3D打印是快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

在建筑行業(yè)，3D打印的過程一般由設(shè)計(jì)師和結(jié)構(gòu)師來操作。工作人員根據(jù)CAD等建模軟件所得出三維模型數(shù)據(jù)，通過一個運(yùn)行程序?qū)⒉牧戏謱哟蛴≥敵霾⒅饘盈B加，最終將計(jì)算機(jī)上的三維模型變?yōu)榻ㄖ?shí)物。

一個房子或者一群房子。即使每幢建筑形態(tài)各異，都可以通過一個運(yùn)行程序來自動構(gòu)建。最終將計(jì)算機(jī)上的三維模型變?yōu)榻ㄖ?shí)物。

近年來，隨著中國政府大力支持推動該行業(yè)的發(fā)展，中國已成為亞洲 3D 打印增長背后的主力軍。本文將就 3D 打印如何為中國的建筑行業(yè)提供新的可能性進(jìn)行幾點(diǎn)討論。

3D打印的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

3D打印建筑最明顯的優(yōu)點(diǎn)之一是速度快。建造一座500平方英尺(約46.45平方米)的單層住宅只需要24小時的打印時間。

然而不僅僅是節(jié)約時間：3D打印建筑也減少了浪費(fèi)。

一般來說，一個典型的住宅建筑工地會產(chǎn)生4噸左右的垃圾。 由于傳統(tǒng)地坪施工中使用的混凝土是均勻涂抹的，因此無論在特定區(qū)域是否需要結(jié)構(gòu)支撐，都會浪費(fèi)大約一半的混凝土。 這對環(huán)境尤其有害，因?yàn)樗嘧鳛榛炷恋闹饕煞?，約占我們二氧化碳排放量的 7%。 相比之下，3D 打印機(jī)可以非常精確地改變結(jié)構(gòu)的厚度，只在真正需要的地方使用混凝土。 這個過程稱為拓?fù)鋬?yōu)化。

打印結(jié)構(gòu)的數(shù)字化是 3D 打印的另一個優(yōu)勢。 這意味著計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)可以直接轉(zhuǎn)換為打印機(jī)指令。 這消除了將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成圖紙的需要，從而減少了不必要的錯誤和麻煩，節(jié)省了成本并減少了延誤。 數(shù)字化還有一個額外的好處，那就是它消除了設(shè)計(jì)創(chuàng)意的障礙。 建筑師可以以較低的成本提供定制或半定制的設(shè)計(jì)，而無需費(fèi)心培訓(xùn)他人來執(zhí)行計(jì)劃。

盡管如此，與普通的3D打印技術(shù)相比，混凝土的3D打印技術(shù)難度更大。 首先，要保證混凝土在打印過程中能夠順暢流動，這樣才能順利進(jìn)出打印機(jī)，不會堵塞。 其次，從打印機(jī)擠出的混凝土必須能夠快速硬化并變得足夠堅(jiān)固以承受后續(xù)層。 在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，還需要使這些層之間達(dá)到足夠的附著力。

此外，3D混凝土打印還需要克服露天環(huán)境(工作)中的一系列挑戰(zhàn)，因?yàn)榄h(huán)境灰塵、濕度、水分、溫度等都是影響混凝土性能的變量，所以這些影響因素必須被精準(zhǔn)控制。