未来城市﹕打印解决建筑工人短缺?


38人参与 |分类: S好生活|时间: 2020-07-16
未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 以木材为主结构,再用人手砌上二千块3D打印陶土砖块,为未来建筑开创可能。(受访者提供)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? Christian J Lange(彭丽芳摄)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 只要在电脑设定程式,庞大的3D打印机器就会唧出陶土砖块,每块砖都有号码,以标示在建筑内部的位置。(受访者提供)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 米兰家俬展展出的钢筋混凝土单层住宅,被誉为全球最美丽的3D打印住宅。(受访者提供)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 住宅内部墙身可以见到一条条横纹,天花板则是普通的石膏墙。(受访者提供)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 杜拜3D打印办公室只花十九天时间完成打印和组装,外层还加入了超级保温层系统。(Killa Architecture提供)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 谢子华(彭丽芳摄)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? (明报製图)未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺? 未来城市﹕打印解决建筑工人短缺?

迪拜政府宣布在二○二五年后四分之一新建筑都由3D打印製造,声称可以减少七成劳动力,令整体成本大减九成。对于建筑成本全球第三贵、建筑工人短缺的香港,似乎是一个绝佳的解决方案。不过,香港建造商会行政总裁谢子华和香港大学建筑学院高级讲师Christian J Lange都异口同声表示,香港建筑业是一个接受新科技非常慢的行业,相信要等十年八载才见到香港第一栋3D打印建筑,远水未能救近火。

逐件测试 结构批准难过关

去年夏天,一栋3.8米高的橙色建筑结构在私人屋苑商场中庭展出,乃香港大学建筑学院「机械人製造技术实验室」利用3D打印出二千块陶土砖块砌成。Christian忆述:「原本计划是只以砖块为结构。但鉴于时间所限,询问过结构工程师,他指不够时间获得结构批准,因此要加入木材作主要结构。这是3D打印在香港建筑界应用的其中一大问题,如何确保能获得结构批准?结构用上二千块砖头,每一块砖的风乾程度各异,因此要每块砖头都进行力度测试。」

去年十二月,他们为深港城市建筑双城双年展设计第二个3D打印建筑结构,今次用上一千块砖头,砌成两米高全砖建筑。「陶土很漂亮,不过需要烧製和风乾,即需要消耗能量去製造。因此我们今个星期开始尝试使用石屎,亦可能会在石屎中加入纤维,增加强度。另一边厢,瑞士建筑师正研究使用钢筋混凝土。」

不过,3D打印发展初期所费不菲,实验室在二○一六年成立,至今投资逾百万,单是两部3D打印机器就值6.5万美元(即约50.7万港元)。「迪拜计划二○二五年有25%新建筑由3D打印,只有七年时间,我认为是太过乐观,我对结果存疑。人们研究3D打印建筑只有五至十年时间,未有足够的研究。过往主要集中测试物料,但未进行强度、耐用性等研究,我不知道3D打印建筑可以有多持久。」

打印构件再组装建筑多元

Christian认为与其3D打印全栋建筑,倒不如打印不同构件再组合。因为若要打印全栋楼,打印机器要大过栋楼,「瑞士的实验性计划是打印一个模型,再倒入钢筋石屎,然后运往工地。利用电脑程式就能随时改变设计,可以告别建筑单一化」。今年的米兰家俬展就展出了一栋由3D打印而成的一百平方米单层住宅,楼底约四米高,预先在工场打印构件,再在现场组装。「暂时3D打印只能建成单层建筑,因为高楼大厦除了运用石屎外,还需要金属,3D打印不能印出金属。」

「我对3D打印有兴趣,是因为作为建筑师,经常找寻新方法表达建筑,现时香港建筑很单一,建完一栋后不断複製,所有东西都很便宜,我不想多批评香港建筑,但可以更为有趣。」他拿起两件形态不一的模型说,「有趣的地方是3D打印出不同複杂性的物件,但可以用相同时间和价钱製造出来。」不过,他认为要在建筑界应用,最重要是要发展出一套程式和机器能够处理不同大小的建筑,「因为每一个地盘都不同,难道每次都要用新机器?」

未知数多 港人难接受

一个貌似电视机的巨大白色建筑,坐落在迪拜阿联大厦旁边,整个建筑都是由3D打印的钢筋混凝土建成,只花了十七天时间打印,两天时间装嵌。二○一六年起成为迪拜未来基金会的办公室,是世界上第一个功能齐全和可以永久使用的3D打印办公室。

「在迪拜这种人力资源好短缺的地方才会做3D打印,而且要在一些开扬的地方。」谢子华观察到现时3D打印的建筑都比较矮或是临时性质,因此相信在香港市区做3D打印的好处不大。「3D打印是不是绿色建筑,我无足够资讯答你呢个问题。但所有东西即整即做,减少浪费是真的。但製造这种机器都要金属,是不是真环保呢?」

而且,人们关心耐用问题,要有数据才会放心大规模使用。他反问3D打印能否承受颱风、温差?是否防水、受热?结构上能否达到香港设计条例要求?「好简单,例如墙上可不可以钉一口钉?有建筑商曾经试过用较轻的物料,但用家似乎不太接受。因为香港人始终觉得墙身是要硬的要实的,外地用空心墙反而不觉得有问题。」

谢子华指出,香港建筑界引入新科技好慢,主要视乎经济诱因、市场接受程度和法例接受程度三方面。「3D打印要设计到完美才可以打印,即是需要零错误,边个够大胆去做零错误的东西?反而现在人手兴建,可以边做边改。」

用作保育谂得过

「引入3D printing可否有效帮助劳工短缺问题?暂时来说,市场没有这种需求,未到tipping point。」建筑设计及谘询公司Arcadis今年报告显示,香港是全球第三贵建筑成本城市,仅次于三藩市及纽约,主要成因包括劳动人口老化及技术工人严重短缺。谢子华指出,现时注册建筑工人有47.8万人,当中逾20万工人为50岁以上。而注册建筑工人中只有三分之一全职,三分之一兼职或客串,其余三分之一只有注册没有工作,空缺达一万多个。

香港建筑成本高昂,谢子华认为主要是由于本地建筑条例对环保和工期的规定较严,加上新加坡等地大量从外地补充劳动力,能有效解决人力短缺问题。「最近出现多了纳米楼,建筑密度高了,而每平方米的建筑成本自然贵好多,亦扯高了本地建筑成本。但要留意建筑费和卖价是脱鈎的。」

「用3D打印的话,以机械完全代替人手,对社会来说难接受,社会上好多人找工作,完全代替人会引伸社会问题。」但他建议可以引入3D打印来做保育、修缮古物和仿古,因为可以完全複製细小的旧建筑部分。

文//彭丽芳

图//彭丽芳、受访者提供、Killa Architecture

编辑//林晓慧

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