3D打印时代的建筑技术发展思考论文_吴国庆

3D打印时代的建筑技术发展思考论文_吴国庆

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摘要:随着科学技术的不断发展,3D打印已然成为建筑技术的潮流,为我国的建筑行业注入了崭新的活力。3D打印技术是一种三维打印技术,能够将实物模型打印出来,具有非常高的仿真性,在建筑行业中非常有应用价值。近年来,我国对3D打印技术的重视程度越来越高,本文从建筑技术的发展角度下手,论证了3D打印技术的相关问题,希望能够有所帮助。

关键词:3D打印技术;轮廓工艺;建设

引言

3D打印技术是近些年流行起来的一种新技术,广泛应用于我国的各行各业。目前,在建筑的设计过程以及施工过程中,我们可以利用3D打印技术进行建筑模型的打印,从中寻找建筑方案中的问题,从而对整个建筑进行完善。同时,3D打印技术的广泛应用既是机遇,也是挑战,我们要利用好这项技术。

1.3D打印技术的简介和发展历程

3D打印技术是近年来兴起的一种以信息数字化模型为基础,运用粉末状金属或者是塑胶等可粘合的材料,通过一系列的物理叠成技术来进行操作,构成一个我们设计好的物体。3D打印技术是信息化和数字化时代的产物,对我们的生活具有非常重要的影响。我们通过计算机技术对需要打印的物体首先电脑设计,然后通过对每一个薄层的数据统计汇总,利用平面打印的原理对每一个薄层进行打印,从而实现整个实物的打印完成。整个3D打印技术的原理主要来源于传统的打印技术,一方面,传统的打印仅仅是针对于平面的,我们将这个打印的平台放到了一个三维立体的角度,从而能够实现3D打印。另一方面,3D打印技术使用的打印原材料是和传统的打印所截然不同的,传统的打印主要运用的是石墨,而由于3D打印需要将实物展现出来,所以我们运用的材料是金属或者是塑胶等。同时,3D打印技术对打印设备的要求也是非常高的,涉及到信息技术系统和实物构造系统,通过信息技术系统进行设计,在通过实物构造系统将之彻底打印出来,从而完成整个过程。3D打印技术起源于二十世纪九十年代,发展壮于二十一世纪。3D打印技术发明之初,由于科技水平达不到,同时,涉及到成本的影响,这项技术更多的是在理论层面上,没有形成一个真正的应用。而新世纪以来,随着科学技术的不断发展,3D打印技术也取得了明显的进步,特别是信息技术的发展,给3D打印的实物设计方面提供了技术的可能,极大推动了3D打印的发展。目前,我国很多行业已经充分使用了这项技术,特别是建筑行业,我们可以在建筑设计成功之后,首先对建筑进行一个微缩模型的打印,之后通过对模型的研究,可以最大限度的找到建筑中存在的问题,有利于之后的解决。相信随着科学技术的进一步发展,我国将更好的利用3D打印技术,为建筑行业增添新的色彩。

2.3D打印技术对建筑行业的影响

3D打印技术在我国的各行各业都有比较广泛的应用,但是在建筑工业,3D打印技术是一项革命技术。以往,在建筑施工后,由于设计等方面的原因,会出现很多问题,但是在施工过程中,开弓没有回头箭,很难停下来重新进行,所以,通过3D打印技术,我们在施工正式开始之前,可以制作一个微缩的模型,通过电脑的设计和专家的分析,能够更为便捷的找出建筑设计的弊病,从而在施工开始之前就加以改正,防止更大事故的发生。

2.1 3D打印技术可以引导设计的构思过程

随着人们生活水平的不断提高,对建筑居住的舒适程度要求越来越高,这对建筑设计师提出了更高层次的要求。而3D打印技术的应用可以更好的引导设计者的构思。3D打印技术相对于传统的手工模型制作技术来说,有非常大的优势,能够更加准确而细致的体现建筑的整个情况。以往,建筑设计师的设计图纸制作完成后,很难建造一个微缩的模型,所以只能硬着头皮进行施工,而随着3D打印技术的应用,我们可以通过这项技术制作模型,从而让设计师找到建筑设计中的优势和劣势,同时,可以以此为契机,激发他们的灵感,从而产生一些独到的设计,不断的完善和优化建筑设计方案。

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2.2 3D打印技术能够使方案设计更加灵活

由于3D打印技术可以实现任意形状和设计的变幻,所以,就可以使建筑设计方案别具一格,更加灵活,突破了以往加工工艺的大量局限性条件。目前,我国对建筑设计的艺术感和实用性的要求越来越高,所以,我们在设计方案方面一定要多加考量,给创意留下充分的发挥空间,让建筑更加“天马行空”。通过3D打印技术,我们可以更加灵活的应用镂空造型和异形建筑等设计方案,让建筑更加具有美感。

2.3 3D打印技术对结构和构造方面的影响

3D打印技术除了能够对设计者建筑构思和方案方面进行引导,最为重要的作用体现在对结构和构造方面的影响,通过3D打印技术,我们可以制作微缩模型,清晰的对建筑物的结构进行观察,推敲内部空间的流线和组织,从而能够更加直观的对建筑进行一个评价,方便日后施工的进行。

3.3D打印时代的建筑技术的发展应用

3D打印技术给我国的建筑行业带来了新的护理,很多建筑工艺的产生都是依托于3D打印技术,所以,在3D打印的时代,建筑施工行业的发展如何抓住这一机遇更好的发展成为重要的课题。

3.1 “轮廓建筑”工艺的发展

“轮廓建筑”工艺是3D打印技术的重要应用,他们由美国最先开始使用的,通过3D打印技术,我们不仅仅能够实现建筑的微缩模型设计和打印,同时,我们可以利用超级打印机器,层层的将房子打印出来,这将是一个革命性的技术。目前,美国已经完成了两层楼高、面积200多平方米的楼房,打印时间仅仅为20多个小时,这是一个建筑发展的里程碑事件。

3.2 不同功能房屋的打印

3D打印技术在建筑工程当中的应用非常广泛,可以对不同功能的房屋进行打印,这也是建筑行业的一个重要发展方向。目前,根据房屋的不同功能,我们要进行区别的打印,这样有助于实现不同的房屋建造要求。

4.我国在3D打印时代的建筑发展情况

我国的3D打印技术应用起步较晚,但是由于建筑工业的需要,发展还是十分迅速的。上海的3D打印技术发展较为突出。最近,上海市利用3D打印机成功打印出了十栋的实体房屋,这是我国建筑行业巨大的进步。这十栋房屋设计在上海的同一栋园区内,建筑的整体规格,长十米,宽六米,高四米,整个工程的打印过程用了不到三个小时的时间。经过一段时间的使用,我们发现,利用3D打印技术建造的房屋从整体性上来讲还是质量很好的,目前用作了园方的办公室。随着科技的不断进步,我国的3D打印技术也将得到进一步的发展,据中国3D打印技术产业的联盟协会负责人讲,我国的3D打印技术将在未来一段时间内得到长足的发展,在近几年内,国内的3D打印市场规模有望达到将近一百亿人民币。但是,我国的3D打印技术发展还不够成熟,需要国家出台相应的政策鼓励建筑行业有效的利用3D打印技术,促进生产和实践。

结语

随着人们对于生活质量和居住环境的要求越来越高,3D打印技术的应用领域也越来越广泛,我们要积极的利用这项技术,不断推动及建筑行业的发展。

参考文献:

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[4]岑立,杨建琛,元斐斌,郭丽敏,陈庆,陈煜琛.3D打印技术对建筑行业发展的影响[J].科技创新导报,2015,12:37.

论文作者:吴国庆

论文发表刊物:《基层建设》2016年17期

论文发表时间:2016/11/24

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