4D打印，能改变人类的未来？

3D打印技术的存在已经有相当长的一段时间，而真正被资本吹捧起来并成为流行也就是近两年的事。在资本、人才的推动下，众多的极客、研究人员及创业者在3D打印技术的基础上进行各种各样的尝试，包括打印技术、打印设备、打印材料等，同时在不同的领域进行了对3D打印的探索。其中有使用沙子打印艺术品的，有使用石墨打印电路的，也有打印心脏或肢体的，而更独特的则是利用3D打印技术打印房子。

其实3D打印技术进入建筑领域打印房子已经不是什么新鲜的事情，但确实会给建筑行业带来革命性的技术变革。其优势主要体现在以下几方面：

一、3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料。因为3D打印建筑不产生任何扬尘，不产生建筑垃圾。对饱受雾霾与建筑噪音之苦的城市居民来说无疑是个好消息；

二、可以变废为宝，实现建筑垃圾二次利用。各类建筑垃圾、工业垃圾、矿山尾矿，都可以作为3D打印的原料。其中沙漠的沙子对3D打印来说就好比“黄金”，是很好的原料，可就地取材做固沙墙、垂直绿化墙等，固沙治沙。

三、节约建筑成本，提高建筑效率。以目前已经实现的3D打印建筑来看，采用3D打印技术可节约建筑材料30%到60%，工期缩短50%到70%，节约人工50%到80%。也就是说，通过3D打印技术，可以更低的造价、更快的工期造好房子，建筑成本可至少节省50%以上。

在实际应用中比较受关注的则属苏州的数幢使用3D打印技术建造的建筑，这批建筑包括一栋面积约1100平方米的别墅、一栋5层居民楼和一栋简易展厅等，建筑的墙体由大型3D打印机打印而成，而使用的“油墨”则是由少量钢筋、水泥和建筑垃圾制成。

图 3D打印建筑

3D打印：墙是如何打印的？

以苏州打印建筑的情况来看，该“打印机”高6.6米、宽10米、长32米，底部占地面积有一个篮球场大，高度有三层楼高。打印的材料宽度只能是1.2米，但长度可以无限长。根据电脑设计图纸和方案，由电脑操控一个巨大喷口喷射出“油墨”，喷头像奶油裱花一样，油墨呈“Z”字形排列，层层叠加，很快便砌起了一面高墙。之后，墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来，再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注，连成一体。并且在24小时内可打印出10幢200平方米建筑。

打印的房子会颠覆房价吗？

以目前市场售价8000万的别墅来看，采用3D打印技术所打印的成本只要100多万。不仅价格具有优势，施工效率也同样具有传统建筑无法比拟的优势，这样的一套别墅基本一天就能打印完。

打印的房子安全吗？

尽管目前关于3D打印的房子还没有具体的监测标准，相关的打印建筑标准也处于缺失状态。但从目前开发者的自身测试层面来看，3D打印的墙体强度是普通水泥的5倍，并且其借助结构可以选择更为复杂、坚固的结构方式，还可以采用中空的墙体结构，实现冬暖夏凉的宜居环境。

也就是说目前在技术结构方面受到施工限制的一些技术方式，借助于3D打印建筑都可以实现。当然，这种新兴技术与应用要大规模的商业化，则其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证，相关的检测标准也有待于完善。。

4D打印之后将颠覆什么？

3D打印进入建筑领域的应用不仅实现了建筑定制化的情况，而且还有效降低了建筑成本，提高了建筑效率，这对于现有的房地产市场而言必然带来革命性的影响。但当建筑与4D打印相遇之后，改善的或许已经不再是房价，将会在根本上对当前的房地产行业，以及人类对于居住这个概念的改变。在这里我们需要先对4D打印技术做个基本的了解，所谓的4D打印技术，其核心的关键就是在3D打印的基础上增加了一个D的维度，也就是时间。用一句话来总结：我们可以理解为3D打印是死的，4D打印是活的。也就是说3D打印技术打印出来的东西是一个在三维空间里有着固定形态的物品，除了使用的自然磨损之外，它的形态是固定不变的；而4D打印是会变化的，它可以根据我们预先设定的模型，在时间的维度里发生变化。

其实在我们的认知里最熟悉的是2D打印，也就是办公室里的那台打印机，它只是在XY两个维度所构成的平面上进行打印；而3D打印呢，就是在2D的基础上，也就是这个XY平面的基础上增加了一个Z的维度，于是就把本来平面的打印变成了立体的，具有空间感的三维打印。4D打印更进一步，就是在3D打印的基础上增加了一个时间维度，也就是T，所以从空间维度层面来理解4D打印，其实就是XYZT的这样一种空间概念。

这就意味着当我们采用4D打印技术建造房子时，所构建的房屋物理空间将会被改变，也就是说房子的物理空间将由当前的静态向可动态转变，并且这种转变将会根据住户预设定的空间需求，在特定的时间情况下自我驱动变化。由4D打印技术所带来的影响，对于房地产业而言至少会带来以下两方面的颠覆性影响：

一、居住空间的有效利用。今天我们所居住的空间在高房价的影响下，似乎空间成为了影响生活质量的问题。但深入思考，房子建筑面积大小固然有影响，但空间的合理利用似乎更为主要。我们今天所居住的房子，当传统房屋的大部分生活居住功能被外移之后，我们对于房子的使用功能需求已经较30年前发生了很大的改变。就以客厅而言，我们不再是以K歌、打麻将或亲朋会客为主，可以说客厅的实际使用时间与利用率并不高，包括我们的卧室。通常来说，使用卧室的时候，客厅将处于闲置；而使用客厅的时候，卧室基本处于闲置。因此这组矛盾自然就出现了，一方面使用空间似乎不足；另外一方面使用效率不足。

如果采用4D打印之后，这种情况将能获得有效解决，当我们处于客厅环境的时候，房子的空间格局将会自动变化，将卧室的空间融入到客厅中，为客厅提供更多的空间；当我们需要进入休息状态时，空间格局也将同样自动变化，将客厅的空间融入到卧室中，提供较为舒适的休息空间。

二、装饰行业的影响。通过4D打印技术打印的建筑空间并不需要装修，用户所希望的装修元素在打印初期被完全融合进去，并通过打印技术直接成型。不仅如此，4D打印的建筑风格、装修风格、装修布局等都可以根据住户的“想法”而变化，也可以简单的说家里的装修风格可以随我们的心情天天变化。

我们只需要在打印初期，在建筑的模型设计中赋予其变化的想法，室内装饰环境或布局或风格将在接收到住户所发出的触发指令之后自动为我们变化完成。在4D打印的建筑中，我们住的或许已经不再是一座建筑，而是一座“魔方”。