建筑也不例外。 随着过去几年技术和印刷技术的显着改进，建筑师已经开始利用这种革命性的建筑方法所提供的优势。
在本文中，我们将了解 3D 打印建筑为何兴起，并了解实时渲染技术如何融入设计过程。
根据 Grand View Research 2021 年 7 月的市场分析报告，预计从现在到 2028 年，全球 3D 建筑市场将增长 91%。
采用绿色建筑项目的增加是推动市场增长的主要因素之一。 建筑施工企业越来越多地采用 3D 打印和绿色施工方法来降低建筑成本并建造节能建筑。
Grand View Research，2021 年 7 月市场分析报告
Grand View Research 还表示“3D 打印技术的实施提供了高精度、更高的效率、更低的劳动力成本和更快的施工速度。”。
阿联酋（阿拉伯联合酋长国）是一个迅速认识到 3D 打印优势的国家。 他们已经制定了一项战略，将他们置于 3D 打印采用的最前沿。 他们的目标是到 2030 年迪拜 25% 的建筑基于 3D 打印技术。
在欧洲和美国，3D 打印项目的数量也有可能增加。 PERI GmbH 于 2020 年 11 月开始在德国建造欧洲最大的印刷住宅建筑，距离完成德国第一个住宅项目仅两个月（此后该项目已被德国设计委员会授予德国创新奖）。 在美国，我们已经看到了 SQ4D 和 ICON 等公司的打印住宅出售和其他举措。
由于 3D 打印为全球 AEC 行业目前面临的一些挑战提供了有效的解决方案——例如经济适用房、受灾地区的避难所和可持续性，我们当然可以期待看到更多项目开始落地。
让我们仔细看看 3D 打印建筑提供的一些优势。
3D 打印提供了比传统建筑技术更便宜的建造方式。 原因包括需要更少的能源、更少的劳动力，以及材料的有效利用。 可以准确计算所需的材料量，从而减少浪费并降低施工成本。
总部位于美国的 ICON 等公司已经在以更快的速度和更低的成本创建 3D 打印房屋。 由于 3D 打印的发展，为有需要的人和寻找更多经济适用房选择的人提供住房现在已成为现实。
图片由 ICON 提供：美国德克萨斯州奥斯汀的无家可归者的 3D 打印房屋
3D 打印结构的另一个好处是更加环保。混凝土通常被用作标准建筑中的首选建筑材料，但 3D 打印公司已经在试验更可持续的选择，如原土、可生物降解的竹子和可回收的热塑性塑料。
一家这样做的公司是 3D 打印专家 WASP，与意大利同行 Mario Cucinella Architects (MCA) 合作。他们最近完成了TECLA；生态可持续的 3D 打印栖息地，采用可重复使用和可回收的材料建造。
我们与 WASP 一起致力于为栖息地开发创新的 3D 打印原型，以应对日益紧迫的气候革命和社区需求所决定的变化需求。我们需要建筑领域的范式转变，更贴近人们的需求，从而在“地球”中找到“地球”的答案。一种协作，成为移情架构与新技术应用之间的结合。
--Mario Cucinella，Mario Cucinella Architects 的建筑师和所有者
图片由 WASP 提供：TECLA 3D 打印可持续住宅，由 WASP 和 Marcio Cucinella Architects 设计
3D 打印的另一个巨大优势是建造速度——与传统技术相比，一个新家可以在几天内打印出来，而不是几个月。 例如，Batiprint3D 与南特大学和其他合作伙伴在法国设计的 95 平方米的 YHNOVA 项目仅用了 54 小时就打印完成。
Mighty Buildings 是另一家可以在 24 小时内打印一个单元的公司（稍后会详细介绍）。 通过在他们的制造工厂而不是现场打印，并通过使用他们特殊配方的轻质石材，当暴露在紫外线下时会快速固化，他们的建造速度比传统建筑快得多。
快速打印不仅有助于降低建筑成本，而且还为各国提供了在需要时更快建造的机会——例如满足对经济适用房的需求，或在有紧急避难所和新房的易受灾害地区 需要快速。
正如我们从 MCA 与意大利 WASP 的合作中了解到的那样，一些建筑公司已经与印刷技术专家合作，真正突破设计和施工的界限。
其中一家公司是屡获殊荣的美国公司 Lake|Flato。他们最近与 ICON 合作，探索如何最大限度地发挥 3D 打印在环境、建筑和施工方面的优势。结果是“零之家”，这是一座位于德克萨斯州奥斯汀的节能、实用且有弹性的 3 居室、2,000 平方英尺的住宅。 House Zero 采用 ICON 的下一代 Vulcan 打印技术建造，与之前的型号相比，该技术能够打印更大（高达 3,000 平方英尺）和更快的打印速度。
House Zero 允许 Lake|Flato 以全新的框架发展我们以人为本的设计精神。对于我们的团队来说，设计这个未来之家并探索创造高性能庇护所的新方法，这是一种激动人心的方式，以庆祝工艺，寻求提高效率并消除施工过程中的步骤。这种温馨、实用的家居设计扩展了 3D 打印技术的性能，不同于我们迄今为止设计的任何其他家居。
--Ashley Heeren, Associate, Lake|Flato
图片由 Lake|Flato 提供：Lake|Flato 和 ICON 渲染的“零号屋”
同样探索这种相对较新的建筑实践的还有加州的 Ehrlich Yanai Rhee Chaney Architects。 EYRC 与同样位于加利福尼亚的建筑技术公司 Mighty Buildings 合作，设计和打印单户住宅和 ADU（附属住宅单元）。
为了帮助他们了解该项目的设计元素，EYRC 正在利用 Enscape 的实时渲染技术。 EYRC 的助理/数字实践负责人 Jessica Chang 和项目经理 Ji Won Nam 通过项目与我们进行了交谈，以进行更多解释。
“由 EYRC Architects 设计的 Mighty House 单户住宅和 ADU 利用 3D 打印技术与 Mighty Buildings 合作创建了一个价格合理、净零的模块化住宅。产品线包括 865 至 1440 平方英尺的各种大小的房屋。这是通过使用 Mighty Kit 系统实现的；本质上，它是一套零件，包括 3D 打印面板、玻璃面板、预制浴室、设备齐全的厨房，以及所有在现场交付和组装的室内饰面。”Ji Won Nam 解释说。
图片由 EYRC 和 Mighty House 提供：由 EYRC Architects 设计的 Mighty House 单户住宅和 ADU
“在此过程的早期，我们能够使用 Enscape 与 Mighty Buildings 团队分享设计意图。 例如，当我们在信封上开发不同的条纹 3d 打印纹理时，Enscape 渲染对于比较这些选项的阴影效果至关重要。 我们还使用 Enscape 来协调 MEP 项目，可视化材料过渡，并定位需要特别注意和细节处理的区域。”
“EYRC 的 Mighty House 项目的一个独特方面是最终地点是未知的。 我们使用 Enscape 在不同的景观设置中生成房屋的效果图，以便潜在客户可以在他们自己的后院设想 ADU。 Enscape 地平线设置和资产库帮助我们在森林、沙漠和海岸中创建场景”，Jessica Chang 解释说。
图片由 EYRC 和 Mighty House 提供：由 EYRC Architects 设计的 Mighty House 单户住宅和 ADU
Ji Won Nam 描述了最新的项目阶段：“我们目前正在与 Mighty Buildings 合作，在其位于加利福尼亚州奥克兰的总部制作全尺寸模型。 正在对接头尺寸、连接点和闪光细节进行微调，以确保易于运输和安装。 完成规格已更新，以确保没有采购或交货时间问题。”
“使用 Enscape，我们可以轻松地进行这些更新，并在与客户批准更新之前将更改可视化。Enscape 一直有效地帮助我们以清晰的方式与客户进行沟通。它还帮助我们作为一种工作工具；我们是 能够验证设计的更新并根据清晰和实时的可视化做出快速决策。”
当 30 年前 3D 打印出现时，有一天住在 3D 打印的家中的想法几乎是不可想象的。 但这对一些人来说已经成为现实，因为有人居住的房屋和商业单位开始在世界各地涌现。
通过采用这项革命性技术并将其与实时渲染相结合，AEC 有机会真正突破设计、工程和施工的界限，并为行业和世界目前面临的一些挑战提供解决方案。