加了，而大流行本身就是造成全球超過(guò) 10 億兒童流離失所的原因。當(dāng)我們請(qǐng) Maggie Grout 描述她創(chuàng)立的企業(yè)時(shí)，她解釋說(shuō) Thinking Huts 是“ 一個(gè)非營(yíng)利組織，旨在通過(guò)解決方案、創(chuàng)新和人道主義技術(shù)來(lái)改善全球教育機(jī)會(huì)。我們正在尋求利用增材制造與*需要他們的社區(qū)一起建造 3D 打印學(xué)校?！?br/>Thinking Huts 從馬達(dá)加斯加的一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)始，計(jì)劃在今年晚些時(shí)候開(kāi)設(shè)*所 3D 打印學(xué)校，并計(jì)劃再開(kāi)設(shè)三所學(xué)校。該組織甚至希望有朝一日將其活動(dòng)擴(kuò)展到津巴布韋、馬拉維、巴基斯坦、印度和南非。雖然 Thinking Huts 項(xiàng)目的核心目標(biāo)是擴(kuò)大受教育的機(jī)會(huì)，但該公司也在尋求“ 找到在技術(shù)與當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)之間建立協(xié)同作用的方法”。Maggie Grout 希望雇用當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力并參與發(fā)展中社區(qū)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，并支持技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)@與 New Story 的首席運(yùn)營(yíng)官 Lafci 對(duì)手機(jī)對(duì)社區(qū)影響的評(píng)論相呼應(yīng)。非洲經(jīng)濟(jì)。
同樣，當(dāng)我們向 14Trees 的首席執(zhí)行官 Fran?ois Perrot 詢(xún)問(wèn)建筑 3D 打印在應(yīng)對(duì)住房和教育危機(jī)方面的潛在作用時(shí)，他回答說(shuō)：“ 建筑用 3D 打印是解決住房和教育危機(jī)的絕佳解決方案。重要的是，打印所需的所有組件，從使用的墨水到控制機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)，都在我們?cè)噲D解決這些危機(jī)的國(guó)家/地區(qū)本地找到。這就是我們開(kāi)始做的事情，與 LafargeHolcim 國(guó)家合作，在盡可能靠近我們打印的地方生產(chǎn) 3D 打印墨水，在整個(gè)價(jià)值鏈中創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，并將這項(xiàng)技術(shù)引入當(dāng)?shù)厝丝?。我們看到了壓倒性的積極響應(yīng)！”。
這些組織指出的第二個(gè)障礙是建筑行業(yè)缺乏對(duì) 3D 打印技術(shù)的知識(shí)和意識(shí)。Maggie Grout 發(fā)現(xiàn)“ 3D 打印在建筑行業(yè)還是比較陌生的。通常人們認(rèn)為 3D 打印僅用于辦公室的規(guī)模，它允許創(chuàng)建塑料物體。對(duì)于某些人來(lái)說(shuō)，在建筑規(guī)模上可視化 3D 打印可能很困難。對(duì)于弗朗索瓦·佩羅來(lái)說(shuō)，“ 用于建筑的 3D 打印仍然是一項(xiàng)新興技術(shù)，我們必須面臨許多挑戰(zhàn)，例如設(shè)置工作現(xiàn)場(chǎng)、準(zhǔn)備墨水或設(shè)計(jì)易于打印的房屋?！?br/>通過(guò)與 LafargeHolcim 創(chuàng)新中心及其技術(shù)合作伙伴 COBOD 合作，14Trees 能夠單獨(dú)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。根據(jù) Fran?ois Perrot 的說(shuō)法，“ 3D 打印需要從建筑設(shè)計(jì)到交付的卓越表現(xiàn)，而正是這種卓越的執(zhí)行力，我們正在構(gòu)建和展示我們的項(xiàng)目。顯然，雖然這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了一定程度的成功，但如果要在人道主義援助中產(chǎn)生廣泛的影響，還需要進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)。
將 3D 打印用于建筑對(duì)于如何開(kāi)發(fā)人道主義項(xiàng)目具有巨大的潛力，尤其是在解決住房和教育危機(jī)方面。該技術(shù)還在成本、耐用性和耐用性方面提供了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。但是，要擴(kuò)大其使用范圍，還需要采取一些措施。要使這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生真正的重大影響，它需要資金、影響力、研發(fā)和時(shí)間。
關(guān)鍵字：3D打印，住房，人道主義