幾家初創(chuàng)公司將 3D 打印定位為下一個最具吸引力的可持續(xù)、高效且經(jīng)濟實惠的家庭建設(shè)選擇。創(chuàng)新正在以極快的速度改進，吸引了該國一些最大的房屋建筑商的注意。

最近，總部位于加利福尼亞的 3D 打印建筑公司Mighty Buildings宣布與材料技術(shù)公司Fortera建立合作伙伴關(guān)系，該公司生產(chǎn)一種創(chuàng)新水泥，與傳統(tǒng)水泥相比，其二氧化碳排放量減少了 60% 以上。該合作伙伴關(guān)系將有助于推進 Mighty Building 解決住房供應(yīng)危機的使命，同時到 2028 年實現(xiàn)碳中和，希望能引領(lǐng)建筑行業(yè)。

Mighty Buildings 的首席可持續(xù)發(fā)展官兼聯(lián)合創(chuàng)始人 Sam Ruben 說，這種類型的合作至關(guān)重要，因為單獨解決住房或氣候危機是不可能的。

“我們與 Fortera 合作，將可持續(xù)發(fā)展大規(guī)模引入市場，”魯本說。“我們正在共同改變混凝土的制造方式，并將其納入低碳混凝土的生產(chǎn)中，以減少施工的影響。我們正在著眼于整體系統(tǒng)的角度——如何利用新的和現(xiàn)有公司的技術(shù)來更廣泛地向行業(yè)展示存在一條途徑。”

用于地基的傳統(tǒng)水泥占家庭整體碳足跡的很大一部分;然而，F(xiàn)ortera 的新型膠結(jié)材料將二氧化碳轉(zhuǎn)化為水泥，將二氧化碳排放量減少了 60% 以上。

Kas Farsad 擔(dān)任 Fortera 的企業(yè)發(fā)展副總裁，并解釋了降低環(huán)境影響的過程。

“要減少水泥中的二氧化碳，您無能為力，”他說。“傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)需要石灰石，對其進行研磨和燃燒。在此過程中，石灰石重量的 44% 以氣體形式燃燒掉。我們希望使其盡可能高效，但從根本上說，當(dāng)您燃燒石灰石時，會釋放二氧化碳。這是不可避免的。為了制造我們的水泥，我們將二氧化碳滾回到成品中，同時保持二氧化碳完好無損。無論您現(xiàn)在構(gòu)建什么，都將其納入其中，而不是發(fā)布。”

由于石灰石重量的一半是二氧化碳，因此在此過程中通常有一半以氣體形式損失。由于 Fortera 正在重新吸收二氧化碳，它可以保持開采的重量，并且不會因燃燒而產(chǎn)生損失，從而延長現(xiàn)有采石場的使用壽命。

作為其對可持續(xù)發(fā)展承諾的另一部分，Mighty Buildings 簽署了氣候承諾，這是一項由亞馬遜和Global Optimism發(fā)起的倡議，旨在提前 10 年達成巴黎協(xié)定并到 2040 年實現(xiàn)凈零碳排放。

魯本說，該公司還成立了一個跨行業(yè)的咨詢委員會，以推進其可持續(xù)發(fā)展使命。國際未來生活研究所首席執(zhí)行官 Lindsay Baker 和杜邦全球可持續(xù)發(fā)展總監(jiān) Shawn Hunter 等成員 也參與其中。

其他 3D 打印公司也在重新思考可持續(xù)性。例如，位于捷克共和國的建筑技術(shù)公司Print4d的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Luai Al Kurdi正在考慮將廢物材料整合到 3D 打印材料的生產(chǎn)中，以減少以前會被丟棄的任何東西。

Kurdi 說 3D 打印的可持續(xù)性是一個三足的凳子：可持續(xù)性可以通過提高材料質(zhì)量、減少材料數(shù)量以及材料的壽命來實現(xiàn)，這些材料通常比其他材料更持久材料。

減少供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)

這種創(chuàng)新和對 3D 打印房屋可持續(xù)材料的追求也通過消除其他材料來創(chuàng)造價值。典型的墻壁可能有木材、石膏板、螺絲、膠帶、泥漿、絕緣材料、屏障和板，而 3D 打印的墻壁有一個公式。這種簡化不僅具有可持續(xù)性優(yōu)勢，還減少了供應(yīng)鏈，為更經(jīng)濟實惠的房屋騰出時間、資源和費用。

“3D 打印，尤其是使用我們的輕石材料，在很大程度上避免了使用傳統(tǒng)建筑材料和相關(guān)的波動性，并且能夠利用全球供應(yīng)鏈，利用世界各地設(shè)施的生產(chǎn)來最大限度地減少對運輸?shù)挠绊懀?rdquo;魯本說.

家具制造商Model No 3D 打印椅子、沙發(fā)和其他物品，以提供更智能、更定制、高度可持續(xù)的解決方案。可持續(xù)性是從過程中以多??種方式衡量的。首先，公司只選擇可持續(xù)材料。其次，它僅按需制造家具，因此額外庫存或存儲需求造成的浪費很少。此外，家具印刷盡可能靠近最終消費者，以減少運輸。此外，該公司旨在利用再利用和回收計劃。

Kurdi 還在研究如何使用回收材料，例如通常不會摻入混凝土中的回收骨料。這里的想法是在廢物變成廢物之前將它們整合到混合物中。

勞動力短缺在目前與供應(yīng)鏈的斗爭中扮演著非常重要的角色。Mighty Buildings 的流程也解決了這個問題。

“每五個即將退休的總承包商，只有一個進來，”魯本說。“勞動力的新成員正在進入零工經(jīng)濟或成為程序員。通過我們的流程，我們創(chuàng)造了一個更安全的工作環(huán)境和穩(wěn)定的工作，因為它在室內(nèi)，加上固定的時間，所以他們可以輕松地計劃自己的生活。這一切都意味著在結(jié)構(gòu)上更加確定。我們能夠減少勞動時間，但將生產(chǎn)力提高 20 倍以上。”

此外，3D 打印的過程意味著生??產(chǎn)可以更加本地化。3D 打印工廠可以設(shè)置在站點旁邊，使用來自站點附近的源材料，從而消除物流和供應(yīng)鏈問題。Mighty Buildings 利用新技術(shù)在加利福尼亞州奧克蘭市一個令人難以置信的城市位置的 79,000 平方英尺的倉庫中開設(shè)了商店。該公司將吸引下一代工人的能力歸功于優(yōu)越的地理位置。

印刷之家

雖然難以置信，但這種用于建造房屋的創(chuàng)新 3D 打印過程并不是一個牽強的想法。Mighty Buildings 正在與許多建筑商合作，使其在各種環(huán)境中栩栩如生。

例如，Palari和 Mighty Buildings 正在加利福尼亞州開展多個項目合作，以提供 3D 打印的凈零能耗住宅。Palari 幾年前從一家房地產(chǎn)咨詢公司開始，在看到令人難以置信的用例后，轉(zhuǎn)型為 3D 打印房屋建筑商。

對于這些單戶、凈零房屋，Mighty Buildings 能夠在不到一周的時間內(nèi)打印所有面板;整個外墻系統(tǒng)是 3D 打印的。項目現(xiàn)場從綠地到安裝不到四個星期，然后有六到八周的建造期，因為它們到達現(xiàn)場時平整包裝。最后，現(xiàn)場安裝只需三到四個星期，包括將面板豎起并連接起來。Ruben 說，他們有合作伙伴提供預(yù)制浴室，這是家庭中非常有吸引力的一部分，因為它們具有高質(zhì)量、美觀的飾面。

“解決方案必須在經(jīng)濟上可行，”魯本說。“必須降低成本。”

三居室、兩浴室的交鑰匙解決方案物業(yè)，還包括一個 ADU、一個車庫和高端技術(shù)，如Delos 健康家庭系統(tǒng)，售價為 500,000 美元。

印刷未來

“我們的愿景是成為生產(chǎn)即服務(wù)平臺，”魯本說。“現(xiàn)在，我們沒有足夠的人來建造我們需要的所有住房。因此，我們正在采用新技術(shù)來解決我們遇到的問題。”

Ruben 表示，Mighty Buildings 正在尋找一些可以關(guān)注的市場利基。例如，由于 ADU 的尺寸較小，許多建筑商無法生產(chǎn)它們，因此該公司最近能夠通過名為 Mighty Mods 的產(chǎn)品線微調(diào) ADU 策略。

Mighty Buildings 還希望扮演解決方案提供商的角色。他們這樣做的一種方法是為其面板系統(tǒng)創(chuàng)建一個 REVIT 插件，以便在幾年后第三方設(shè)計師可以直接插入 Mighty Buildings 平臺。

最終，Ruben 和他的團隊正在努力在全國和世界各地創(chuàng)建一個由 3D 打印和機器人化的 Mighty Micro Factories 組成的分布式網(wǎng)絡(luò)，每個工廠每年能夠生產(chǎn) 100 個家庭。

庫爾迪正步入正軌。

“在接下來的幾年里，我們將擁有完全自動化、完全數(shù)字化的解決方案，以提高建筑生產(chǎn)力，”他說。“承諾是效率和生產(chǎn)力將會提高。機器人不需要休息，因此可以 24/7 全天候生產(chǎn)。效率會提高，因為機器非常準(zhǔn)確，質(zhì)量可以非常高，減少人為錯誤和其他可能發(fā)生的問題。”

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