3D打印在建筑領(lǐng)域有怎樣的運(yùn)用（3d打印建筑材料有哪些）

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2024-12-266.4 K閱讀0評(píng)論

本文目錄

1、3D打印在建筑領(lǐng)域有怎樣的運(yùn)用
2、農(nóng)村適合興建3D打印房屋嗎
3、目前3D打印建筑房屋在國內(nèi)普遍嗎
4、3D打印房屋的前景
5、3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢(shì)
6、3d打印膜材料

1、3D打印在建筑領(lǐng)域有怎樣的運(yùn)用

3d打印房子現(xiàn)在已經(jīng)不是夢(mèng)想，北京一套房子花了45天打印了400多平米。一般3d打印都是圓形建筑，方形的也可以?？梢愿鶕?jù)用戶需求打印不同結(jié)構(gòu)的房間，不同大小，不同外形的房間。打印過程和FDM的3d打印機(jī)相似，有個(gè)噴頭會(huì)噴能夠速干的混凝土，噴頭來回移動(dòng)，一層一層。

2、農(nóng)村適合興建3D打印房屋嗎

感謝邀請(qǐng)，您說的這個(gè)3d打印房屋在我國還是一種新興的建房模式，技術(shù)還不是很成熟，而且過于模式化。雖然也有人再嘗試但不合人意。他的優(yōu)勢(shì)是造價(jià)低施工快，缺點(diǎn)更明顯就是戶型死板簡(jiǎn)單，不能隨心所欲。

至于磚混，框架和輕鋼這三種，目前我國農(nóng)村自建房還是多用于磚混，因?yàn)樵靸r(jià)低，施工技術(shù)成熟沒難度。如果您是在震區(qū)可選擇框架，安全性要好但造價(jià)略高。輕鋼不建議考慮弊端太多不一一詳表，而且造價(jià)也高很多。

終上所述，如果自家蓋房子，磚混結(jié)構(gòu)還是當(dāng)下最流行也最實(shí)用的，謝謝！來幾個(gè)磚混結(jié)構(gòu)的房子圖片給你看看。

3、目前3D打印建筑房屋在國內(nèi)普遍嗎

當(dāng)前3D打印房屋在國內(nèi)和國外都極少。多數(shù)3D打印房屋，屬于廣告形式，或者藝術(shù)性質(zhì)，或者特殊建筑物體的修復(fù)，以及在特殊場(chǎng)景中，不方面施工狀態(tài)下完成的特有建筑。

我們先來看3D打印建筑都是什么樣子的？

這個(gè)位于米蘭市中心的建筑，就是用混凝土打印3D打印成型的。所謂的3D打印，其實(shí)就是小朋友玩泥巴一樣，一群一群的用稀泥壘起來。不同的地方在于，這種建筑的3D打印，都是采用一次成型，以及圖紙設(shè)計(jì)好后，直接以機(jī)器人進(jìn)行的3D打印，速度快，并且可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，甚至內(nèi)部的家居都可以一次成型。

米蘭的這個(gè)房子是由35個(gè)模塊組成，一個(gè)模塊1小時(shí)-1個(gè)半小時(shí)打印完成。48 小時(shí)內(nèi)就建造完成，室內(nèi)有客廳、臥室、廚房、餐廳和浴室。

房子的平面圖

作為工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的從業(yè)者，合理性的給你分析一下這套設(shè)備的造價(jià)：設(shè)備在200萬左右。
100kg負(fù)重工業(yè)機(jī)器人，臂展在3000mm，價(jià)格在50萬人民幣左右（我這個(gè)可能還是出廠的原價(jià)，經(jīng)過代理商價(jià)格就更高了）。
下面的AGV小車，負(fù)重要在3000kg，售價(jià)要在15-20萬人民幣。
圖像解析+運(yùn)動(dòng)控制+噴槍等外部構(gòu)建，價(jià)格約為20萬。
也就是說，這一套設(shè)備成本價(jià)在90萬人民幣。那么售價(jià)就要在200萬人民幣左右。
基本上這玩意工作一天的價(jià)格應(yīng)該在8-10萬人民幣左右。畢竟這玩意要專車運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，以及折舊成本也極高。

更主要的是，這個(gè)混凝土可不是我們常見的在泵車?yán)瓉淼幕炷?，畢竟你要?shí)現(xiàn)打印后快速凝固，這類混凝土在橋梁建設(shè)中有大量使用，就是那種遇水也會(huì)快速凝固的混凝土。這類混凝土的價(jià)格本身就較高。

因此這種房屋，目前沒有普及型使用價(jià)值。

不適用工業(yè)機(jī)器人這套設(shè)備，采用桁架式3坐標(biāo)機(jī)器人，也可以完成。那給你看看國內(nèi)的3D打印機(jī)器人的設(shè)備。

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這個(gè)國內(nèi)采用的桁架式機(jī)器人，造價(jià)也不便宜。并且非常笨重。難以完成超大體積的3D打印房屋。

那目前國內(nèi)建筑領(lǐng)域采用的是什么類型的建筑技術(shù)？3D打印是不是未來建筑領(lǐng)域的主流技術(shù)？

目前國內(nèi)采用的是兩類建筑技術(shù)：

第一種是：輕鋼別墅式建筑——廣泛應(yīng)用于別墅及農(nóng)村

采用輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)，作為承重結(jié)構(gòu)，這類主要以農(nóng)村，兩層小樓形式的房子為主。房屋板材采用混凝土+石棉或者其他防火材料形成集成墻板。

一般情況200平米的房子，施工周期45天即可完成。如果天氣好，并且材料齊全可以壓縮20%的施工周期。輕鋼別墅在國外市場(chǎng)比較盛行，由于歐美地區(qū)房子主要以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，內(nèi)部的主要承重結(jié)構(gòu)都是采用的輕鋼龍骨。

不過在國內(nèi)市場(chǎng)從2015年開始，開始不斷推行輕鋼龍骨的建筑，目前來說輕鋼龍骨的造價(jià)并不便宜。主要還是在城市的別墅建設(shè)中有一席之地。

墻板采用復(fù)合墻板，防火，防潮，隔音輕質(zhì)板材。（但是別抬杠，這個(gè)隔音是有等級(jí)的，很顯然是達(dá)不到混凝土墻面的隔音）

第二種：裝配式建筑——廣泛應(yīng)用于城市建筑，且是當(dāng)前國家強(qiáng)制要求的建筑。是目前的主流建筑形式之一。

裝配式建筑是目前國家主力推行的建筑，還是使用的混凝土作為主要原材料。

鋼構(gòu)+混凝土，各類墻板在工廠預(yù)制完成，到現(xiàn)場(chǎng)直接安裝。

裝配式建筑施工過程

目前國內(nèi)在裝配式建筑領(lǐng)域，各地區(qū)都出臺(tái)了政策強(qiáng)制要求未來建筑的30%乃至更高的市場(chǎng)份額，都采用裝配式建筑，以便于實(shí)現(xiàn)環(huán)保以及快速的城市建設(shè)。

我們都知道中國是鋼鐵產(chǎn)能大國，富裕的鋼鐵在建筑領(lǐng)域得到大量的使用，因此裝配式建筑以環(huán)保，施工快，集成度高，安全性高，平均價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，得到國家強(qiáng)力推廣。

這種建筑技術(shù)就是我們武漢火神山，雷神山醫(yī)院的建筑。采用鋼構(gòu)框架，使用輕質(zhì)防火墻板，實(shí)現(xiàn)快速施工。

總結(jié)：3D打印技術(shù)在工業(yè)零部件，以及消費(fèi)品領(lǐng)域的使用越來越普遍，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要是技術(shù)先進(jìn)角度，填補(bǔ)超難度施工領(lǐng)域的一種技術(shù)，難有普及型。
但是3D增材制造本身的技術(shù)價(jià)值是非常強(qiáng)大的，目前在航空，工業(yè)機(jī)床，電子等領(lǐng)域得到廣泛的使用。

4、3D打印房屋的前景

3D打印房屋，以極快的建造速度和低廉的價(jià)格，未來或能顛覆居住市場(chǎng)，讓房價(jià)降下來。目前3D打印房屋雖尚未普及，但隨著科技的發(fā)展，3D打印房屋有很大的發(fā)展?jié)摿?。未來顛覆居住市?chǎng)的可能不是房地產(chǎn)稅，而很可能是科技，是3D打印。馬云曾說，未來房價(jià)如蔥，指的就是科技的顛覆。

5、3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢(shì)

3D打印房子早已不是稀罕事，而且已經(jīng)有交付使用的了。比如上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)的3D打印辦公用房。

3D打印房子既然有了，也實(shí)際應(yīng)用了，那么它離我們有多遠(yuǎn)呢？引用萬科董事長王石接受采訪的回答，3D打印建筑這項(xiàng)新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研究成果可能在3年后才能進(jìn)行實(shí)踐，而要推廣到一線，則可能需要十年以上的時(shí)間。王石是2014年接受的采訪，而如今2017年，對(duì)于3D打印建筑實(shí)驗(yàn)室的研究成果還沒有顯著的進(jìn)步。3D打印房子在短時(shí)間內(nèi)將無法實(shí)現(xiàn)大范圍的民用。

正如美國南加州大學(xué)工業(yè)與系統(tǒng)工程系的比洛克·霍什內(nèi)維斯教授說的，建筑3D打印技術(shù)還存在一些技術(shù)障礙，但到2050年3D打印房子將不再是一個(gè)稀罕事。3D打印房子離我們有多遠(yuǎn)？只有時(shí)間才能給我們答案了。

雖然3D打印房子離我們有點(diǎn)遠(yuǎn)，但是3D打印可能意味著建筑業(yè)的革命。它有哪些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)呢？

3D打印建筑優(yōu)勢(shì)主要是在環(huán)保方面，同時(shí)成本也更低。據(jù)“3D打印狂人”馬義介紹，3D打印房子最大亮點(diǎn)就是把建筑垃圾再利用，同時(shí)讓新建建筑不會(huì)產(chǎn)出新的建筑垃圾?！敖窈蠼ㄖさ夭粫?huì)再是一片狼藉，城市空氣質(zhì)量也會(huì)得到改善。”與傳統(tǒng)建筑行業(yè)相比，3D打印的建筑不但建材質(zhì)量可靠，還可節(jié)約建筑材料30%-60%、縮短工期50%-70%、減少人工50%-80%……據(jù)他測(cè)算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，讓更多人住得起房子。

3D打印建筑是利用工業(yè)機(jī)器人逐層重復(fù)鋪設(shè)材料層構(gòu)建自由形式的建筑結(jié)構(gòu)的新興技術(shù)，這種工藝原理叫做增材制造，通過逐層累積最終形成一個(gè)成品。其構(gòu)成和傳統(tǒng)打印機(jī)基本一樣，都是由控制組件、機(jī)械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的。根據(jù)電腦上設(shè)計(jì)的完整的三維模型數(shù)據(jù)，通過一個(gè)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(gè)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(gè)運(yùn)行程序來自動(dòng)構(gòu)建。

與傳統(tǒng)施工工藝相比，3D建筑打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要有：

1.施工速度至少要快10倍，且建筑類型、復(fù)雜性等因素不會(huì)增加建設(shè)成本；

2.由于全程由電腦程序操控，直接基于CAD設(shè)計(jì)等的施工建造只產(chǎn)生5~10mm的誤差，該技術(shù)允許的精度和設(shè)計(jì)自由性在過去聞所未聞，建筑師和工人間的問題將不再阻礙建筑師所要表達(dá)的設(shè)計(jì)想法；

3.不需要模板，定制型強(qiáng)，可塑性好，可打印出任何細(xì)節(jié)特點(diǎn)與復(fù)雜曲面、管道等；

4.可以使消費(fèi)者根據(jù)自己的需求量身定制產(chǎn)品；

5.無需人工干預(yù)意味著建筑行業(yè)傷亡事故風(fēng)險(xiǎn)的大幅減少，大量節(jié)省人員勞工，且用于建筑施工的安全措施費(fèi)降低；

6.可以就地取材，極大節(jié)省建造的運(yùn)輸成本；

7.由于是整體結(jié)構(gòu)成形，建筑抗震性能大大增強(qiáng)；

8.可以適應(yīng)惡劣環(huán)境，如在高原、雪山、沙漠、海洋、甚至地外星球等人為施工條件極其惡劣的環(huán)境下進(jìn)行施工建造；

9.可以運(yùn)用于古文物保護(hù)中，精準(zhǔn)恢復(fù)古建筑的殘損、遺失部分；

10.可以降低建筑粉塵污染，減少霧霾，保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。

而3D打印建筑的劣勢(shì)就是其技術(shù)并不完善，比如現(xiàn)在的3D打印建筑機(jī)器都比較大，器越大越難制造，更重要的是機(jī)器越大，打印精度和打印速度就會(huì)越差。所以現(xiàn)階段的單一打印主要是解決3d打印房屋的一些基本問題：材料，控制，精度等。