⑴ 3d列印技術給建築行業帶來哪些改變
獨特結構、環保、降本
建築技術是一門大學問,包括從整體規劃,建內築外觀容設計,建築內部設計到施工工藝,結構設計等。建築工程的工作量十分龐大,包括規劃、勘察、設計和施工、竣工等各項技術工作和完成的工程實體以及與其配套的線路、管道、設備的安裝等,在建築過程中需要投入巨大的人力和物力。
世界各地的建築師一直在探索怎樣讓建築過程變得更加簡單,並能夠減少人力、物力的投入。3D列印技術就是建築界進行探索的其中一種方法。
更加「自由」的建築結構
3D列印技術可以讓建築結構顛覆傳統建築的理念。不同於傳統直線形的建築,3D列印能夠創建曲線形的建築物。通過3D列印技術打造建築結構的方式被稱為「輪廓工藝」,原理其他3D列印機類似,通過擠出機將材料一層層列印出來,但是擁有更龐大的體積。輪廓工藝可以3D列印出房子的外牆,並且可以鋪設混凝土層,流出水、電、氣管道所需的空間。通過3D列印的輪廓工藝可以實現建築中的空心結構,該方法比傳統方法需要消耗的建築材料更少。
節約材料和成本
在降低建築成本方面,3D列印建築技術將從節省建築材料和減少人工成本兩方面發揮作用。
⑵ 3d列印技術在建築行業有哪些應用
可以用到古建築修復、維護、建築沙盤等,廈門3D創意設計 與列印公共服務平台。
⑶ 3D列印建築房屋主要應用在什麼行業
肯定是建築行業,都是蓋房子的。今時不同往日了,現在華商陸海的3D列印建築房屋技術應用得越來越廣泛,逐漸廣為人知,再過幾年,這會成為普遍的建築技術
⑷ 3D列印建築有發展前景嗎
2、理性認知3D列印建築的瓶頸難點
上述技術優勢的實現,其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由於3D列印建築一次成型,無需模板施工,不會因返工和尺寸差別導致資源浪費,那麼這客觀上就要求3D列印設備具備較高的技術精度;再如節省人工一項,相對於常規施工,3D列印的確降低了對施工人數的要求,但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。
除此之外,目前3D列印技術在建築領域的應用瓶頸,主要在於材料與設備兩大方面。
材料問題
「材料問題」可謂是影響3D列印技術在建築市場應用中的關鍵性問題。同常規建築施工一樣,3D列印建築的列印材料也主要為混凝土,但不同的是,3D列印建築所用混凝土材料有著更專業復雜的材料要求。
1、可擠出性:材料能夠在輸送系統中順利流動,並能從噴嘴中連續均勻地擠出。
2、可建造性:材料能夠形成自支持,即材料可自由堆積成型,有足夠的強度去支撐上一層材料,在列印過程中,如果材料的承載力不足則會發生較大的塑性變形,甚至發生塑性坍塌。
3、粘結性與強度性:列印的材料層間要具有足夠粘結力,同時,列印材料本身要能夠達到較高的強度,特別是早期強度。
這些特點要求,決定了3D列印建築需要一種全新的混凝土材料,這在客觀上需要經歷一個「技術研發-技術應用-技術突破-成本降低」的周期過程。就目前而言,市面上的各種3D列印材料明顯成本過高,且在安全質量強度方面還有待進一步提高。
設備問題
3D列印建築技術中,設備因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這里主要指列印設備的尺寸、精度、受環境影響程度等。在此次雙層列印建築的具體列印過程中,不難發現3D列印設備的尺寸與具體建築規模是密切相關的。
未來3D列印技術廣泛應用建築施工領域,所面對的建築規模必然不會只局限於幾米或幾十米,這對3D列印設備本身是一個巨大的挑戰。如,3D列印設備如何適應更大體量的建造要求?設備尺寸變大,列印精度是否會受影響?設備儀器佔地面積變大,受天氣、環境因素影響,如何保證正常列印施工?
綜上,就目前而言,在進一步解決相應的材料、設備、技術難題前,3D列印技術在建築施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗,一如此次中建二局的雙層列印展示辦公樓。當然,上述觀點絕非否認3D列印建築技術在環保、施工技術、建築業發展等方面具有的重要價值與意義(這也是國家在2018年將其列入國家戰略發展技術的主要原因),以及目前我國取得的重要技術成果。僅希望相應行業與技術人員,能夠理性看待國內3D列印建築技術發展。
⑸ AI+BIM+3D列印,到底對建築行業會有多大影響
BIM自引來入我國工程建設領域以來,帶自給行業的變革不僅體現在技術手段上,還體現在管理過程中,並貫穿於建築全生命周期,其價值逐漸被認知並日益凸顯,近兩年更是呈現出風生水起的發展勢頭。目前推動BIM發展的有兩種模式,業主模式和承建商模式。
⑹ 3D列印建築材料介紹,3D列印將給建築行業帶來的革命
3D列印通常是採用數字技術材料列印機來實現的。那麼,用3D列印技術列印的房子是什麼樣的?實際上,隨著技術的成熟,3D列印可能已經成為建築業的革命性技術。3D列印建築最大的好處是節能環保、節省材料,接下來小編就為大家整理了一些3D列印建築材料的相關信息。
一、3D列印建築材料
3D列印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在於以可用的材料的方式,並以不同層構建創建部件。3D列印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。
二、3D列印原理技術
日常生活中使用的普通列印機可以列印電腦設計的平面物品,而所謂的3D列印機與普通列印機工作原理基本相同,只是列印材料有些不同,普通列印機的列印材料是墨水和紙張,而3D列印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的「列印材料」,是實實在在的原材料,列印機與電腦連接後,通過電腦控制可以把「列印材料」一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D列印機是可以「列印」出真實的3D物體的一種設備,比如列印一個機器人、列印玩具車,列印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為「列印機」是參照了普通列印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨列印十分相似。這項列印技術稱為3D立體列印技術。
三、3D列印過程
1、三維設計
英國工程師「列印」出無人飛機三維列印的設計過程是:先通過計算機建模軟體建模,再將建成的三維模型「分區」成逐層的截面,即切片,從而指導列印機逐層列印。設計軟體和列印機之間協作的標准文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面解析度越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩列印的輸入文件。
2、切片處理
列印機通過讀取文件中的橫截面信息,用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地列印出來,再將各層截面以各種方式粘合起來從而製造出一個實體。這種技術的特點在於其幾乎可以造出任何形狀的物品。
列印機打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的解析度是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米,即0.1毫米,也有部分列印機如ObjetConnex系列還有三維Systems'ProJet系列可以列印出16微米薄的一層。而平面方向則可以列印出跟激光列印機相近的解析度。列印出來的「墨水滴」的直徑通常為50到100個微米。用傳統方法製造出一個模型通常需要數小時到數天,根據模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維列印的技術則可以將時間縮短為數個小時,當然其是由列印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統的製造技術如注塑法可以以較低的成本大量製造聚合物產品,而三維列印技術則可以以更快,更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維列印機就可以滿足設計者或概念開發小組製造模型的需要。
3、完成列印
三維列印機的解析度對大多數應用來說已經足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙,像圖像上的鋸齒一樣),要獲得更高解析度的物品可以通過如下方法:先用當前的三維列印機打出稍大一點的物體,再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的「高解析度」物品。
有些技術可以同時使用多種材料進行列印。有些技術在列印的過程中還會用到支撐物,比如在列印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易於除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。
⑺ 現在是否已有建築業3D列印設備
3D列印通常是採用數字技術材料列印機來實現的。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型,後逐漸用於一些產品的直接製造,已經有使用這種技術列印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。
原理技術
3D列印機,已成功列印一輛F1賽車 [2]
日常生活中使用的普通列印機可以列印電腦設計的平面物品,而所謂的3D列印機與普通列印機工作原理基本相同,只是列印材料有些不同,普通列印機的列印材料是墨水和紙張,而3D列印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的「列印材料」,是實實在在的原材料,列印機與電腦連接後,通過電腦控制可以把「列印材料」一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D列印機是可以「列印」出真實的3D物體的一種設備,比如列印一個機器人、列印玩具車,列印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為「列印機」是參照了普通列印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨列印十分相似。這項列印技術稱為3D立體列印技術。
列印過程
三維設計
英國工程師「列印」出無人飛機 [9]
三維列印的設計過程是:先通過計算機建模軟體建模,再將建成的三維模型「分區」成逐層的截面,即切片,從而指導列印機逐層列印。
設計軟體和列印機之間協作的標准文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面解析度越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器,其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩列印的輸入文件。
應用領域
海軍艦艇
2014年7月1日,美國海軍試驗了利用3D列印等先進製造技術快速製造艦艇零件,希望藉此提升執行任務速度並降低成本。
航天科技
2014年9月底,NASA預計將完成首台成像望遠鏡,所有元件基本全部通過3D列印技術製造。NASA也因此成為首家嘗試使用3D列印技術製造整台儀器的單位。
醫學領域
3D列印肝臟模型
日本築波大學和大日本印刷公司組成的科研團隊2015年7月8日宣布,已研發出用3D列印機低價製作可以看清血管等內部結構的肝臟立體模型的方法。據稱,該方法如果投入應用就可以為每位患者製作模型,有助於術前確認手術順序以及向患者說明治療方法。
3D列印頭蓋骨
2014年8月28日,46歲的周至農民胡師傅在自家蓋房子時,從3層樓墜落後砸到一堆木頭上,左腦蓋被撞碎,在當地醫院手術後,胡師傅雖然性命無損,但左腦蓋凹陷,在別人眼裡成了個「半頭人」。
3D列印脊椎植入人體
2014年8月,北京大學研究團隊成功地為一名12歲男孩植入了3D列印脊椎,這屬全球首例。據了解,這位小男孩的脊椎在一次足球受傷之後長出了一顆惡性腫瘤,醫生不得不選擇移除掉腫瘤所在的脊椎。不過,這次的手術比較特殊的是,醫生並未採用傳統的脊椎移植手術,而是嘗試先進的3D列印技術。
3D列印手掌治療殘疾
2014年10月,醫生和科學家們使用3D列印技術為英國蘇格蘭一名5歲女童裝上手掌。
3D列印心臟救活2周大先心病嬰兒
2014年10月13日,紐約長老會醫院的埃米爾·巴查博士(Dr.Emile Bacha)醫生就講述了他使用3D列印的心臟救活一名2周大嬰兒的故事。這名嬰兒患有先天性心臟缺陷,它會在心臟內部製造「大量的洞」。在過去,這種類型的手術需要停掉心臟,將其打開並進行觀察,然後在很短的時間內來決定接下來應該做什麼。
⑻ 3d列印能對建築行業產生多大印象
2、理性認知3D列印建築的瓶頸難點
上述技術優勢的實現,其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由於3D列印建築一次成型,無需模板施工,不會因返工和尺寸差別導致資源浪費,那麼這客觀上就要求3D列印設備具備較高的技術精度;再如節省人工一項,相對於常規施工,3D列印的確降低了對施工人數的要求,但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。
除此之外,目前3D列印技術在建築領域的應用瓶頸,主要在於材料與設備兩大方面。
材料問題
「材料問題」可謂是影響3D列印技術在建築市場應用中的關鍵性問題。同常規建築施工一樣,3D列印建築的列印材料也主要為混凝土,但不同的是,3D列印建築所用混凝土材料有著更專業復雜的材料要求。
1、可擠出性:材料能夠在輸送系統中順利流動,並能從噴嘴中連續均勻地擠出。
2、可建造性:材料能夠形成自支持,即材料可自由堆積成型,有足夠的強度去支撐上一層材料,在列印過程中,如果材料的承載力不足則會發生較大的塑性變形,甚至發生塑性坍塌。
3、粘結性與強度性:列印的材料層間要具有足夠粘結力,同時,列印材料本身要能夠達到較高的強度,特別是早期強度。
這些特點要求,決定了3D列印建築需要一種全新的混凝土材料,這在客觀上需要經歷一個「技術研發-技術應用-技術突破-成本降低」的周期過程。就目前而言,市面上的各種3D列印材料明顯成本過高,且在安全質量強度方面還有待進一步提高。
設備問題
3D列印建築技術中,設備因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這里主要指列印設備的尺寸、精度、受環境影響程度等。在此次雙層列印建築的具體列印過程中,不難發現3D列印設備的尺寸與具體建築規模是密切相關的。
未來3D列印技術廣泛應用建築施工領域,所面對的建築規模必然不會只局限於幾米或幾十米,這對3D列印設備本身是一個巨大的挑戰。如,3D列印設備如何適應更大體量的建造要求?設備尺寸變大,列印精度是否會受影響?設備儀器佔地面積變大,受天氣、環境因素影響,如何保證正常列印施工?
綜上,就目前而言,在進一步解決相應的材料、設備、技術難題前,3D列印技術在建築施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗,一如此次中建二局的雙層列印展示辦公樓。當然,上述觀點絕非否認3D列印建築技術在環保、施工技術、建築業發展等方面具有的重要價值與意義(這也是國家在2018年將其列入國家戰略發展技術的主要原因),以及目前我國取得的重要技術成果。僅希望相應行業與技術人員,能夠理性看待國內3D列印建築技術發展。
⑼ 什麼是3d列印建築
3D列印技術日益完善,不僅可以列印小件物品,而且這項技術甚至可以徹底顛覆傳統的建築行業。2013年1月,荷蘭建築師Janjaap Ruijssenaars與義大利發明家Enrico Dini(D-Shape 3D列印機發明人)一同合作,他們計劃列印出一些包含沙子和無機粘合劑的6×9(米)的建築框架,然後用纖維強化混凝土進行填充。最終的成品建築會採用單流設計,由上下兩層構成。該工程預計在2014年完成,並且將參加Europan競賽。
美國南加州大學工業與系統工程教授比洛克·霍什內維斯一直在研究一種新工藝。這種新工藝使列印技術在不到20小時的時間內建造一幢面積2500平方英尺的建築。該項目獲得美國宇航局和美國軍方的支持和資助。霍什內維斯相信他的項目可以幫助全大約10億世界急需改善住房條件的人提供足夠住房。他把該工藝稱為「輪廊工藝」,並且很希望在將來某天看到成為現實。
「輪廊工藝「的概念在設計上很簡單,但是實施起來相當復雜。該工藝由一個巨型的三維擠出機械構成。它的操作很像我們見到的列印機操作原理,不過有一個明顯不同的地方:它擠出是混凝土。
在「輪廊工藝」系統的擠壓頭上使用齒輪傳動裝置來為房屋創建基礎和牆壁。它的原理跟使用泥造磚極戎相似,建成的建築能夠抵擋地震和其他自然災害。霍什內維斯稱使用該工藝不僅造價便宜、快速建造,而且對環境友好,建設造價和材料大幅度降低。