伴隨3D列印技術愈發成熟、應用領域更廣泛,不只像過去只列印些小東西,逐漸也在建築業掀起新工法革命,尤其上海正率先嘗試。除了已有部分公車站、景觀橋都已啟用3D列印製作外,盈創建築科技公司表示,3D列印技術走到今天,「其實沒有不能打(印)的東西」,更宣布在上海張江高新區青浦園區,將打造總建築面積5萬平方公尺、7棟建築的全球規模最大3D列印建築群。
提及3D列印建築優勢,盈創董事長馬義和說,建築材料不僅全回收自廢鋼渣、建築廢料具環保效益外,人力等成本更能節省。他以這次7棟樓建築群為例,傳統工法至少需100到200人、施工1到2年。透過3D列印只需9名工人、1台列印機在內等3台機械,能在1年內完工,比傳統工法節省約1/3成本與時間。
所謂「3D列印」是以數位模型為基礎,運用粉末狀金屬或塑膠等可黏合材料,將材料逐層堆積製造出實品的新興製造技術,除是智慧製造重要部分,與傳統減材製造方式相比,擁有製造複雜物品不增加成本、無需組裝等優點。
大更新 拚原地重建
針對上海的3D列印建築群,馬義和說未來將作為上海研發中心,基於現行建築法規標準,這次採用傳統與3D列印工法結合,1到2樓樑柱、樓板等仍放置鋼筋,3到5樓就全是純3D列印建造。
馬義和坦言,對民眾來說,新技術需要有一個接受過程。因此之前較多先實行在公車站、公廁、公園景觀等部分。例如2017年底時上海金山區楓涇鎮先推出3D列印公車站;上海濱江的長達1公里的綠化牆也是盈創的3D列印成品。
他說,目前多數是小更新、小改小造,之後朝向「大更新」,例如原地拆除,再用原來的材料直接重建,屆時示範地點也可能選在上海。
建築標準 仍待建立
美國建造公司ECOM中國區總裁鞠珩說,認為普及最大障礙還是標準,各國對3D列印建築的標準仍未建立。
鞠珩也指出,3D列印新建築工法勢必會對傳統造成衝擊,包含建築人力與現有機器設備、材料等,國家在政策推展也必須通盤考慮影響。
陸3D列印產業鏈 進入高速成長期
據平安證券所作針對3D列印產業分析,該行業正逐步由導入期進入到成長期,已形成較完整產業鏈,包括上游原材料、中游的3D列印設備及服務,以及汽車、醫療、教育等下游應用領域分布。回顧2018年全球和大陸的3D列印產業規模分別達到96.8億美元、23.6億美元,5年間的複合成長率分別達26.1%、49.1%,預計未來幾年仍將快速成長。
實際上,3D列印技術應用概念與範圍不斷擴大,甚至延伸到各個難以聯想在一起的領域,除讓建築工法變革外,近期美國也宣布成功利用3D生物列印機,成功製造出心臟組織;知名鞋品牌NewBalance也推出3D列印鞋,甚至該技術還能運用在煎牛排。
而3D列印發展也受到大陸官方重視。2017年12月大陸工信部等12部門就印發《增材製造產業發展行動計畫(2017-2020年)》,對3D列印產業提出年均成長率30%以上,2020年增材製造產業銷售收入超過200億元(人民幣,下同)等目標。
另從產業鏈上中下游分析,顯示大陸3D列印持續進步中。從上游原材料看,2017年市場規模達29.92億元,年增率約40%,預計到2024年將達到164億元;中游則以設備為最大環節,大陸的設備應用同在全球市場快速增長。
而到下游實際運用方面,大陸在航空航太、醫療、汽車、機械等都有所著墨。以2017年數據來看,大陸3D列印的下游應用中,工業產品占比55%、軍用產品占16%、民用產品29%,整體工業級應用規模仍遠超消費級。
(記者/吳泓勳)