⑴ 3d打印技术给建筑行业带来哪些改变
独特结构、环保、降本
建筑技术是一门大学问,包括从整体规划,建内筑外观容设计,建筑内部设计到施工工艺,结构设计等。建筑工程的工作量十分庞大,包括规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体以及与其配套的线路、管道、设备的安装等,在建筑过程中需要投入巨大的人力和物力。
世界各地的建筑师一直在探索怎样让建筑过程变得更加简单,并能够减少人力、物力的投入。3D打印技术就是建筑界进行探索的其中一种方法。
更加“自由”的建筑结构
3D打印技术可以让建筑结构颠覆传统建筑的理念。不同于传统直线形的建筑,3D打印能够创建曲线形的建筑物。通过3D打印技术打造建筑结构的方式被称为“轮廓工艺”,原理其他3D打印机类似,通过挤出机将材料一层层打印出来,但是拥有更庞大的体积。轮廓工艺可以3D打印出房子的外墙,并且可以铺设混凝土层,流出水、电、气管道所需的空间。通过3D打印的轮廓工艺可以实现建筑中的空心结构,该方法比传统方法需要消耗的建筑材料更少。
节约材料和成本
在降低建筑成本方面,3D打印建筑技术将从节省建筑材料和减少人工成本两方面发挥作用。
⑵ 3d打印技术在建筑行业有哪些应用
可以用到古建筑修复、维护、建筑沙盘等,厦门3D创意设计 与打印公共服务平台。
⑶ 3D打印建筑房屋主要应用在什么行业
肯定是建筑行业,都是盖房子的。今时不同往日了,现在华商陆海的3D打印建筑房屋技术应用得越来越广泛,逐渐广为人知,再过几年,这会成为普遍的建筑技术
⑷ 3D打印建筑有发展前景吗
2、理性认知3D打印建筑的瓶颈难点
上述技术优势的实现,其前提条件是拥有相对成熟的技术配套措施。如由于3D打印建筑一次成型,无需模板施工,不会因返工和尺寸差别导致资源浪费,那么这客观上就要求3D打印设备具备较高的技术精度;再如节省人工一项,相对于常规施工,3D打印的确降低了对施工人数的要求,但对施工人员的技术能力却有着更高要求。
除此之外,目前3D打印技术在建筑领域的应用瓶颈,主要在于材料与设备两大方面。
材料问题
“材料问题”可谓是影响3D打印技术在建筑市场应用中的关键性问题。同常规建筑施工一样,3D打印建筑的打印材料也主要为混凝土,但不同的是,3D打印建筑所用混凝土材料有着更专业复杂的材料要求。
1、可挤出性:材料能够在输送系统中顺利流动,并能从喷嘴中连续均匀地挤出。
2、可建造性:材料能够形成自支持,即材料可自由堆积成型,有足够的强度去支撑上一层材料,在打印过程中,如果材料的承载力不足则会发生较大的塑性变形,甚至发生塑性坍塌。
3、粘结性与强度性:打印的材料层间要具有足够粘结力,同时,打印材料本身要能够达到较高的强度,特别是早期强度。
这些特点要求,决定了3D打印建筑需要一种全新的混凝土材料,这在客观上需要经历一个“技术研发-技术应用-技术突破-成本降低”的周期过程。就目前而言,市面上的各种3D打印材料明显成本过高,且在安全质量强度方面还有待进一步提高。
设备问题
3D打印建筑技术中,设备因素也是影响其具体市场应用的重要因素。这里主要指打印设备的尺寸、精度、受环境影响程度等。在此次双层打印建筑的具体打印过程中,不难发现3D打印设备的尺寸与具体建筑规模是密切相关的。
未来3D打印技术广泛应用建筑施工领域,所面对的建筑规模必然不会只局限于几米或几十米,这对3D打印设备本身是一个巨大的挑战。如,3D打印设备如何适应更大体量的建造要求?设备尺寸变大,打印精度是否会受影响?设备仪器占地面积变大,受天气、环境因素影响,如何保证正常打印施工?
综上,就目前而言,在进一步解决相应的材料、设备、技术难题前,3D打印技术在建筑施工领域的应用只能停留在部分轻量级的技术试验,一如此次中建二局的双层打印展示办公楼。当然,上述观点绝非否认3D打印建筑技术在环保、施工技术、建筑业发展等方面具有的重要价值与意义(这也是国家在2018年将其列入国家战略发展技术的主要原因),以及目前我国取得的重要技术成果。仅希望相应行业与技术人员,能够理性看待国内3D打印建筑技术发展。
⑸ AI+BIM+3D打印,到底对建筑行业会有多大影响
BIM自引来入我国工程建设领域以来,带自给行业的变革不仅体现在技术手段上,还体现在管理过程中,并贯穿于建筑全生命周期,其价值逐渐被认知并日益凸显,近两年更是呈现出风生水起的发展势头。目前推动BIM发展的有两种模式,业主模式和承建商模式。
⑹ 3D打印建筑材料介绍,3D打印将给建筑行业带来的革命
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。那么,用3D打印技术打印的房子是什么样的?实际上,随着技术的成熟,3D打印可能已经成为建筑业的革命性技术。3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料,接下来小编就为大家整理了一些3D打印建筑材料的相关信息。
一、3D打印建筑材料
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。
二、3D打印原理技术
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
三、3D打印过程
1、三维设计
英国工程师“打印”出无人飞机三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
2、切片处理
打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。
3、完成打印
三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。
⑺ 现在是否已有建筑业3D打印设备
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
原理技术
3D打印机,已成功打印一辆F1赛车 [2]
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。
打印过程
三维设计
英国工程师“打印”出无人飞机 [9]
三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。
设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
应用领域
海军舰艇
2014年7月1日,美国海军试验了利用3D打印等先进制造技术快速制造舰艇零件,希望借此提升执行任务速度并降低成本。
航天科技
2014年9月底,NASA预计将完成首台成像望远镜,所有元件基本全部通过3D打印技术制造。NASA也因此成为首家尝试使用3D打印技术制造整台仪器的单位。
医学领域
3D打印肝脏模型
日本筑波大学和大日本印刷公司组成的科研团队2015年7月8日宣布,已研发出用3D打印机低价制作可以看清血管等内部结构的肝脏立体模型的方法。据称,该方法如果投入应用就可以为每位患者制作模型,有助于术前确认手术顺序以及向患者说明治疗方法。
3D打印头盖骨
2014年8月28日,46岁的周至农民胡师傅在自家盖房子时,从3层楼坠落后砸到一堆木头上,左脑盖被撞碎,在当地医院手术后,胡师傅虽然性命无损,但左脑盖凹陷,在别人眼里成了个“半头人”。
3D打印脊椎植入人体
2014年8月,北京大学研究团队成功地为一名12岁男孩植入了3D打印脊椎,这属全球首例。据了解,这位小男孩的脊椎在一次足球受伤之后长出了一颗恶性肿瘤,医生不得不选择移除掉肿瘤所在的脊椎。不过,这次的手术比较特殊的是,医生并未采用传统的脊椎移植手术,而是尝试先进的3D打印技术。
3D打印手掌治疗残疾
2014年10月,医生和科学家们使用3D打印技术为英国苏格兰一名5岁女童装上手掌。
3D打印心脏救活2周大先心病婴儿
2014年10月13日,纽约长老会医院的埃米尔·巴查博士(Dr.Emile Bacha)医生就讲述了他使用3D打印的心脏救活一名2周大婴儿的故事。这名婴儿患有先天性心脏缺陷,它会在心脏内部制造“大量的洞”。在过去,这种类型的手术需要停掉心脏,将其打开并进行观察,然后在很短的时间内来决定接下来应该做什么。
⑻ 3d打印能对建筑行业产生多大印象
2、理性认知3D打印建筑的瓶颈难点
上述技术优势的实现,其前提条件是拥有相对成熟的技术配套措施。如由于3D打印建筑一次成型,无需模板施工,不会因返工和尺寸差别导致资源浪费,那么这客观上就要求3D打印设备具备较高的技术精度;再如节省人工一项,相对于常规施工,3D打印的确降低了对施工人数的要求,但对施工人员的技术能力却有着更高要求。
除此之外,目前3D打印技术在建筑领域的应用瓶颈,主要在于材料与设备两大方面。
材料问题
“材料问题”可谓是影响3D打印技术在建筑市场应用中的关键性问题。同常规建筑施工一样,3D打印建筑的打印材料也主要为混凝土,但不同的是,3D打印建筑所用混凝土材料有着更专业复杂的材料要求。
1、可挤出性:材料能够在输送系统中顺利流动,并能从喷嘴中连续均匀地挤出。
2、可建造性:材料能够形成自支持,即材料可自由堆积成型,有足够的强度去支撑上一层材料,在打印过程中,如果材料的承载力不足则会发生较大的塑性变形,甚至发生塑性坍塌。
3、粘结性与强度性:打印的材料层间要具有足够粘结力,同时,打印材料本身要能够达到较高的强度,特别是早期强度。
这些特点要求,决定了3D打印建筑需要一种全新的混凝土材料,这在客观上需要经历一个“技术研发-技术应用-技术突破-成本降低”的周期过程。就目前而言,市面上的各种3D打印材料明显成本过高,且在安全质量强度方面还有待进一步提高。
设备问题
3D打印建筑技术中,设备因素也是影响其具体市场应用的重要因素。这里主要指打印设备的尺寸、精度、受环境影响程度等。在此次双层打印建筑的具体打印过程中,不难发现3D打印设备的尺寸与具体建筑规模是密切相关的。
未来3D打印技术广泛应用建筑施工领域,所面对的建筑规模必然不会只局限于几米或几十米,这对3D打印设备本身是一个巨大的挑战。如,3D打印设备如何适应更大体量的建造要求?设备尺寸变大,打印精度是否会受影响?设备仪器占地面积变大,受天气、环境因素影响,如何保证正常打印施工?
综上,就目前而言,在进一步解决相应的材料、设备、技术难题前,3D打印技术在建筑施工领域的应用只能停留在部分轻量级的技术试验,一如此次中建二局的双层打印展示办公楼。当然,上述观点绝非否认3D打印建筑技术在环保、施工技术、建筑业发展等方面具有的重要价值与意义(这也是国家在2018年将其列入国家战略发展技术的主要原因),以及目前我国取得的重要技术成果。仅希望相应行业与技术人员,能够理性看待国内3D打印建筑技术发展。
⑼ 什么是3d打印建筑
3D打印技术日益完善,不仅可以打印小件物品,而且这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。2013年1月,荷兰建筑师Janjaap Ruijssenaars与意大利发明家Enrico Dini(D-Shape 3D打印机发明人)一同合作,他们计划打印出一些包含沙子和无机粘合剂的6×9(米)的建筑框架,然后用纤维强化混凝土进行填充。最终的成品建筑会采用单流设计,由上下两层构成。该工程预计在2014年完成,并且将参加Europan竞赛。
美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克·霍什内维斯一直在研究一种新工艺。这种新工艺使打印技术在不到20小时的时间内建造一幢面积2500平方英尺的建筑。该项目获得美国宇航局和美国军方的支持和资助。霍什内维斯相信他的项目可以帮助全大约10亿世界急需改善住房条件的人提供足够住房。他把该工艺称为“轮廊工艺”,并且很希望在将来某天看到成为现实。
“轮廊工艺“的概念在设计上很简单,但是实施起来相当复杂。该工艺由一个巨型的三维挤出机械构成。它的操作很像我们见到的打印机操作原理,不过有一个明显不同的地方:它挤出是混凝土。
在“轮廊工艺”系统的挤压头上使用齿轮传动装置来为房屋创建基础和墙壁。它的原理跟使用泥造砖极戎相似,建成的建筑能够抵挡地震和其他自然灾害。霍什内维斯称使用该工艺不仅造价便宜、快速建造,而且对环境友好,建设造价和材料大幅度降低。