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與傳統建築建造方式相比, 3D列印技術具有一下7個優勢:
(1) 結構整體成形,建築整體性、安全性和耐久性大幅增強。
(2) 根據使用者的實際需求量身定製。
(3) 高精度且適用於複雜形體的建造。
(4) 不需要模板,大量節省現場人員。
(5) 適應惡劣環境的無人、少人建造。
(6) 建造速度快。
(7) 區域性增材處理。
3D列印房子早已不是稀罕事,而且已經有交付使用的了。比如上海張江高新青浦園區內的3D列印辦公用房。
3D列印房子既然有了,也實際應用了,那麼它離我們有多遠呢?引用萬科董事長王石接受採訪的回答,3D列印建築這項新技術的實驗室研究成果可能在3年後才能進行實踐,而要推廣到一線,則可能需要十年以上的時間。王石是2014年接受的採訪,而如今2017年,對於3D列印建築實驗室的研究成果還沒有顯著的進步。3D列印房子在短時間內將無法實現大範圍的民用。
正如美國南加州大學工業與系統工程系的比洛克·霍什內維斯教授說的,建築3D列印技術還存在一些技術障礙,但到2050年3D列印房子將不再是一個稀罕事。3D列印房子離我們有多遠?只有時間才能給我們答案了。
雖然3D列印房子離我們有點遠,但是3D列印可能意味著建築業的革命。它有哪些優勢和劣勢呢?
3D列印建築優勢主要是在環保方面,同時成本也更低。據“3D列印狂人”馬義介紹,3D列印房子最大亮點就是把建築垃圾再利用,同時讓新建建築不會產出新的建築垃圾。“今後建築工地不會再是一片狼藉,城市空氣質量也會得到改善。”與傳統建築行業相比,3D列印的建築不但建材質量可靠,還可節約建築材料30%-60%、縮短工期50%-70%、減少人工50%-80%……據他測算,列印至少能使建築成本降低50%以上,讓更多人住得起房子。
3D列印建築是利用工業機器人逐層重複鋪設材料層構建自由形式的建築結構的新興技術,這種工藝原理叫做增材製造,透過逐層累積最終形成一個成品。其構成和傳統印表機基本一樣,都是由控制組件、機械元件、列印頭、耗材和介質等架構組成的。根據電腦上設計的完整的三維模型資料,透過一個執行程式將材料分層列印輸出並逐層疊加,最終將計算機上的三維模型變為建築實物。一個房子或者一群房子,即使每幢建築形態各異,都可以透過一個執行程式來自動構建。
與傳統施工工藝相比,3D建築列印技術的優勢主要有:
1.施工速度至少要快10倍,且建築型別、複雜性等因素不會增加建設成本;
2.由於全程由電腦程式操控,直接基於CAD設計等的施工建造只產生5~10mm的誤差,該技術允許的精度和設計自由性在過去聞所未聞,建築師和工人間的問題將不再阻礙建築師所要表達的設計想法;
3.不需要模板,定製型強,可塑性好,可打印出任何細節特點與複雜曲面、管道等;
4.可以使消費者根據自己的需求量身定製產品;
5.無需人工干預意味著建築行業傷亡事故風險的大幅減少,大量節省人員勞工,且用於建築施工的安全措施費降低;
6.可以就地取材,極大節省建造的運輸成本;
7.由於是整體結構成形,建築抗震效能大大增強;
8.可以適應惡劣環境,如在高原、雪山、沙漠、海洋、甚至地外星球等人為施工條件極其惡劣的環境下進行施工建造;
9.可以運用於古文物保護中,精準恢復古建築的殘損、遺失部分;
10.可以降低建築粉塵汙染,減少霧霾,保護環境實現綠色環保。
而3D列印建築的劣勢就是其技術並不完善,比如現在的3D列印建築機器都比較大,器越大越難製造,更重要的是機器越大,列印精度和列印速度就會越差。所以現階段的單一列印主要是解決3d列印房屋的一些基本問題:材料,控制,精度等。
還有一種是建築3D列印模組化,在工廠裡每塊列印好,最後一起現場組裝。好處是解決了房子尺寸的限制,缺點是現場的組裝工作又涉及到勞動密集型,提高了成本。
3D列印如今也只能列印簡單的,比較小的建築,而如今的建築都往摩天大樓化發展,3D列印摩天大樓現在來說技術上還不可行。因此,3D列印建築未來可能只能作為輔助性的建築方式,而不可能完全取代現在的建築技術。
不管怎麼說,3D列印建築的價值都是巨大的,它體現了綠色環保、節約能源、以及人文情懷,用一句話來總結就是,吃進去的是城市的垃圾和沙漠,吐出來的是美麗的房子。3D列印房子未來將會發展的怎麼樣,我們拭目以待吧。
(以上引用自網路)