一文看懂：3D打印才是未來(lái)建筑工程技術(shù)的顛覆者

2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，德國(guó)政府正式推出 “工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，“工業(yè)4.0”概念即是以“智能生產(chǎn)制造”為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。而以具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化,、定制化特點(diǎn)的3D打印技術(shù)為代表的新技術(shù)就成為“智能生產(chǎn)制造”中推動(dòng)第四次工業(yè)革命的巨大源動(dòng)力。

3D打印技術(shù)在高端制造,、教育,、建筑設(shè)計(jì)、醫(yī)療,、航空航天,、文化創(chuàng)意、食品等領(lǐng)域都得到了實(shí)踐應(yīng)用,，顯示出巨大潛力的發(fā)展前景,。本文對(duì)3D 打印的概念、技術(shù)類型及特點(diǎn),，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用以及所面臨的問(wèn)題等方面進(jìn)行介紹,，并分享筆者對(duì)其在未來(lái)建筑領(lǐng)域應(yīng)用前景的一些粗淺的看法。

一  3D打印的概念
3D打印,，即快速成型技術(shù)的一種,，運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的特征是：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件（比如CAD設(shè)計(jì)軟件或者三維空間掃描立體成型軟件等），設(shè)計(jì)出立體的數(shù)據(jù)模型,，然后通過(guò)特定的成型設(shè)備（3D打印機(jī)）,，用液化、粉末化,、絲化等可粘合材料逐層“打印”的方式來(lái)構(gòu)造的物體,。3D打印,，顧名思義，更通俗的理解就是一種可用于打印三維空間實(shí)物的技術(shù),，區(qū)別于二維平面打�,。ň褪浅Ｒ�(guī)的只能在平面上打印內(nèi)容的技術(shù)），其打印出的實(shí)際物體可以現(xiàn)場(chǎng)直接拿來(lái)使用,。3D打印作為一種通俗化名稱，從成型方法方面來(lái)說(shuō)其實(shí)質(zhì)是增材制造技術(shù),。

在這里要闡明兩個(gè)概念：所謂增材制造技術(shù),，就是基于3D模型數(shù)據(jù)，采用與減材制造技術(shù)相反的逐層疊加的方式生產(chǎn)物品的過(guò)程,，通常通過(guò)電腦控制將材料逐層疊加,，最終將計(jì)算機(jī)上的三維模型變?yōu)榱Ⅲw實(shí)物，是大批量制造模式向個(gè)性化制造模式發(fā)展的引領(lǐng)技術(shù),。而減材制造技術(shù)：以機(jī)械加工為例,，就是加工一個(gè)所需的零部件，人們用一塊整體材料通過(guò)工具（如數(shù)控車床）進(jìn)行切削,、拉伸,、打磨等操作不斷去除多余部分的材料來(lái)“瘦身”，最終獲得所需要的零件形狀,。

二  3D打印技術(shù)及打印材料的概況
目前流行的快速成型技術(shù)有多種,，而其中應(yīng)用于3D打印機(jī)的技術(shù)分為3DP 技術(shù)、FDM熔融層積成型技術(shù),、SLA立體平版印刷技術(shù),、SLS選區(qū)激光燒結(jié)、LOM分層實(shí)體制造技術(shù),，應(yīng)用較多的主要基于以上前四種技術(shù),，現(xiàn)對(duì)前四種技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

3DP技術(shù)：采用3DP技術(shù)的3D打印機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)噴墨打印技術(shù),，通過(guò)將液態(tài)連結(jié)體鋪放在粉末薄層上,，以打印橫 截面數(shù)據(jù)的方式逐層創(chuàng)建各部件，創(chuàng)建三維實(shí)體模型,。采用這種技術(shù)打印成型的樣品模型與實(shí)際產(chǎn)品具有同樣的 色彩,，還可以將彩色分析結(jié)果直接描繪在模型上。

FDM熔融層積成型技術(shù)：FDM熔融層積成型技術(shù)是 將絲狀的熱熔性材料加熱融化,，同時(shí)三維噴頭在計(jì)算控制下,，根據(jù)截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺(tái)上,，快速冷卻后形成一層截面,。一層成型完成后,，機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型,。其成型材料種類多,，成型件強(qiáng)度高、精 度較高,，主要適用于成型小塑料件,。

SL A立體平版印刷技術(shù)：SLA立體平版印刷技術(shù)以光 敏樹(shù)脂為原料，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制激光按零件的各分層截 面信息在液態(tài)的光敏樹(shù)脂表面進(jìn)行逐點(diǎn)掃描,，被掃描區(qū)域 的樹(shù)脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)而固化,，形成零件的一個(gè)薄 層。一層固化完成后,，工作臺(tái)下移一個(gè)層厚的距離,，然后在 原先固化好的樹(shù)脂表面再敷上一層新的液態(tài)樹(shù)脂，直至得 到三維實(shí)體模型,。該方法成型速度快,，自動(dòng)化程度高，可 成形任意復(fù)雜形狀,，尺寸精度高,，主要應(yīng)用于復(fù)雜、高精度的精細(xì)工件快速成型,。

SLS選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)：SLS選區(qū)激光燒結(jié)技術(shù)是通 過(guò)預(yù)先在工作臺(tái)上鋪一層粉末材料（金屬粉末或非金屬粉 末）,，然后讓激光在計(jì)算機(jī)控制下按照界面輪廓信息對(duì)實(shí) 心部分粉末進(jìn)行燒結(jié)，然后不斷循環(huán),，層層堆積成型,。該 方法制造工藝簡(jiǎn)單，材料選擇范圍廣,，成本較低,，成型速 度快，主要應(yīng)用于鑄造業(yè)直接制作快速模具,。

3D打印材料：按照材料的物理狀態(tài)分類,，3D打印材料可以被分為液 體材料、粉末材料,、絲狀材料,、塊狀材料等。按照化學(xué)性能分類,，可分為高分子類材料（如樹(shù)脂,、石蠟等）、金屬材料（如鋁,、鈦合金）,、無(wú)機(jī)非金屬材料（如石膏,、陶瓷等）及其復(fù)合材料。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),，3D打印技術(shù)的實(shí)現(xiàn)從準(zhǔn)備到最后打印成型可以歸納為以下步驟流程：

構(gòu)件三維CAD模型的建立（或者用三維空間立體掃描儀進(jìn)行實(shí)物掃描成為模型）———將CAD模型輸入3D打印機(jī)———3D打印機(jī)基于三維CAD模型文件切分成大量二維文件（類似于醫(yī)學(xué)當(dāng)中的大腦切片技術(shù)）———將二維文件的幾何數(shù)據(jù)輸入激光/電子束/噴嘴頭的控制器（相當(dāng)于打印機(jī)的打印噴頭）———控頭（打印噴頭）通過(guò)連接的豎向移動(dòng)裝置一層一層沿著Z軸打印材料———對(duì)打印構(gòu)件做后期處理（例如打磨,，上色等）。

三 3D打印的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
從3D打印技術(shù)的概念最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70～80年代一直到現(xiàn)在已經(jīng)有近30年的發(fā)展,，3D打印無(wú)論是在技術(shù)還是在材料上都日漸豐富和成熟,，展現(xiàn)出產(chǎn)品制作上巨大的發(fā)展?jié)摿Γ�其顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如下：

1,、制作精度高,，現(xiàn)在市面上成型的精度：家用機(jī)級(jí)別的精度可達(dá)到0.1mm。全球最高精度的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)Solidscape,，最小層厚可以達(dá)到6.3μm，表面精度達(dá)到0.81μm,，分辨率可達(dá)到5000*5000*8000dpi,。

2、制作周期短,，現(xiàn)做現(xiàn)用,。傳統(tǒng)模型制作往往需要經(jīng)過(guò)模具的設(shè)計(jì)、制作,、模型制作,、修整等工序，制作周期長(zhǎng),，而3D打印則去除了模具的制作過(guò)程,，使得模型的生產(chǎn)時(shí)間大大縮短，而且以打印出來(lái)實(shí)體就可馬上使用,。

3,、個(gè)性化制作。3D打印完全依賴于CAD技術(shù),，只要是圖紙上能夠設(shè)計(jì)出來(lái)的就能通過(guò)連續(xù)物理層的疊加打印出個(gè)性化產(chǎn)品,，避開(kāi)了傳統(tǒng)制造工藝復(fù)雜的生產(chǎn)流程。

4,、無(wú)需模具,，無(wú)需機(jī)械加工，可以打印出實(shí)體的任意形體,、任意空間形態(tài)（例如中空形態(tài)或物中物形態(tài)）,。

5、產(chǎn)品制作材質(zhì)的多樣性,。一個(gè)3D打印系統(tǒng)往往可以實(shí)現(xiàn)不同材料的打印或者多種材料的混合打印,，使得產(chǎn)品性狀不再單一,，這種材料的多樣性可以滿足不同領(lǐng)域的需要。

6,、小批量構(gòu)件制作成本相對(duì)低,。目前3D打印已被許多大公司采用，用于取代一些傳統(tǒng)的加工制作方法,。據(jù)統(tǒng)計(jì),，通過(guò)降低海外供貨商的運(yùn)輸、包裝費(fèi)用,、勞動(dòng)力成本,，同時(shí)采用更便宜、可靠的新材料等,，3D打印可節(jié)約高達(dá)70%的加工成本,。

7、更加環(huán)保和節(jié)約,。制作過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾更少,。比如，很多鋼材和塑料的制作就是一個(gè)產(chǎn)生大量工業(yè)廢料和耗費(fèi)過(guò)量材料的過(guò)程,。以鋼材生產(chǎn)為例,，鋼材的切割和焊接會(huì)造成大量浪費(fèi)，而采用3D快速成型打印則可以省去這個(gè)過(guò)程,。

8,、一體化3D打印解決方案更簡(jiǎn)潔、高效,。即廠家不僅提供打印機(jī)還提供軟件工具和打印材料,，還提供技術(shù)人員幫助指導(dǎo)和培訓(xùn)，從方案制定的選型,，定型,，到成型實(shí)體，普通消費(fèi)者可以無(wú)需任何專業(yè)背景即可容易操作上手,。

這些顯著的優(yōu)勢(shì)使得3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,。

四 3D打印顛覆認(rèn)知，改變建筑
Joseph Pegna是第一個(gè)嘗試使用水泥基材料進(jìn)行建筑構(gòu)件3D打印的科學(xué)家,，其方法類似于選擇性沉積法：先在底層鋪一層薄薄的砂子,，然后在上面鋪一層水泥，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)使其快速固化成型,。而當(dāng)前應(yīng)用于建筑領(lǐng)域的3D打印技術(shù)主要有三種：D型工藝（D-Shape）,、輪廓工藝（Contour Crafting）和混凝土打印（Concrete Printing）。

1,、D型工藝——由意大利發(fā)明家恩里克?迪尼發(fā)明,，D型工 藝打印機(jī)的底部有數(shù)百個(gè)噴嘴，可噴射出鎂質(zhì)黏合物,，在黏合物上噴撒砂子可逐漸鑄成石質(zhì)固體,，通過(guò)一層層黏 合物和砂子的結(jié)合，最終形成石質(zhì)建筑物,。工作狀態(tài)下,，三維打印機(jī)沿著水平軸梁和4個(gè)垂直柱往返移動(dòng)，打印機(jī)噴頭每打印一層時(shí)僅形成5mm～10mm的厚度,。打印機(jī)操作可由電腦CAD制圖軟件操控,，建造完畢后建筑體的 質(zhì)地類似于大理石，比混凝土的強(qiáng)度更高,，并且不需要內(nèi)置鐵管進(jìn)行加固,。事實(shí)上這種方法類似于選擇性粉末沉積，打印所使用的材料為氯氧鎂水泥,。目前,，這種打印機(jī)已成功地建造出內(nèi)曲線、分割體,、導(dǎo)管和中空柱等建筑結(jié)構(gòu)。

2013年1月份,，一位荷蘭建筑師與恩里克?迪尼合作,，嘗試運(yùn)用D型工藝技術(shù)建造一棟建筑，命名為“Landscape House”,，預(yù)期在2014年完成,。該工藝甚至可以用于建筑人類在月球上的居所。

2,、輪廓工藝——是由美國(guó)南加州大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程教授比洛克?霍什內(nèi)維斯提出的,。與D型工藝不同是，輪廓工藝的材料都是從噴嘴中擠出的,，噴嘴會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖的指示,，在指定地點(diǎn)噴出混凝土材料，就像在桌子上擠出一圈牙膏一樣,。然后,，噴嘴兩側(cè)附帶的刮鏟會(huì)自動(dòng)伸出，規(guī)整混凝土的形狀,。這樣一層層的建筑材料砌上去就形成了外墻,，再扣上屋頂，一座房子就建好了,。輪廓工藝的特點(diǎn)在于它不需要使用模具,，打印機(jī)打印出來(lái)的建筑物輪廓將成為建筑物的一部分,，研發(fā)者認(rèn)為這樣將會(huì)大大提升建筑效率。目前,，運(yùn)用該技術(shù)已經(jīng)可以打印墻體,，而且該團(tuán)隊(duì)正在與美國(guó)宇航局合作，試圖將輪廓技術(shù)運(yùn)用到美國(guó)未來(lái)“火星之家”項(xiàng)目中,，建造人類在火星上的居所,。

3、混凝土打印——由英國(guó)拉夫堡大學(xué)建筑工程學(xué)院提出,，該技術(shù)與輪廓工藝相似,，使用噴嘴擠壓出混凝土通過(guò)層疊法建造構(gòu)件。該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種適合3D打印的聚丙烯纖維混凝土,，并測(cè)試了這種混凝土的密度,、抗壓，抗折強(qiáng)度,，層間的粘結(jié)強(qiáng)度等物理性質(zhì),，證實(shí)該混凝土可以用于混凝土打印技術(shù)。目前該團(tuán)隊(duì)用混凝土打印技術(shù)制造出了混凝土構(gòu)件,。
根據(jù)現(xiàn)有的資料分析,，3D打印可以以如下方式建造建筑物：

（1）全尺寸打印。這個(gè)方向的限制很明顯,，建筑越大所需要的3D打印機(jī)越大,，更重要的是3D打印機(jī)越大，打印 精度和打印速度就會(huì)變差,。所以現(xiàn)階段的單一打印主要是 解決3D打印房屋的一些基本問(wèn)題如材料,、控制、精度等,。
（2）分段組裝式打印,。即建筑的模塊化，在工廠里把 每塊打印好,，最后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝,。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是解 決了建筑尺寸的限制，缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)的組裝工作又涉及到勞 動(dòng)密集型,，提高了成本,。
（3）群組機(jī)器人集體打印裝配。就是一群3D打印機(jī) 像蜜蜂一樣共同執(zhí)行任務(wù)（比如打印整幢房屋）,。這樣,，打印機(jī)的尺寸跟建筑尺寸無(wú)關(guān)，同時(shí)打印機(jī)的智能要求也可 以大大降低。這種自組織自協(xié)調(diào)的群體智能方式也是現(xiàn)在人工智能的研究方向,。

從上述內(nèi)容可看出,，3D打印不僅是一種全新的建筑方式，更可能是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式,。與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比,，3D打印建筑的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：更快的打印速度，更高的建筑效率,；不再需要使用模板,，可以大幅節(jié)約成本；更加綠色環(huán)保,，減少建筑垃圾和建筑粉塵,，降低噪聲污染；減少建筑工人的使用,，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,；節(jié)省建筑材料的 同時(shí)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需求運(yùn)用聲學(xué),、力學(xué)等原理做 到最優(yōu)化,；可以給建筑設(shè)計(jì)師更廣闊的設(shè)計(jì)空間，突破現(xiàn) 行的設(shè)計(jì)理念,，設(shè)計(jì)打印出傳統(tǒng)建筑技術(shù)無(wú)法完成的復(fù) 雜形狀的建筑,。

五 3D打印在國(guó)內(nèi)建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用
我國(guó)3D打印技術(shù)正處于從起步到快速發(fā)展的過(guò)渡階段，許多3D打印的公司相繼成立,，其中一些依托高校成立的公司如北京殷華（依托于清華大學(xué)）,、陜西恒通智能機(jī)器（依托西安交通大學(xué)）、湖北濱湖機(jī)電（依托華中科技大學(xué)）,，已擁有3D打印設(shè)備生產(chǎn)和材料加工的能力,。其中,，激光直接加工金屬技術(shù)發(fā)展較快,，已基本滿足特種零部件的機(jī)械性能要求，有望率先應(yīng)用于航天,、航空裝備制造,；生物細(xì)胞3D打印技術(shù)取得顯著進(jìn)展，已可以制造立體的模擬生物組織,，為我國(guó)生物,、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尖端科學(xué)研究提供關(guān)鍵的技術(shù)支撐。而在建筑工程領(lǐng)域,，3D打印技術(shù)應(yīng)用也同樣取得可喜的成果,。

2014年8月，10幢3D打印建筑在上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)正式交付使用，作為當(dāng)?shù)貏?dòng)遷工程的辦公用房,。這些“打印”出來(lái)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(jì)的圖紙和方案，經(jīng)一臺(tái)大型的3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成,，10幢小屋的建筑過(guò)程僅花費(fèi)24小時(shí),。據(jù)悉，此次所用3D打印機(jī)高6.6米,、寬10米,、長(zhǎng)32米的打印機(jī)，底面占地面積足有一個(gè)籃球場(chǎng)那么大,，高度足有三層樓高,。且打印機(jī)長(zhǎng)度還可以延伸，完全拉開(kāi)足有150米長(zhǎng),。

2015年1月,，數(shù)幢使用3D打印技術(shù)建造的建筑亮相蘇州工業(yè)園區(qū)。這批建筑包括一棟面積1100平米的別墅和一棟5層居民樓,。這些建筑的墻體由大型3D打印機(jī)層層疊加噴繪而成,，而打印使用的“油墨”則由建筑垃圾制成。據(jù)了解,，5層高樓房由地下一層和地面五層組成,，每層的建筑面積為200平方米。建造一層這樣的房子,，打印材料要一天,，5個(gè)工人只需要花三天的時(shí)間就可以建造好。

2015年7月,，一座由3D打印的模塊新材料別墅現(xiàn)身西安,，建造方在3個(gè)小時(shí)內(nèi)完成了別墅的搭建。這個(gè)別墅由廚房,、臥室,、衛(wèi)生間、客廳燈模塊拼接而成,，整個(gè)過(guò)程只需要一臺(tái)起重機(jī),。據(jù)了解，它每平方米重100公斤,，成本價(jià)格在每平方米2500元至3500元,。雖是3D打印的別墅，不過(guò)倒是不必?fù)?dān)心其質(zhì)量問(wèn)題,，據(jù)說(shuō)此棟別墅可以抗9級(jí)地震,，房屋結(jié)構(gòu)中還充分填充了保溫材料,，房屋的保溫效果也非常不錯(cuò)。
通過(guò)上述實(shí)例可以看出,，國(guó)內(nèi)的3D打印在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)走在了世界的前列,。

六 3D打印在建筑工程領(lǐng)域的前景及所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題
3D打印技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域仍然有很長(zhǎng)的路要探索，其技術(shù)和材料上的局限性導(dǎo)致3D打印仍屬于概念及實(shí)驗(yàn)階段,。雖然屬于它的市場(chǎng)空間不可估量,，但要將其投入商業(yè)化發(fā)展，還需要進(jìn)行大量的前期科研工作,，以下對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展應(yīng)用所存在的問(wèn)題談?wù)勔恍┐譁\的看法：

1,、3D打印技術(shù)跟建筑行業(yè)的技術(shù)融合、理論研究未能跟上,。眾所周知,，鋼結(jié)構(gòu)體系和鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展和演變，經(jīng)過(guò)全世界各國(guó)無(wú)數(shù)次的應(yīng)用檢驗(yàn)和地球上的各種惡劣自然災(zāi)害情況的檢驗(yàn),，已運(yùn)用到民用建筑,、公用建筑、橋梁隧道,、公路等各行業(yè),，各個(gè)國(guó)家都已有一整套完善成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,、規(guī)程,，在理論上形成配套支持，但涉及3D打印建筑的標(biāo)準(zhǔn),、規(guī)范運(yùn)用仍然未有政府研究機(jī)構(gòu)在理論上著手推進(jìn),。同樣在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的理論研究，在這一塊仍然是空白,。

2,、對(duì)于新材料應(yīng)用于3D打印適應(yīng)性的評(píng)估。隨著新材料的不斷發(fā)明及被引用至3D打印行業(yè),。首先應(yīng)對(duì)這些材料用于3D打印的適用性進(jìn)行定量定性的研究和評(píng)估,，即材料的特性、力學(xué)性能指標(biāo),、物理性能指標(biāo),、化學(xué)性能指標(biāo)（耐腐性,、耐久性,、耐高溫、耐寒等）,、顆粒大小,、粉末顆�,？煽扇苄浴�熱學(xué),、光學(xué)等特征,，這一系列材料的特性將成為達(dá)到3D打印產(chǎn)品所要求的機(jī)械性能，特征分辨率,、加工精度和表面質(zhì)量的瓶頸,。

3、現(xiàn)有的3D打印材料雖然較多,，但適合建筑工程行業(yè)的材料仍然受到限制,，另外現(xiàn)實(shí)中可用于建筑工程的某些金屬、氯氧鎂水泥等已有材料,，比較昂貴且稀少,，這跟相關(guān)配套的材料產(chǎn)能有很大關(guān)系，如果這種材料未被市場(chǎng)全面認(rèn)可和接受,，則大范圍的市場(chǎng)化投產(chǎn)也是不可能的,，所以材料的種類在未來(lái)很大一條路上仍然是3D打印應(yīng)用的一大障礙。

4,、對(duì)3D打印構(gòu)件的材料性質(zhì),、力學(xué)性能的研究：3D打印生產(chǎn)出的構(gòu)件是按層疊加的，其材料的組成和性能都不同于傳統(tǒng)加工成熟的構(gòu)件,，因此還需要大量相應(yīng)的材性試驗(yàn)來(lái)獲取3D打印構(gòu)件的各項(xiàng)性能指標(biāo),、力學(xué)性能，例如材料的抗剪,、抗彎,、抗拉、抗扭,、拉壓等特性,。

5、對(duì)于3D打印的局部構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的連接方式的研究：包括連接的方式,、強(qiáng)度,、延性，同時(shí)由構(gòu)件拼裝起來(lái)的主體結(jié)構(gòu)的整體抗震,、抗風(fēng),，是否滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，還有耐沖擊及撞擊性也是無(wú)相應(yīng)試驗(yàn)參數(shù)來(lái)檢驗(yàn),。

6,、3D打印的尺度的局限。對(duì)建筑工程的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),，其幾何形狀的大不是一般產(chǎn)品可比擬,，大空間,、大體量、大跨度等都是以“大”為特點(diǎn),，3D打印還能否再進(jìn)一步拓寬其制作的尺度,，在一定程度上決定了其應(yīng)用的廣度，建筑產(chǎn)品或構(gòu)件體量越大,，機(jī)器輸出的尺寸越大,，打印機(jī)本身就越大，那么噴頭的行程要保證能覆蓋整體平面尺寸的范圍,，這就意味著機(jī)器的尺寸是相當(dāng)驚人的,。

7、3D打印的綜合成本研究,，包括其本身生產(chǎn)成本的估計(jì)及控制,，以及與傳統(tǒng)施工方法怎樣組合使用能達(dá)到利益最大化等研究，如果能更進(jìn)一步探索并解決這些問(wèn)題3D打印在土木領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)更加現(xiàn)實(shí),。

七 結(jié)語(yǔ)
建筑史在很大程度上是設(shè)計(jì)和建造技術(shù)史,，技術(shù)手段往往決定了建筑的設(shè)計(jì)表達(dá)方式，也決定了建筑的空間形式,，進(jìn)而成為影響建筑觀念和建筑美學(xué)的重要因素,。理論上，3D打印技術(shù)可以解決一切建筑建造技術(shù)問(wèn)題,，但3D打印技術(shù)與建筑工程的融合不是一朝一夕就可解決,，創(chuàng)新與傳統(tǒng)如何互為補(bǔ)充、互相滲透,、有機(jī)整合,，是每一位熱愛(ài)本行業(yè)的工程人員都需要深刻思考的事情。有一點(diǎn)可以肯定,，3D打印技術(shù)勢(shì)必在建筑領(lǐng)域會(huì)掀起一場(chǎng)劃時(shí)代的革命,。相信在3D打印的世界里，建筑師,、工程師和建筑工人將借助科技之力,，將建筑與3D打印結(jié)合，完成對(duì)自然的再造,，建造更加美好的生活,，有趣的未來(lái)。這是一個(gè)創(chuàng)造奇跡的時(shí)代,，“nothing is impossible”,，不是嗎！

編輯：南極熊
來(lái)源：《基層建設(shè)》2015年23期
作者：戰(zhàn)毅 彭麗珍