3D打印房子？建筑業(yè)迎來新變革！
作者：anke001 日期：2020-07-13
近幾年來，3D打印這個名詞從陌生到熟悉，逐漸走向人們的生活和工作中。隨著3D打印技術(shù)日益完善，不僅可以打印小件物品，而且這項技術(shù)甚至可以徹底顛覆傳統(tǒng)的建筑行業(yè)。
什么是3D打印技術(shù)？
?3D打印，顧名思義，就是不同于我們的平面打印，它是在一個三維立體空間中制造東西。它的基本原則為：建?！蛴 瓿?。
▲趣味解讀3D打印技術(shù)
3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是普通打印機的打印材料是墨水和紙張，打印的是打印電腦設(shè)計的平面物品，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等各類“打印材料”，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的模型變成立體實物。
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3D打印技術(shù)如何運用到建筑業(yè)？
現(xiàn)在，3D打印技術(shù)已在汽車制造、食品加工、服裝、醫(yī)療保健等眾多領(lǐng)域運用，像在建筑行業(yè)，3D打印技術(shù)已經(jīng)被用來建造房屋了。
▲中國建筑集團利用3D打印技術(shù)建造了一棟雙層建筑
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3D打印帶來全新施工流程
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在傳統(tǒng)的房屋建設(shè)中，從平整場地到建地基，再到建主體，整個施工流程都主要是由人力來完成，房體結(jié)構(gòu)成型需要的工期也較為漫長，但將3D打印技術(shù)應(yīng)用于建筑工程中，利用自動化設(shè)備實現(xiàn)全天候不間斷打印，直接將計算機中的設(shè)計轉(zhuǎn)化為實在的房屋主體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)施工流程的簡化、更自動化。
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整個3D打印建筑流程主要包括以下幾個步驟：
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▼首先，在電腦上通過計算機軟件建模，確定整體建筑各部分的三維模型
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▼打印機通過讀取模型文件中的信息，用水泥、金屬、玻璃纖維、石膏、橡膠類材料等建筑材料將房屋的主體架構(gòu)打出來
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▼整體架構(gòu)完成后，再由人工進行窗戶安裝、墻漆噴繪等房屋內(nèi)外部布置工作，最終一個房屋就完成了
3D打印技術(shù)為建筑業(yè)帶來哪些變革？
01.為建筑設(shè)計釋放更多創(chuàng)意
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對于復(fù)雜形態(tài)的建筑，現(xiàn)有建造方法很難低成本高精度地實現(xiàn)非線性造型，這也束縛了很多開發(fā)商在設(shè)計建筑造型時的思路，但3D打印技術(shù)可以突破這一技術(shù)壁壘，利用三維數(shù)字模型高精度成型，實現(xiàn)低成本地建造復(fù)雜、多樣化的建筑，讓開發(fā)商的更多創(chuàng)意設(shè)計可以保留，甚至可以利用它建造最優(yōu)化的不規(guī)則設(shè)計結(jié)構(gòu)，來滿足個性化需求或者適配特定的環(huán)境。
▲蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的八位教授利用了3D打印技術(shù)建造了造型獨特的DFAB HOUSE
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02.高效、經(jīng)濟、綠色
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▲工程師馬義團隊在上海打造的全球第一批3D打印的中式庭院
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由工程師馬義以及團隊共同打造完成的全球第一批3D打印的中式庭院，打印材料是利用廢棄的建筑尾礦、固廢鋼渣混合研發(fā)出來的，3D打印建筑現(xiàn)場也只用了三到五個工人、一個打印機、一個吊機、一個挖掘機，4000平方米的樓房在7天內(nèi)就完成了。
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和傳統(tǒng)的建筑方式相比，這大大提高了建造速度，縮短了建筑建設(shè)項目周期。就地取材，建筑垃圾再利用的方式也極大地節(jié)約了成本，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。除此之外，打印過程中也不產(chǎn)生揚塵和建筑垃圾，真正實現(xiàn)了綠色施工。
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03.“有房可住”?
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▲紐約的Framlab公司使用3D打印技術(shù)在紐約創(chuàng)造了名為『Homed』的新式住宅，為流浪者提供了居所
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當(dāng)颶風(fēng)、地震等自然災(zāi)害摧毀房屋，使成千上萬人無家可歸的時候，3D打印制造工藝功能性強，時間快，價格低廉的特點，正是癥對“社會住房問題”的一個實用的解決方案。在紐約，確實已經(jīng)出現(xiàn)了用于解決流浪者居無定所的3D打印住宅。
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結(jié)語
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3D打印在建筑領(lǐng)域仍處于初期應(yīng)用階段，但該行業(yè)本身正在快速發(fā)展。它將設(shè)計、施工、裝備、新型材料、應(yīng)用融合等綜合為一個新的體系，突破了傳統(tǒng)建造方式在人力、材料、工期等方面的限制，帶來了建筑建造體系上的一場革命，使得整個建筑建造過程更智能、高效、環(huán)保、經(jīng)濟。
相信隨著3D打印原理和建筑建造技術(shù)的進一步結(jié)合、3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，3D打印將會進一步推進建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。