3D打印定制化對整個建筑產業的啟示
3D打印技術最早出現在20世紀90年代中期，以利用光固化和紙層疊等方式實現快速成型，它與普通打印機工作原理基本相同，通過一層又一層的多層打印方式，最終把計算機上的藍圖變成實物。不僅可以打印小件物品，甚至可以徹底顛覆傳統的建筑行業，順利完成設計師們看似復雜而偉大的構想和設計。
美國南加州大學工業與系統工程教授比洛克·霍什內維斯研究出一種被稱為“輪廊工藝”新工藝，“輪廊工藝”的概念在設計上很簡單，但是實施起來稍有復雜，它由一個巨型的三維擠出機械構成，操作很像我們見到的打印機操作原理，不過有一個明顯不同的地方：它擠出是混凝土，建成的建筑能夠抵擋地震和其他自然災害，一幢面積約2500平方英尺的建筑，在不到20小時就完成建造。這項工藝不僅造價便宜、快速建造，而且對環境友好，建設造價和材料大幅度降低，獲得了美國宇航局和美國軍方的支持和資助。
2014年4月，由上海盈創裝飾集團公司自主研發的3D打印機打印房屋在上海青浦亮相，樣板房先在蘇州打印好后搬運至上海，經過二次澆筑完成。公司還與同濟大學、中鐵八局合作，在蘇州打印完成了一座1100平方米的別墅和一棟6層高的住宅,安全性符合國家標準。盈創作為全球第一家實現一體化建筑3D打印集成技術的公司，在全球首次采用3D打印技術打印出完整的建筑。
盈創依靠自主研發的打印機設備，以連續線性擠出方式“打印”而成，與傳統建筑無異，甚至比傳統鋼混建筑強度更高。空心墻體不但大大減輕了建筑本身的重量，更便于建筑商在其空空的“腹中”填充保溫材料，讓墻體成為整體性自保溫墻體。業主可任意設計墻體結構，預留“梁”和“柱”澆筑的空間，一次性解決墻體的承重結構問題，從而使之在高層建筑中大顯身手。因此無論是橋梁、簡易工房、劇院，還是賓館和居民住宅，其建筑體的強度和牢度都符合且高于國家建筑行業標準。
如此看來，雖然3D打印技術要完成我們想象中安全可靠又舒適的房子，還需要一個漫長的過程，其剛度、強度和耐久性等綜合性能也還待進一步驗證，但3D打印技術對建筑行業的影響和作用還是不容小覷，也帶來不少啟示。
第一、3D打印建筑的宗旨——環保
據權威部門透露，截至2011年底，中國城市固體生活垃圾存量已達70億噸，可推算建筑垃圾總量為21億～28億噸，每年新增建筑垃圾超過3億噸。如采取簡單的堆放方式處理，以1萬平方米500～600噸建筑垃圾的標準推算，到2020年，我國還將新增建筑面積約300億平方米，每年新增的建筑垃圾將占1.5億2億平方米用地，這是一個令人震驚的數字。
那么，作為3D打印建筑的最大亮點就是建筑垃圾再利用，包括工業垃圾、尾礦等。完全就地取材，回收建筑垃圾、工業垃圾和尾礦，通過技術處理、加工、分離，使之成為3D打印建筑“油墨”的原材料。讓建筑垃圾回到建筑中，新建建筑又環保且不產生垃圾，今后建筑工地不會再是一片狼藉，城市空氣質量也會得到改善，這毫無疑問3D打印技術就將成為首選，在建筑行業將大有作為。
第二、3D打印建筑的核心——材料“油墨”
在大多數人概念中，油墨肯定是液體的，“水”怎么造房子，能住人嗎?而盈創公司的3D打印建筑，其“油墨”是一種經過特殊玻璃纖維強化處理的混凝土材料，也可以理解為取材于建筑垃圾，這種油墨的強度和使用年限大大高于鋼筋混凝土，而“油墨”擠出后會很快凝固，保證打印機能連續打印。3D打印建筑具有成本低,環保等多重優勢，就地安裝打印機，就地取材，滿足周邊200公里以內的建筑打印需求，應用前景廣闊。
該項目采用的3D打印技術不但能打印簡單的標準建筑和各種房型，還能打印波浪形平滑表面等各種造型的房屋外立面，讓建筑的藝術性通過3D打印技術一次性實現。
第三、3D打印建筑對設計師的影響：變革與創新
3D打印給建筑設計的設計師帶來了福音，他們只需要自己有一個好的構思，通過平面CIAZ做出3D立體的電腦數字模型，就可以通過3D打印技術快速的打印出自己需要的模型。通過直觀的3D模型他們可以很快的發現和修改自己的設計方案不足之處，這樣可以大大節約設計們思考和驗證的時間，這些所有的工序都只需要一個人或者很少的幾個人就能快速的完成。
3D打印技術將顛覆傳統設計模式提高更好的創新思路，一個新的創新設計思路模式就急需得到改革，3D打印很可能引發這場建筑設計之路上的戰役，它在公司或者設計方案競標和投標的重點項目就可以帶來絕對的競爭優勢。它的直觀表達、更容易更好的傳達出設計師所要表達的設計思路和設計意圖、理念。對方也更加直觀地領悟到設計師的設計創新和價值。3D打印技術無疑將引領未來建筑設計的顛覆性的革命。
第四、3D打印建筑的優勢：成本低工期短
3D打印不僅是一種全新的建筑方式，更是一種顛覆傳統的建筑模式。它更加堅固耐用、保護環境、高效、節能，不僅解放人力，還能大大降低建造成本，大幅度減少勞動成本，與傳統建筑行業相比，3D打印的建筑不但建材質量可靠，還可節約建筑材料30%-60%、縮短工程施工工期50%-70%、減少人工50%-80%……據測算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，據了解，在24小時內打印出10幢200平方米建筑，節省大量的人力和財力，用數字化的生產方式減少對人的依賴,就解決了建筑行業由于依賴人帶來的規模負效應問題,前景遠大。今后，在工地上將不在是人來人往，攀爬施工切磚抹灰；車輛進進出出，運送堆積如山的各類建筑材料，只需幾名技術人員，按照設計師的設計要求操控3D打印設備定制打印就好，一次性的完成建造構造，將成品展示在人們面前，將讓更多人買得起房子，買得到自己想要的個性化的好房子，實現住房個性化的私人定制。
當然，3D打印在建筑新材料開拓和建筑工藝上的創新探索值得稱贊，要真正普及3D打印房屋還需時日，需要對內部結構、綜合強度、防火性、使用年限等多方面進行綜合考量，承載力強度、耐久性等各項指標還有待權威檢測和認證，但隨著3D打印技術的飛速發展，相信到這一天不會太遠。
(責任編輯：admin)
未來，3D打印將為供應鏈帶
選區激光熔化SLM過程中打
3D打印熱潮已過，下步將如
干貨：3D打印在一汽大眾汽
3D打印機為何能在環保問題
3D打印為供應鏈帶來意想不
各類3D打印成型技
