为无家可归者3D打印“居所”

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来源：IP创新赢（ID：IP2win）

作者：张梅  审协北京中心外观设计审查部

原标题：为无家可归者3D打印居所【IP创新赢】

今年早些时候，德克萨斯州初创公司ICON在48小时内就从头至尾建造好了一座350平方英尺（约32平方米）的住房，这着实让小赢吃了一惊！它们的秘密武器就是Vulcan 3D打印机，这是一项利用混凝土一层一层搭建起房屋基本结构的开创性发明——其材料和劳务成本只有传统建筑方法的一小部分。ICON公司的目标是让所有人都拥有挡风避雨、修养生息的居所，今天小赢就带大家了解一下！

如今虽然人民生活水平普遍改善，

但是全球仍有近12亿人无家可归，

终日漂泊在外。

这些人目前居住的地方可能是这样的：

也可能是是这样的：

还有可能是这样的：

小赢，你够了，看不下去了……

其实，小赢每每面对这样的临时“住所”，内心也是深深被触动的。

为了让这些人有一个温暖的家，美国有这么一个帅帅的年轻人---ICON联合创始人兼首席执行官杰森巴拉德，带领ICON建筑技术公司，与非营利性组织合作，切切实实的向现实世界抛出了一枝橄榄枝，向美好世界迈出了关键的一步，他们用现代化革命性的建筑技术证明：仗行天下，大庇天下寒士，是可行的！

Jason Ballard，ICON 3D联合创始人兼CEO

ICON公司是一家3D打印建筑公司，该公司设计出一款Vulcan 3D 打印机，实现了 48 小时之内用混凝土一层一层地打印出了一处约32.5 平方米的居所。

3D打印房屋外景

该项技术不仅可以快速为无家可归的流浪人员和贫困人口提供居住空间，还可以为在地震、海啸、飓风等自然灾害中的灾民提供居住场所，因此，其被美国《时代》周刊评其为2018年度最佳发明之一。

3D打印出的房屋全景

虽然是打印的房屋，其居住性一点也不差。

功能齐全：有卧室、有书房、有洗手间

外观雅致：有照明、有廊台、有景观

古有南阳诸葛庐，西蜀子云亭，

现有3D打印屋，

孔子云：何陋之有？

3D打印房屋由概念到快速实现居住，仅仅用了5年的时间。其实早在2013年英国伦敦就提出了3D打印房屋的概念，可以说是3D打印房屋的鼻祖了。但是像ICON公司这样短48小时内即刻成就居住梦想，还是在今年年初才实现的。

3D打印房屋，在其简约的外表下隐藏着划时代的建筑技术革命，ICON公司成立于2017年，小赢虽未找到ICON公司自己申请的该项建筑技术的专利，也许目前还处于商业保护状态，但是从相近的专利技术可以管中窥豹，略见一斑。

下面就让小赢为您解读一下简约不简单、3D打印出来的建筑物所承载的技术担当吧。

硬件：3D打印房屋机械设备

看到这里，不禁要问，打印建筑的设备长的都好奇特啊，还别说，看官您，有眼光！他们不仅外貌身强体壮，而且还很有内涵呢！

小赢经过检索专利数据库找到了一款比较接近ICON现场3D打印房屋的专利技术，即专利号为ZL201510583089.3的中国发明专利，其公开了“一种现场3D 打印建筑屋的施工机械”。

这个发明的优点是可以将打印喷头送至现场空间的任意一点，施工现场依赖数字化程序实施打印，通过一层层地打印完成整个建筑物的施工。是不是与ICON公司48小时鬼斧神工的建筑技术有的一拼？

ZL201510583089.3说明书附图

另外，小赢还检索到了一些其他3D打印房屋的设备，篇幅所限，仅列举一二如下：

ZL 201721673929.6说明书附图

上图提供一种现场3D打印建筑屋的施工机械，解决了现有3D打印设备的伸缩和旋转较为有限的问题。

ZL 201710762880.X说明书附图

上图提供了一种用于3D打印建筑模型的打磨设备，解决了3D打印出来模型的后期处理问题，克服了传统人工操作电动打磨机不够精确的问题。

有了这些3D打印设备机器人，实现快速居住的梦想又近了一步。

软件：工程设计方案和计算机编程技术

未施工之前，必先有蓝图，建筑行业尤其如此，因此，需要建筑行业各个专业，土建、水、电、暖、消防等各专业工程师参与，另外，在打印房屋过程中，一些预留的工程设计也是必不可少的。

学建筑工程与土木工程的亲们有福气了，你们将来真的可以在3D打印房屋技术上大展身手啦。

当然啦，还需要计算机编程工程师来把施工顺序和施工步骤编写为程序，最终才能实现3D智能打印。

从设计到施工，软件工程师的创造性劳动是至关重要的，目前ICON公司的研发人员规模虽不大，但是若要实现全球12亿人口安居的梦想，想必需要不少工作人员吧！

看到这里，有人跃跃欲试，拥有了3D打印建筑设备，招兵买马，是不是咱也可以打印房屋了？慢着，看官，您还缺一样……

油墨材料：环保可持续发展的建筑打印材料

3D打印建筑材料是基于3D打印技术的基础上应用于建筑施工的新材料，将配置好的建筑材料通过像挤牙膏一样的装置，在三维软件的控制下，按照预先设置好的打印程序，从喷嘴挤出并打印出所设计的建筑物。

ICON公司希望通过3D打印技术革新传统住宅建设方式，为全世界的人们提供价格合理、可持续发展的新一代住宅，而3D打印房屋设备的油墨建筑材料是满足ICON公司愿望的重要基石。

小赢检索发现专利号为ZL201610621438.0的专利，比较接近ICON的目标，该专利公开了一种3D打印房屋油墨及其制备方法，涉及一种3D打印房屋用的石膏材料，还涉及该石膏材料的制备方法和使用方法。使用该材料建造的3D打印房屋具有建造周期短、分辨率高、节能环保、隔音效果好以及无污染等优点。这些优点是不是与ICON公司的材料要求相契合啊！

还有一种抗压3D打印建筑材料（ZL201710799981.4），其将石墨粉复合物、造纸厂污泥、地基挖掘土、矿山尾矿、缩合硅酸钠等成分按照一定重量份配比，形成密度极高，抗压强度好，不易破碎，粘连程度极高的建筑材料。这个材料的特性也是ICON宜居必不可少的硬性指标呢。

哇！真的是好厉害的建筑油墨材料！既环保又具有实用性，没想到这小小的材料配以3D打印机器人和工程软件设计方案就能瞬间实现忧国忧民的杜甫他老人家千年前的愿望---“安得广厦千万间！”

人工辅助装配与加工

有人可能要问，有了上述的硬件、软件及油墨材料，3D打印房屋就可以住了吗？No，No，No，实际上，目前，最先进的3D打印房屋设备也只能快速打印出墙体，是不可能连透明的玻璃窗和屋顶都一体化打印出来的，至少现在不能，也许未来可期噢！

小赢可不想住在没有窗户和屋顶的房子里，那又和住在大自然有什么区别呢？所以啊，窗户和屋顶还需要人工辅助设计与装配。

总而言之，言而总之呢，实现这样宏伟的梦想，既需要有工程师的参与，也需要有3D打印机器人设备的参与，台前幕后的分工合作不可或缺。硬件工程师设计安装打印房屋的3D打印设备，软件工程师根据工程图纸上的设计方案编写特殊的施工软件程序，再灌装上环保的油墨打印材料，就可以华丽丽的出场打印房屋了。

当然喽，最后不要忘记装窗户和屋顶哈，否则冬天太冷，夏天太晒哦！

3D打印技术作为“第三次工业革命的重要生产工具”，而在3D打印建筑方面，英国、中国、美国、法国、迪拜、乌克兰等国家已经走在了世界前列。

令人欣慰的是中国在3D打印建筑技术上也已取得了突破性进展，我们不仅能打印单层建筑、还能打印多层建筑，未来我们的家也将更快捷、更智能、更环保、菜单式定制、可选性更强，厉害了我的国！

最近几天真的是降温很厉害，看完这种有温度的房子，有没有感觉这个冬天不太冷啊。

噢，对了，差点忘了，还有一则好消息，据说，第二代Vulcan 3D打印机正在研发中，将于2019年与大家见面。面对科技感超强的3D打印房屋，心里有没有长草，让我们一起期待吧！

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作者：张梅  审协北京中心外观设计审查部

编辑：IPRdaily赵珍          校对：IPRdaily纵横君

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