随着科技的发展和技术的进步,建筑施工技术发生了日新月异的变化,新技术推动了建筑的革新,3D打印技术、纳米科技、生物科技、人工智能以及新能源产业新科技元素融入建筑中,对建筑行业产生了巨大的影响和变化。
3D打印技术在建筑领域的应用目前可分为两个方面:一是在建筑设计阶段,主要是制作建筑模型;二是在工程施工阶段,主要是利用3D打印建造技术建造足尺建筑。
在建筑设计阶段,设计师们已经开始使用3D打印机将虚拟中的三维设计模型直接打印为建筑模型,这种方法快速、环保、成本低、模型制作精美。设计师可以对产品进行直观的验证,发现不足及时变更,修改。同时,3D打印的地标性建筑物、沙盘模型等也广泛应用于展厅、房地产行业。
在工程施工阶段,3D打印建筑在国内外已经有很多实例应用。
位于迪拜的3D打印行政大楼高9.5m,总建筑面积为640平方米。由美国公司ApisCor执行,该结构直接在现场建造,打印过程通过喷嘴将水泥混合物分层挤出,构建行政大楼的基本结构。

用3D打印技术“打印”出房子,“打印”出建筑材料,是盈创近年来的创新之举,亦是中国高科技产业的新业态。盈创同时展示了最新的多个3D打印技术的应用场景,开启全球大采购彩色模式。
其一,3D打印生态岸线。传统河道修复工程,常规采用混凝土和预制砖等材料建设硬质化的护岸,投资金额较大,施工要求和难度高。盈创3D打印技术应用到了二级护岸的建设中,可以层层打印出的护坡,安装简单方便、梯形结构稳定牢固,墙体还留有生态空洞,可以满足水生物栖息的需要,顶端规则空间则用于河岸绿化种植,维持岸线生态。目前,全球首段3D打印二级护岸已经落地苏申外港线的江苏段。

其二,3D打印高速声屏障。2019年,盈创与苏州绕城高速公路有限公司联手,率先在S58沪常高速开展了70米的3D打印声屏障先导示范工程。根据建筑降噪经验和绕城高速车流情况,盈创将墙体设计打印为匀称的编织纹理,降噪30分贝,是传统声屏障4-6倍。同时,盈创还在声屏障中,预制了植物花盆,生态降噪的同时改善驾乘人员的视觉感受。

近日,总部位于德国的建筑公司PERI Group宣布了一个项目的开工,该项目将在德国Wallenhausen现场建造一座三层的印刷商业公寓楼。该公司将其视为全球“世界第一”的公寓,将使用丹麦制造公司COBOD的3D打印技术进行打印,建成后将包括五套可出租的公寓。

3D打印建造技术在工程施工中的应用在当前形势下有重要意义。我国逐渐步入老龄化社会,在劳动力越来越紧张的形势下,3D打印建造技术有利于缩短工期,降低劳动成本和劳动强度,改善工人的工作环境。另一方面,建筑的3D打印建造技术也有利于减少资源浪费和能源消耗,有利于推进我国的城市化进程和新型城镇化建设。
不久的将来,将看到3D打印建筑会广泛应用于市政、水利、道路、建筑以及地下等各种工程建设,推动中国传统制造业的绿色升级改造,用科技赋能行业、治理环境、改善生态、创造价值。
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