3D打印建築的現實與未來
點擊（jī）量：466 發布時間：2017-03-28 作者（zhě）：草莓视频ios（上海）增材製造技術有限公司
消息一：3月16日，在沙特國王薩勒曼的（de）見證下，上海盈創建築科技有限公司與沙特（tè）Almobty建築集團簽署合作備忘錄，用沙特方式啟動超百億項目與盈創的合作。
編者案：
首先為盈創叫好，能出新聞也是建築科技向前發展所需的推動力之一，盈創也應有其獨到之處。
但對於專業人士來講仍需理性看待該新（xīn）聞，該新聞是（shì）去年5月（yuè）新聞（wén）的延續：
2016年5月24日，全球首座3D打印辦（bàn）公樓在迪拜舉行了（le）開幕（mù）典禮，樓麵麵積（jī）達250平方米，是使用一台20英尺（6米）乘120英尺乘40英尺的打印機打印出來的，隻用了17天就完成，成本僅14萬美元，研究估計3D打印技術可將建（jiàn）築時間縮（suō）短50%至70%，並節省50%至80%的（de）勞動成本。
問題（tí）有（yǒu）幾點（diǎn）：
1）筆者了解的情況該項目不是文字理解的在（zài）項目現場（chǎng）像打印機打印出來（lái）的，實際情況類似於裝配式（shì）建築在生產基地製造出來（隻是生（shēng）產設備（bèi）和工藝有所不同），然後運（yùn）輸到項目地；
2）該新聞中提到的是通過巨型打印設備（bèi）實（shí）施的建築打（dǎ）印，越大的（de）設（shè）備係統越複雜，其（qí）成熟（shú）與完善不是一個簡（jiǎn）單的事情，筆者持保留觀點。即使如此該設備的生產製造成本也是一個天文數（shù）字，必然需要足夠多的市（shì）場才可（kě）支撐，這也是當前裝配式建築的（de）核心困境，萬科有足夠量（liàng）支撐，發展多年依然困難重重。
消息二：2016年英帝國（guó）理工學院、倫（lún）敦大學學院（yuàn）和英國巴斯大學的研究人（rén）員對於未（wèi）來3D打（dǎ）印借助BIM，再新添無人機雙翼後，將在災難安置房領域發揮的作用有了更高的期待。
這種3D打印+無人機的技術（shù）被稱為“空中添加建築製造”（Aerial Additive Building Manufacturing），簡稱AABM。研究人員表（biǎo）示，他們希望通過（guò）AABM，實現：無人機搜集現場信息—將搜集到的信息提供給BIM軟件—設計結構（gòu）—使用（yòng）具（jù）有3D打印功能（néng）的攜（xié）帶了打印材料的多架無人機進行建設。
編者案：
該課題研究經費為330萬美金，研究周期為4年。
在特殊災難情況發生時，外援人員進不去，無人機的功能是偵察與收（shōu）集環（huán）境信（xìn）息（xī），然後（hòu）進行設備與物資（zī）的運輸，讓被困人員操作快速搭建安置房屋，而非新聞信息所傳遞好（hǎo）像無人機實施空中打（dǎ）印。
什（shí）麽是3D打印
3D打印，是快速成型技術的（de）一種（zhǒng），它是一種以數字模（mó）型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑（sù）料等（děng）可粘合材（cái）料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。
3D打印技術被譽（yù）為第（dì）三次（cì）工業革命的關鍵技術，它是通過數字技術材料打印機來實現的，通過三維（wéi）掃（sǎo）描，CAD構圖（tú），然後用（yòng）3D打印機把實（shí）物製造出來，3D打印技術的運用十分廣泛，在模具製造、工業設計可以用於零件的直接製造，同時在建築、工（gōng）程（chéng）與施工、航空航天、汽車等（děng）領域也（yě）都有所運（yùn）用。
3D打印的技術問題
1.打印機的大小問題，打印的物品和打印機的大小是成正比的，如果說想（xiǎng）要把房子（zǐ）打印出來的話，建造（zào）幾十米的打印機不經濟也不一定現實。
2.打印精度的問題，現在的打（dǎ）印機（jī）的（de）精（jīng）度並不能滿足我們住（zhù）房的要求。
3.成本問題，目前來說，高精（jīng）度的3D打印機十分（fèn）昂（áng）貴。
4.打印時間（jiān）的問題，一台打印機隻是打印一朵玫瑰花就需要一個（gè）小時。
5.打印材料的問題，當前3D打印機的材料有如下幾類（lèi）：
工程塑料：ABS材料、PC材（cái）料（隻有白色）、尼龍玻纖（強（qiáng）度低，抗能性好）
光敏樹脂：Somos Next材料（韌性好，精度（dù）和表麵質量更精準）、樹脂Somos 1122材料（防水性與（yǔ）穩定性）、Somos 19120材料（粉紅色、鑄造專用材料、低留灰燼和（hé）高精密）、環氧樹脂（含灰極（jí）低、適用極（jí）其精密的快速鑄造（zào）模型）
橡膠（jiāo）類材（cái）料：硬（yìng）度、拉伸強（qiáng）度、抗撕裂強（qiáng）度好
金屬材料（機械（xiè）性能）：鈦金素、鈷鉻合（hé）金（強度高、耐腐蝕、耐（nài）熱）、不（bú）鏽鋼（耐腐蝕、性價比高）
陶瓷材料：高硬度、耐高溫、低密度、耐腐蝕，易脆
3D打印建築的兩種可能的解決方案
1.建築工程模塊新材料的打印：即3D打印用（yòng）於建造複雜結構，即建築模塊(Buildingblocks)
而非整（zhěng）座建築。對於模塊建築體係而言，3D 打印（yìn）技（jì）術可以應用於獨立單元的生（shēng）產，並可在（zài）工廠（chǎng）內對模塊內部進行（háng）裝修布置，隨後（hòu）運輸（shū）到現場通過吊（diào）裝將模塊連接為可靠的建築整體。
2.直接用3D打印機進行（háng）施工（AEC）模擬打印出整棟建（jiàn）築：具體打印過程如下:先在待建房屋的空地（dì）上安裝大型“打印”設備，該過程（chéng）大概（gài）僅需要兩三名工人幾個小時時間（jiān）。該設備外觀類似兩邊有滑（huá）軌的巨大（dà）行車，根據房屋3 維設計圖（tú）紙，穩定、均勻擠壓混凝土，一層一層疊（dié）加“打（dǎ）印”與此同時機械手還（hái）能（néng）進行其他建築材料的安（ān）裝，甚至可以做（zuò）像鋪設瓷磚這樣的精細活。
3D打印建築麵（miàn）臨的難題
1.研發具有較高（gāo）抗拉強度、較強抗裂能力和塑性的複合材料（liào），可以通過在混凝土基材中加（jiā）入纖維材（cái）料和細（xì）骨料的方法來提高其抗拉（lā）強度和各（gè）項性能指標。
2.采用兩種打印材料，一種為受壓材料，一（yī）種為（wéi）受拉材料，打印時設置雙打印頭，在構件的受拉（lā）部位打印受拉材料，受壓部位打印受壓材料（liào）。兩種打印（yìn）材料之間（jiān）必須具有良好的黏結（jié）性能，才能（néng）有效形成一個整體工作。
3.采用受拉性能良好的模板，將受壓材料打印在模板中。模板可以起到3個作用：一是支撐作用；二是作為受拉材（cái）料，起到類似於鋼筋的作用；三是可以解決打印材料表麵粗糙的問題（tí）。模板材料可以采用鋼板或者受拉性能良好且有一定剛度的纖維材料。
4.打印機械的研製，打印（yìn）機械（xiè）是實現3D打印（yìn）建造技（jì）術的重要工具。打印機械的移動範圍直接影響到可打印（yìn）建築的尺寸，打印噴頭的性（xìng）能直接（jiē）影響到打印精度和（hé）打印效果。
BIMer穩住了。硬（yìng）件科技越成熟，BIM的用武之地將越（yuè）大，不論是VR，還是AI，或（huò）者是3D建築打印，BIM做（zuò）的是城市或建築編程，硬件體係的成熟才（cái）能讓程序價值凸顯。
硬件科技要關注，核心還要練好（hǎo）BIM基本功，畢竟很少BIMer有機會（huì）成為硬件玩家的。
