蔣 艷

（湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感 432100）

1 3D 打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用范疇

1.1 3D 打印技術(shù)在裝飾材料領(lǐng)域應(yīng)用

3D 打印技術(shù)目前在裝飾材料領(lǐng)域應(yīng)用比較成熟。在我國，個性化的裝飾部件已經(jīng)成功應(yīng)用于水立方，上海世博會大會堂，國家大劇院，廣州歌劇院，東方藝術(shù)中心，鳳凰國際傳媒中心，海南國際會展中心，三亞鳳凰島等成百上千個建筑項目中。

1.2 3D 打印技術(shù)在建筑實體中應(yīng)用

3D 打印技術(shù)在建筑實體中的應(yīng)用目前還處在探索，但是快速發(fā)展的階段，真正進入商業(yè)化階段的案例很少，但是也產(chǎn)生了很多重要的驗證實體建筑。如，輪廓工藝，莫比烏斯環(huán)屋，月球基地，打印房屋2.0，荷蘭運河屋，青浦園區(qū)打印屋等。

1.3 3D 打印技術(shù)在建筑模型中應(yīng)用

在建筑業(yè)，設(shè)計師們使用3D 打印機打印建筑模型，這種方法快速、低成本、環(huán)保同時制作精美。通過3D 打印可以做到完全符合設(shè)計師的要求，節(jié)省大量的材料和時間，給業(yè)主、承包商直觀的實物展現(xiàn)設(shè)計。大大縮短了業(yè)主和設(shè)計師，建筑師之間的溝通距離。

2 3D 打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 3D 打印的建筑裝飾材料

位于北京是昌平區(qū)第七屆國際草莓研討會展覽中心酒店綜合體，它是一個包含培訓(xùn)中心，會展中心和一個位于傳統(tǒng)的草莓種植和生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)園附近的工廠，大廈將為草莓產(chǎn)品園藝科學(xué)家和生產(chǎn)者舉辦各種活動，同時提供了一個思想交流和協(xié)作的地方。其使用了大量的3D 打印的建筑裝飾物，白色曲線殼以不同的高度和寬度包圍空間，運用SRC---一個低成本的材料形成雙弧形墻壁。外墻采用篩條可操的菱形窗戶，室內(nèi)自然通風(fēng)。

2.2 3D 打印的各式家具

如果我們運用傳統(tǒng)工藝做出多孔透氣的座椅其實是很難的，即便是我們運用比較成熟的發(fā)泡工藝,想要達到舒適平整也是不容易的。而利用3D 打印來制作這樣的模型是非常方便的。一些雕花鏤空的工藝，用傳統(tǒng)的做法時間成本是非常高的，價格非常的昂貴?，F(xiàn)在用3D 打印出來確實是方便、直觀?，F(xiàn)代家具中像一些抽屜的側(cè)立面許多通過3D 打印出來的,許多流線型的設(shè)計也是通過3D 打印出來的。這樣能夠大大的節(jié)省設(shè)計師和制造者的時間成本。

2.3 3D 打印的建筑模型

3D 打印的建筑模型不僅可以給業(yè)主和客戶進行直觀的交流，而且可以使3D 打印發(fā)揮到淋漓盡致,使大家從抽象的圖紙過渡到可以直接觸摸、看到的模型。雖然現(xiàn)在有板構(gòu)件模型，但是想要做到這種惟妙惟肖還是比較困難，而3D 打印確實能夠做到整體樣式精美，細(xì)節(jié)清晰的效果。

2.4 3D 打印的實體建筑

2.4.1 采用輪廓工藝的3D 打印房屋

在2006 年,荷蘭發(fā)明了輪廓工藝，打印出來了很多采用輪廓工藝的3D 打印房屋。2012 年由美國航天局NASA 出資，美國南加州大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程系的比洛克.霍什內(nèi)維斯教授做了一個3D 打印技術(shù)應(yīng)用在建筑領(lǐng)域的電腦模擬展示。應(yīng)用輪廓工藝系統(tǒng)，在不到20 小時的時間內(nèi)就能夠建造一棟面積2500 平方英尺的建筑。輪廓工藝打印出來的墻壁是空心的，雖然質(zhì)量更輕，但它們的強度系數(shù)比傳統(tǒng)房屋更高，而且節(jié)省了20%到25%的資金，25%到30%的材料和45%到55%的人工。

2.4.2 莫比烏斯環(huán)屋

來自荷蘭宇宙建筑公司的加內(nèi)普諾斯教授。在2003 年1月份利用3D 打印技術(shù)建造了一棟景觀建筑。他將沙子和粘合劑打印成若干個模塊。并將其進行組裝，最終的成品采用了單流線設(shè)計，室內(nèi)設(shè)計與室外設(shè)計融為一體，形成變換交錯的空間。應(yīng)用創(chuàng)新的3D 打印技術(shù)進行3d 打印制造，打印出來的莫比烏斯環(huán)屋由上下兩層組成。莫比烏斯環(huán)屋在2003 年受到了世界關(guān)注,促進了3D 打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.4.3 國內(nèi)首批3D 打印技術(shù)實用房屋

國內(nèi)首批的3D 打印技術(shù)實用房屋在2014 年亮相于上海的青浦。這十棟3D 打印建筑作為當(dāng)?shù)貏舆w工程的辦公用房，這些打印出來的建筑墻體是用建筑垃圾制成的特殊油墨，按照電腦設(shè)計的圖紙和方案，由一臺高6.6 米，寬10 米，長32米，展開有150 平米的大型的3D 打印機層層疊加，噴繪而成。十棟小屋的建筑過程在24 小時之內(nèi)打印出來的。平均造價僅為2 到3 萬。它有著方便面似的外表紋理，走進一個3D 打印的房間，我們可以看到設(shè)計的多樣性可以讓門窗等位置在打印過程中就預(yù)留出來，并且根據(jù)需要安裝預(yù)埋件，與眾不同的墻體并非鋼筋水泥澆鑄，而是用一種特殊的油墨，根據(jù)電腦設(shè)計圖紙和方案，在現(xiàn)場層層疊加噴繪而成。從這個房屋我們可以看到它的中間是中空墻面，立面有一種藝術(shù)效果，中間可以填充保溫材料。使房屋成為了自保溫的房屋。不僅可以隔音，保溫，環(huán)保，而且成本低。讓業(yè)內(nèi)外對其刮目相看，讓我們看到了3D 打印在國內(nèi)建筑領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

3 結(jié)語

3D 打印技術(shù)和傳統(tǒng)建筑行業(yè)從自身角度深入研究不難,發(fā)現(xiàn)都存在自己的優(yōu)勢和劣勢.就目前的發(fā)展而言,3D 打印技術(shù)想在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)層面平分秋色仍有很長的路要走。國內(nèi)目前進行3D 打印建筑應(yīng)用研究的企業(yè)并不多,未來3D 打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場化。建筑行業(yè)是一個很好的發(fā)展方向。