非盈利组织是如何推广廉价和精心打造的3D打印混凝土房屋的
1985年，联合国将每年10月份的第一个星期一定为世界人居日。今年，包括巴塞罗那、巴黎、雅加达和纽约在内的30多个城市在这一天举办了讨论全球住房危机的对话。联合国将住房不足视为一个人权问题，在其可持续发展的目标中，有一项就是到2030年要将生活在贫困中的人数减少至少一半。
根据联合国的估计，全世界有八分之一的人口生活在住房不足的地方。联合国对住房不足的定义是，缺乏用水或卫生设施或缺乏足够的空间或安全。这包括不断增加的来自政治动荡中国家以及仍然受到自然灾害影响的国家的移民和难民的人数。
New Story 是一个非营利组织，为全球范围内那些艰难度日的家庭建造住房，现在希望通过扩建3D打印混凝土房屋来扩大其可以触及的地域。New Story 的联合创始人兼首席运营官 Alexandria Lafci 说：“我们需要在不影响质量的情况下更快、更经济地建造房屋。如果没有（可以改变做事模式的）新的创新或技术，人们就无法既快速又廉价地建造出房屋。”
以不同的方式做事
2015年，New Story 开始了在海地 Lévêque（莱维克）工作。2010年地震后有关部门提供了意在支撑几个月的临时住所，但直到那时，人们仍然生活在破旧的防雨布下。
“我们当时就认为，现场的住宅建筑和对家庭的服务工作可以做得更好一些，”Lafci 说，“我们也觉得，从整体上看，在如何让非营利组织运作方面，我们有很大的进步空间。”
该组织与当地合作伙伴一起，建造了数量有限的简单的混凝土砌块和灰泥房屋。这些房屋有波浪状的铝屋顶、带锁的木门，还有百叶窗。这些房屋是使用当地的劳动力和材料建成的。根据居民的需求和愿望，这些房屋可建成三居室的，也可建成四居室的。
New Story 的拓展活动向潜在的捐赠者展示了将被安置家庭的视频。这一善举帮助 Lévêque 变成了一个有着151套房屋的街区。从那时起，New Story 在海地、萨尔瓦多、墨西哥和玻利维亚的14个社区建造了1113套住房，可容纳的人数达6000多人。其最近的项目位于萨尔瓦多的 Ahuachapán（阿瓦查潘），为80个家庭提供了安全的新住所。这个项目仅仅用了10个月的时间，每个建筑物的成本约为6500美元。
应对巨大需求的新技术
然而，New Story 希望把步伐迈得再快一点。经过一年时间对模块化和预制选项的研究，Lafci 找到了一个解决方案：混凝土打印的房屋。一旦她确定了这种施工方法，业界的联系人就牵线搭桥将 New Story 与 ICON 联系在一起。能够为混凝土提供3D打印的公司屈指可数，ICON 便是其中的一个。
New Story 与 ICON 合作对其 Vulcan 混凝土打印机进行了测试。虽然许多混凝土打印结构使用奇特的混合物帮助混凝土流动和凝固，但 ICON 开发了一种专有的使用普通材料的砂浆：水泥、沙子和水。“我当时是在海地的农村作业，无法等待有什么特殊的材料运输过来，”Lafci说。
今年早些时候，ICON 在该公司所在地的家乡奥斯汀创建了一个概念验证的房屋。这个350平方英尺的结构包括一间起居室、厨房、卧室、浴室和环绕式门廊。
为了让设备在不同的条件下都能够运行，他们正在对该设备进行一些调整。例如，在奥斯汀打印期间，雨水就不断地堵塞泵管。现在，ICON 正在开发下一代的 Vulcan，为的是让它能够承受卡车将其运输到偏远地区的长途颠簸并且在电力不稳定和缺乏干净水的地方也可以运行。ICON 期望新的版本将在未来几个月内完成。
快速、便宜，而且是精心打造
3D混凝土打印是全球建筑的一个发展趋势。设计师喜欢这种建筑方式给予他们的自由，以及在设计复杂形状和新形式方面的能力。Logan Architecture（罗根建筑公司）使用欧特克的 Revit 设计了奥斯丁的示范房，而结构工程师则使用了 AutoCAD。
根据 Logan Architecture 的创始人 Andrew Logan（安德鲁·罗根）的介绍，在实际设计时遇到的条件限制跟传统的混凝土砌体建筑是相似的。Logan 根据 ICON 工程团队对壁厚的规格建立了 Revit 系列。然后该团队使用 AutoCAD 创建了墙体的最终内部框架。
对于奥斯丁的示范房，Logan 增添了弧形墙以展示整体构造方法的一些可能性，包括3D打印。ICON 有一个内部软件工具，可用于将 AutoCAD 的文件转换为g代码。这种代码是一种编程语言，可指示机器移向何处以及如何移动。
“ 使用3D打印机进行家居设计的有趣之处在于它开启了一些新的可能性，而这些可能性若利用传统方法是非常困难、昂贵的，或者是无法实现的，” ICON 的联合创始人兼首席执行官 Jason Ballard（杰森·巴拉德）说，“ 像曲线、斜坡、有机形态或生物形态这样的形状现在是可能的；也不再那么昂贵；而且事实上，这些事情已经变得非常简单。”
这项技术将帮助 New Story 在不到24小时内以4000美元的造价建造出一套房屋。此外，由于打印机完全按照设计吐出材料，因此可以消除人为的错误和低劣的施工方法。
虽然打印机本身很昂贵，但是材料便宜且容易获得，而且劳动力成本也低得多。更重要的是，打印的房屋修改起来很容易，有利于满足当地的需求。New Story 使用社区设计流程，以征求未来住户的意见。这里的理念是，设计师们能够快速修改基于 CAD 的设计，然后施工经理可以从加载到打印机内存中的各种设计中做出选择。
应对社会住房的新蓝图
New Story 需要筹集60万美元来支付下一代 Vulcan 的费用；这笔资金正在通过自愿资助研发的大型捐助单位来筹集。此外，还有一个针对个人的捐助呼吁。该捐助的100％的资金将用于劳动力和住房材料。尽管那60万美元可完全建造另外一个社区，但是 New Story 期望这样做最终能够换来从每个打印的房屋上节省2500美元的受益。
New Story 也希望看到其他慈善机构采用其模型和3D打印流程。通过一个移动应用程序，让工作人员从住户那里收集数据，再通过另一个应用程序，为农村项目（甚至通过随时可用于打印的家居设计的组合）提供建筑管理和质量控制，它正在努力使该系统能够被其他非营利性建设单位所效仿。
“许多住宅的建筑方式已经停滞不前，”Lafci 说，“在过去的30年间，我们一直在建造完全相同的房屋，但是对于房屋的使用情况或者家庭的感受基本上没有什么改进，也没有什么新意。”
New Story 目前正在拉丁美洲寻找土地和当地的合作伙伴，以便在2019年第一季度开始建造世界上第一个3D打印的社区。Lafci 说，如果 New Story 能够使社会住房建设者的整个生态系统运行得更好、更有效的话，“我们则可以在我们的有生之年做一些从某种程度上改变社会的事情。”