在我的認知裡，現在的建築可持續發展主要體現在一下幾個方面：通過玻璃幕牆實現採光採暖；架設太陽能板實現光電轉化；大型建築頂部使用雨水收集器來滿足建築內的日常用水；高層建築頂部強大的風力亦可以用於發電。

垂直森林花裡胡哨成本高

當然有一個比較有新意概念是14年在米蘭提出的“垂直森林建築”。如下圖所示分別是中國碧桂園的總部大樓與米蘭的垂直森林。但是我認為這種森林建築只是一個噱頭，並不是未來土木工程可持續發展的方向。原因無它，就是因為這種看似環保的技術需要昂貴的人力成本來維持。米蘭的垂直森林9000歐一平，但是業主每年需要繳納5000歐的園林修建費用，這筆費用拿來做綠化遠比用在垂直森林建築的園林修剪上所能達到的精華空氣效果要大得多。人類建造建築的原因是人類無法適應自然惡劣的生活環境，把自己與自然隔離開來。就像知乎上的一條回答說的那樣，任何試圖把人的建築環境與自然拉進的技術都要付出高額的成本。

所以我才認為這種砍死可持續發展的技術的本質只是一個滿足高端消費群體精神需求的一個噱頭。如果真的有一天，所有的建築都是垂直森林建築了，那麼人類的GDP加起來恐怕都不夠維持這些建築。

在我看來目前的可持續發展的主流方向還是在與水循環與發電技術兩個方面。但是在我看來這些技術只是應用在建築的使用場景中，未來土木工程的可持續發展方向必須是從建築的根本上來出發，即建築的建造技術。

目前主流的建造技術仍然是人力為主，大型機械為輔。隨著未來技術的發展，機械成本降低與人力成本增加是必然的。所以可以預見的是未來建築技術會以機械為主，人力為輔。

3D打印技術是王道！

那麼未來的建築技術到底會是什麼呢？在這裡，我有一點思考——那就是3D打印技術。下圖為3D打印建築設備示意圖。

首先讓我們來暢想一下3D打印技術如果真的在建築行業所普及的場景。建築技術的改變甚至會逆向影響到我們土木工程師的工作，由於不再使用傳統的建築元素如磚、柱、梁，所以在結構設計時的要求也會改變，會賦予土木工程師更大的設計空間。其次，在施工上，只需人來安裝好建築3D打印設備，在施工過程中完全由設備承擔，只需人來監控管理。這樣一來，人力被大大解放。但有人則覺得可能會引發諸如“工作被機器搶走，大部分建築工人失業”的社會問題。對此我只想說，技術的革新所帶來的人力冗餘是不可避免的，但同時也會提供新的工作崗位，只是對工作人員的知識素養要求會更高一些，這也是時代發展的不可逆的趨勢。最後在用戶體驗上，3D打印技術也會為用戶帶來更多的選擇，甚至可以實現私人訂製化，根據房屋實用功能的不同也可以即使對房屋結構進行更改。

說了這麼多3D打印技術應用於建築行業的前景，那麼至於該技術如何使得建築可持續發展則應該說說材料方面。在材料的使用上，根據地區的環境不同，會應用不同的材料。例如地震多發地區，可使用輕質材料。對於氣候乾燥地區，則可使用一些吸熱材料可以達到冬暖夏涼的效果。在建造時能夠節約70%的框架建設成本，3D打印設備的能耗也不高，更重要的是在3D打印技術建造房屋過程中不會產生傳統建築行業產生的建築垃圾，節約建築材料的同時實現零汙染。

但是目前3D打印技術應用在建築領域有幾個難關尚在攻克。

其一是目前建築壽命普遍過短，建築的使用壽命取決於建築材料，結構設計，地理環境等等。但由於目前材料技術的限制，3D打印的房屋的使用壽命普遍不長，這個問題只有找到一種穩定性極強的材料才能解決。就如圖中的3D打印出來的亭子，有日本設計大師隈研吾設計建造，已經比傳統的3D打印的結構更加耐用，但壽命只有9個月。

其二則是目前打印房屋的成本還較高。無法實現3D房屋打印的普及化。但是這兩個問題隨著技術的發展都能得到解決。畢竟機械設備隨著大規模生產成本會降低，而垂直森林的維護費用則不能通過技術的發展而使得成本大幅降低。

總體來看，3D打印技術是土木工程的可持續發展的一個重要方向，但是3D打印技術真正投入大規模生產建設中還需要一些技術如材料技術的支持。

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