摘要：如今科学技术快速进步，3D打印技术在社会各个领域中都有广泛的应用，并成为现代零部件、模具以及模型等制作的重要方式和手段。通过大量的实践表明，科学的运用3D打印技术能够提高工作效率，零部件以及整体制作生产成本不高，能够形成精致并且相对复杂的结构造型。本文就3D打印技术在建筑行业的发展和应用为例进行研究与阐述。
关键词：3D打印技术；建筑行业；发展；应用
科技的进步使建筑行业也实现了良好的发展，诸多新技术出现，如人工智能技术、生物科技技术、3D打印技术、纳米科技技术等都在建筑行业中广泛的应用，对建筑行业的发展产生极为重要的作用。未来建筑中，不仅要具备基本的功能，还需要充分发挥高新技术的优势，进一步优化建筑行业的发展。3D打印技术的应用有助于缩短工程建设的周期，提高施工的效率，减少人财物等资源的消耗，真正实现绿色、环保的建筑。
一、3D打印技术概述
3D打印技术是数字模型为基础，利用塑料类、粉末状金属类等具有黏合性的材料，逐层打印，从而形成整体构造的一种打印技术。本质上来讲，3D打印技术侧重于制作过程，通过应用3D打印技术，可以实现不间断地分层打印，并将其有效的叠加，形成三维实体[1]。3D打印技术是一种新的综合性的应用技术，能够将信息技术、机电控制技术、数字建模技术等相结合，从而有效的应用。现阶段，3D打印技术已经在建筑、工业、航空航天、医疗等行业广泛的应用。对于建筑行业而言，3D打印技术进行的房屋建筑其实就是利用三维打印设备，将水泥砂浆以及混凝土等作为基础，将3D打印机与计算机程序相结合，通过自动化的控制方式将思想理念转变为真正的实物。
二、我国建筑3D打印技术特色与现状分析
1、建筑3D打印技术特色
目前我国已有的建筑3D打印机体积比较大，占地面积大，这种打印机能够打印出大型的建筑构件，将其送到施工现场进行组装。还可以到现场对建筑情况进行打印，施工速度能够明显加快，并且建筑成本不会因为建筑的种类以及复杂程度受到影响。
我国已经研制出很多特殊的建筑打印材料，这些材料主要包括水泥、建筑垃圾、钢筋等，可以就地取材，不会对环境产生较大的影响，而且也不需要使用模板，有很好的可塑性，定制型比较强[2]，能够将任何细节、曲面等打印出来。此外还可以打印成型的建筑结构构件，能够满足客户个性化需要，在建筑行业中应用3D打印技术还能够减少建筑材料，缩短建筑的周期，同时减少人工以及建筑成本等，同时能够强化建筑的保温以及抗震效果。
2、建筑3D打印技术现状
我国的当前的建筑工程建设逐步实现了住宅产业化的发展，实现了标准化的设计、工厂化的生产，一体化的装修，在设计、生产、施工等环节中形成了相对完整的产业链条[3]，实现全过程的工业化建设。
建筑3D打印主要有两种方法，首先是可以在现场将整座建筑打印出来，其次可以在工厂中打印出一些建筑的构件，然后将其运送到现场进行组装。目前我国的建筑行业中大多使用第二种方法，也就是打印建筑构件。
总而言之，在建筑行业中应用3D打印技术能够通过3D打印技术将建筑中需要的构件打印出来，然后将其运输到现场进行拼接、组装。在预制框架结构体系中，3D打印技术能够提前打印出一些比较复杂的单元。3D打印技术还可以生产独立的单元，在工厂中装修布置模块，将其运送到现场中，将模块有效的连接，使其形成比较可靠的建筑。
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三、3D打印技术在建筑行业中发展与应用
1、3D打印技术对建筑行业的影响
随着3D打印技术的发展与进步，使建筑行业有了新的发展动力，对建筑行业产生了极大的促进作用。传统建筑的模型制造与当前高精尖的设计需要不相适应，3D打印技术能够很好的还原微缩模型的精确度，优势比较明显，能够全数字还原不失真的立体展示以及风洞测试标准。如今很多设计部门的大型设置都利用3D打印技术建设精确的建筑模型，并进行测试工作。3D打印技术能够很好地解决传统模型制作中污染以及浪费等情况。
3D打印技术有着明显的优势，并且受到设计师的认可，设计人员也在不断的研究3D打印技术的艺术性，上海建筑使用建筑垃圾以及玻璃纤维等打印建筑物，3D打印技术在建筑行业有很好的发展前景，将于建筑行业一同发展进步。
建筑领域，混凝土生产中会消耗大量的能源，污染比较高，会制约混凝土材料的发展。2012年英国研究人员研制出新的混凝土3D打印技术，证明了3D打印技术与传统建筑材料相结合是可行的[4]。建筑材料中，混凝土是极为重要的，对指标要求是十分严格的，3D打印技术在强度以及耐久性方面还有很多问题需要解决，但是3D打印技术在分层打印等方面能够减少材料消耗，提高其利用率，并且使其精确度得到提升。3D打印技术能够在很短的时间内容将计算机中的设计转变为实体模型，减少建设的时间，同时节约人、财、物力等。3D打印技术应用到建筑行业中，能够使混凝土实现持续化的发展进步。3D打印技术能够直接将建筑单体生产出来，施工现场中只需要将建筑单体简单的拼接就可以，能够使施工的难度降低，有助于建筑的工业化发展。
2012年意大利研发出的3D打印机械可以应用到大型的建筑物中，其外部结构与铝桁架结构相似，结构质量不大，比较灵活，在具体应用过程中能够有效的拆卸、组装以及运输3D打印机。3D打印机能够打印出4米高左右的建筑物，打印头底部有大量的喷嘴，镁质黏合物质可以通过喷嘴喷出，在镁质黏合物质中可以通过喷射砂石原料的方法铸成石质固体，使墙体的结构更加安全、稳定。使用3D打印机，打印厚度在8mm左右，速度比较慢，打印出的建筑结构质地比较可靠。近些年来，开始有人在建筑结构中设置钢筋等，使结构的整体性以及可靠性得到提升。
2、建筑行业3D打印技术的发展
将3D打印技术应用到建筑行业能够实现很好地发展进步。在3D打印技术研究发展中，要积极应用3D打印技术，形成建筑实体全尺寸打印技术方案，在搅拌站中逐层打印出建筑物，但是其是有限制的，机器越大，制造的难度就越大，并且打印的速度以及精度会受到影响，因此需要有效的控制材料、精度等问题。研究3D打印机器人群组式集合打印技术方案[5]，制作很多小型的群组式机器人，能够同时打印不同建筑部位实体，避免3D打印机器人在大小方面的限制，使其更好地发展完善。
结束语：
3D打印技术能够实现生产的个性化，建设出新的材料，促进建筑行业的进步。我国传统的建筑行业污染比较严重，能源消耗多，人力成本也比较高，在建筑行业中应用3D打印技术有着很好地发展前景。虽然3D打印技术在建筑行业中发展时间不是很长，相比于传统的建筑方法也更具优势，但是不可忽视其中也存在一定的不足，需要进一步完善政策、技术等，使3D打印技术在建筑行业中更好的发展，有效的解决能源、环保等问题，促进社会实现和谐进步。
参考文献：
[1]王子明，刘玮. 3D打印技术及其在建筑领域的应用[J]. 混凝土世界，2015，01：50-57.
[2]李冉，齐向东. 3D打印技术在建筑行业的应用与研究[J]. 电子技术与软件工程，2015，05：102.
[3]肖绪文，田伟，苗冬梅. 3D打印技术在建筑领域的应用[J]. 施工技术，2015，10：79-83.
[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.
[5]王冠，申逸林. 3D打印技术在建筑材料领域的应用研究[J]. 价值工程，2015，34：123-125.
论文作者:李舒文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
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