“這沙子做房子非常棒!”站在庫布齊沙漠一望無際的金黃色沙子之中,馬義和確信自己發(fā)現(xiàn)了一個寶藏。這是中國第七大沙漠,位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原北部,“庫布齊”為蒙古語,意為“弓上的弦”。
馬義和不是尋寶探險家,“沙漠治沙最好的方法就是把它變成房子”。半個月后,庫布齊的金沙變成盈創(chuàng)建筑公司董事長馬義和的3D打印作品——KIP國際學院館A館及聯(lián)合國花園雕塑,出現(xiàn)在2015米蘭世博會上。
1986年,美國加州的工程師查克·赫爾研制出第一臺3D打印機,3D打印帶來一場制造業(yè)革命,并影響到建筑業(yè)。2015年6月30日,迪拜向外宣布,建造全世界第一個3D打印辦公樓——阿聯(lián)酋一名內(nèi)閣官員表示,這是迪拜全球創(chuàng)新中心計劃的組成部分。在這個項目里,有一家來自中國的WinSun Global——盈創(chuàng)科技。
“他們在美國、荷蘭、英國都找了3D打印建筑技術比較,最后還是覺得我們的最先進。” 馬義和說,馬上要投產(chǎn)的迪拜工廠是盈創(chuàng)在國外的第一家合資工廠。
2014年3月29號,盈創(chuàng)在同濟大學逸夫樓舉辦發(fā)布會,宣布在24小時內(nèi)3D打印出10棟200平方米的建筑,是全球第一家。質(zhì)疑聲不斷。今年1月,盈創(chuàng)打印出全球最高的3D打印建筑“6層樓居住房”,以及全球首個帶內(nèi)外裝修的“1100平方米精裝別墅”。
建筑能耗從70%降低到30%以下,建筑成本降低50%。成本的巨大優(yōu)勢,讓埃及政府在盈創(chuàng)預定了2萬套單層住房。這可能是史上第一單房子的遠洋貿(mào)易,房子從盈創(chuàng)的蘇州工廠打印出來,經(jīng)過太平洋與印度洋運到非洲。
馬義和的計劃比出口房子要瘋狂得多。全球最大的建筑工地中國,在過去三十多年間生產(chǎn)了數(shù)不清的鋼筋混凝土建筑?!斑@些都是垃圾?!瘪R義和毫不留情,“這些房子即使現(xiàn)在全拆了,我們也有技術把它重新打印出來,重新恢復,一模一樣,而且比現(xiàn)在的還要好。”
全球的建筑行業(yè),真的要被這位湖北人顛覆么?
3D建筑打印機能打印大橋,也能上月球和火星建房子。
意大利知名建筑師Enrico Dini發(fā)明了可以打印大型建材的3D打印機D-Shape,能用砂礫和無機粘結(jié)劑打印出一幢兩層小樓。
2013年,Dini與荷蘭阿姆斯特丹建筑大學的建筑師Janjaap Ruijssenaars聯(lián)手建造出全球第一座3D打印建筑物——“Landscape House”。這不是一座房子,而是一個模擬莫比烏斯環(huán)的建筑。莫比烏斯環(huán)是一種拓撲學結(jié)構(gòu),只有一個面和一個邊界,是二維與三維空間的完美結(jié)合。
荷蘭MX 3D公司創(chuàng)始人Joris Laarman打算在2017年把一臺六軸機器人運到河邊,花兩個月時間在阿姆斯特丹打印一座 24 英尺長的鋼鐵大橋。
美國人則準備在月球上打印房子。南加州大學快速自動制造技術中心(CRAFT)主任比赫洛克·霍什內(nèi)維斯教授研發(fā)出“輪廓工藝”(Contour Craftings)3D建筑打印機,24小時可打印出約232平方米的兩層樓。美國航天局和軍方計劃讓它在月球就地取材打印“廣寒宮”。
歐洲人計劃在火星上打印房子。荷蘭的“火星一號”計劃中,1058人參加移民火星訓練,最終會有24位移民者在2024年分6批依序升空到火星居住。“輪廓工藝”將大派用場。
與他們相比,中國的3D建筑打印技術顯得更草根。
“這是我的名字,Yihe Ma。這句德語是說:一棟別墅出自于他的打印機。”
馬義和有個習慣,隨身背一部相機,看到有用的建筑、建材、裝飾品,甚至安裝方式,他都會拍下來,存入電腦那個已經(jīng)有10萬多張圖片的文件夾里。但他還是覺得國內(nèi)的建筑業(yè)不夠先進,從去上海的第一年開始,每年春節(jié)他都出國游學。
“與國內(nèi)的建筑、建材、聲學專家一道,訪問45個發(fā)達國家的60所一流大學,研究它們在建筑、建材、聲學等學科最前沿的理論、技術和產(chǎn)品?!瘪R義和的下屬這樣評價老板:他從來不給自己放一天假。
后來讓馬義和成名的3D打印建筑技術,就是在游學期間“從各個領域找到最先進的技術整合成的”,他說:“為什么別人搞不出來?會機械不懂材料,懂材料不懂軟件。這個技術涉及軟件系統(tǒng)、機械、材料學,還有結(jié)構(gòu)力學?!?/p>
歐洲,特別是德國,是馬義和去得最多的地方。德國的杜塞爾多夫是歐洲最大的建筑上市公司,馬義和受邀去演講時驚訝于桌子上的報紙,他看見了自己的照片和他的房子。2015年7月,在上海天山路盈創(chuàng)建筑簡陋的辦公室里,馬義和展示了這張報紙:“這是我的名字,Yihe Ma。這句德語是說:一棟別墅出自于他的打印機。”
2013年、2014年上半年盈創(chuàng)都出現(xiàn)虧損,原因是研發(fā)投入過大,“做技術研發(fā)是最慘的,特別在中國,知識產(chǎn)權不受保護和尊重。做的時候很辛苦,做出來以后,免不了很多人從你那里偷技術、挖人。”
老板親自做飯并不能籠絡員工的心,技術被偷,技術人員被挖走,上游客戶的欠款又收不回來,盈創(chuàng)經(jīng)歷過三次“賬上沒有一分錢,所有員工都要離開”的困境,馬義和說:“每年過春節(jié)時最糟糕,要付工人錢、設備款、材料款,拉你跳樓的都有?!?/p>
“一開始會恨,現(xiàn)在慢慢接受了?,F(xiàn)在不是萬眾創(chuàng)業(yè)嗎?創(chuàng)業(yè)不創(chuàng)新就是耍流氓,但是現(xiàn)在百分之八九十的人都在耍流氓?!?
到底是誰偷了誰的idea?
馬義和最近的一張律師函發(fā)給了美國南加州大學教授比赫洛克·霍什內(nèi)維斯。這是馬義和最具爭議的一件事。
“輪廓工藝”是一臺超級打印機器人,像一臺懸停于建筑物之上的起重機,兩邊是軌道,中間的橫梁是“打印頭”,橫梁上下前后移動,形成X、Y、Z三軸的混凝土噴頭打印。這跟盈創(chuàng)科技蘇州3D打印工廠的場景類似。
霍什內(nèi)維斯教授稱,盈創(chuàng)剽竊了他有關3D打印技術的創(chuàng)意。
馬和義回應:2013年8月,霍什內(nèi)維斯教授到上海拜訪盈創(chuàng),“這個教授我?guī)瓦^他,他要我給他展示油墨配方,我都給他看了,臨走時還送了一瓶油墨給他。我說:你做不出來的,這不單單是材料的問題”。馬義和還展示了二人在辦公室的合照。不久后,馬義和就把第一批給張江科技園的十套房子打印出來。
霍什內(nèi)維斯教授提供了另一種說法:早在2012年,盈創(chuàng)作為材料供應商到美國找他談合作,他曾向盈創(chuàng)詳細講述了3D打印技術的細節(jié)。
有專家指出:霍什內(nèi)維斯只是表示盈創(chuàng)偷了“創(chuàng)意”(idea),并沒有具體指出侵犯哪些專利。“無論是就著作權還是專利來講,單純的‘創(chuàng)意’并不能得到保護?!?/p>
那么,是誰偷了誰的idea?馬義和的3D打印建筑技術到底是怎么研發(fā)出來的呢?
“3D打印建筑在全球炒得這么熱,到目前為止卻沒有人真的打印出房子來的原因是,沒有從最關鍵的油墨入手?!?/span>
2004年,盈創(chuàng)建筑科技大規(guī)模開展GRG業(yè)務,要給影劇院安裝大量的吊頂。一開始,馬義和把成塊GRG拿到現(xiàn)場去鋸成需要的形狀,后來他改良安裝工藝在工廠先做成需要的形狀。最開始機器打出來的是平板,后來隨著個性化定制的需要可以打印各種立體形狀。
“這叫增材制造,不浪費一點材料,其實就是3D打印。”馬義和發(fā)現(xiàn),3D打印建筑最核心的難點在于材料——也就是打印噴頭噴出來的油墨。馬義和用的是纖維加混凝土,油墨技術最核心的難點是:上一層打出來以后,下一層不能變形,不能坍塌。
“沒人真的3D打印出房子來的原因是,他們的方向錯了,沒從最關鍵的油墨入手?;炷帘仨氉匀荒?,它有流動性,上一層剛打出來,下一層就塌了?!瘪R義和說,“有些層干得太快,有些層干得太慢,也會坍塌。要保證每層不變形,允許的誤差是毫米級的?!?/p>
“我們的整個系統(tǒng),可以控制材料的凝固時間。我想讓它什么時候凝固,它就什么時候凝固?!?/p>
2014年3月首次發(fā)布會,盈創(chuàng)宣布成為全球第一家打印出真正可居住3D打印建筑的企業(yè),第一個訂單便來自上海張江科技園青浦園區(qū)項目部。10幢用于動遷工程的辦公室,用戶已經(jīng)入住近兩年。這些房子都出自盈創(chuàng)蘇州工廠一臺高6.6米、寬10米、長150米的3D打印機。
3D打印對建筑業(yè)的兩大顛覆:第一,不再有建筑工人;第二,沒有鋼筋,只用纖維技術。
2014年首次發(fā)布會,馬義和選在了同濟大學,因為這里代表著中國建筑行業(yè)的未來。
“就是因為很多人的不相信,我們才把發(fā)布會放在同濟大學。”馬義和回憶,發(fā)布會結(jié)束后,大學教授們質(zhì)疑聲一片:怎么可能打印出房子?這簡直是一家騙子公司!馬義和無奈:“好吧,我們不解釋?!?個月后,馬義和在蘇州打印出六層樓和一棟裝修好的別墅。
馬義和還發(fā)現(xiàn),發(fā)布會以后,有同濟大學老師報了3D打印的專利?!巴Ω阈Φ?。實際上我們已經(jīng)報過了。”
盈創(chuàng)3D打印建筑目前最大的質(zhì)疑是沒有鋼筋——打印6層還行,6層以上沒鋼筋不符合國家標準。為了符合國家標準,目前盈創(chuàng)國內(nèi)的訂單,打印時都會預留鋼筋梁柱的位置,只打印墻體。“事實上我們可以一次性把整個房子打印出來,不需要事后組裝?!瘪R義和為了自我證明,打算向蘇州政府申請打印一幢100米高的建筑。
馬義和總結(jié)了3D打印對建筑業(yè)的兩大顛覆:第一,全機械化生產(chǎn)房子,不再有建筑工人;第二,沒有鋼筋,只用纖維技術。水泥、鋼筋、混凝土取代木頭是上一次建筑革命。“纖維技術是更大的一次。纖維混凝土的強度可以高出普通混凝土的三到五倍?!瘪R義和以此預測建筑行業(yè)的未來,“一套房子不需要一兩年,一天就打印出來,拎包入住,連家具都給你打進去。”
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