- 中文名
- 3D打印建筑
- 外文名
- 3D printing architecture
- 出现时间
- 20世纪90年代中期
- 所需技术
- 3D打印
3D打印建筑3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等方式实现快速成型的技术。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有粉末状金属或塑料等可粘合材料，与电脑连接后霸良霸，通过一层又一层的多层打印方式，最终把计算机上的蓝图变页签晚成实物。
3D打印建筑技术本质上属于一种增材制造工艺，设计师将数字化设计模型输入建筑打印机中，转化为打印指令，机器就会按照设计要求，将特殊材料一层层叠加成特定形状的建筑部件。3D打印建筑在效率提升和可持续发展方面具有明显优势。 [7]
轮廊工艺图示“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。
一名行人从3D打印建筑旁经过随着3D打印技术的完善，越来越多的物品都可以由3D打印完成。截至2013年1月，这些3D打印而成的产品都是小件物体。不过，3D打印的潜力远不止可以生产DIY的家居物品这么简单。实际上，这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。2013年1月，一位荷兰的建筑师就表示他要用3D打印技术建造一栋建筑。
24小时打印10间房
一名工作人员在3D打印建筑内办公之后，墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来，再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注，连成一体。马义和介绍，整个打印过程，只需要一张图纸、一台电脑、就地取材制造的足够“油墨”，就可以在24小时内打印出10幢200平方米建筑。
打印机底面积堪比篮球场
打印一张A4纸的打印机，体积已经不小，要打印一幢房子，该要一台多大的打印机？上海盈创装饰集团称，高6.6米、宽10米、长32米的打印机，底面占地面积足有一个篮球场那么大，高度足有三层楼高。且打印机长度还可以延伸，完全拉开足有150米长。马义和前几年对它完成了设计研发，然后全球定制零部件，最终在苏州工厂组装而成。这次现身青浦的3D打印房屋，就是在苏州打印好后搬运到上海的。
荷兰莫比乌斯环“油墨”取材于建筑垃圾
在大多数人概念中，油墨肯定是液体的，“水”怎么造房子，能住人吗？马义和表示，“油墨”是一种经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料，其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。“空心墙体不但大大减轻了建筑本身重量，还可以随意填充保温材料，并可任意设计墙体结构，一次性解决墙体的承重结构问题，因此无论是桥梁、简易工房、剧院，还是宾馆和居民住宅，其建筑体的强度和牢度都符合且高于国家建筑行业标准。”而“油墨”挤出后会很快凝固，保证打印机能连续打印。
3D打印建筑3D打印优势：环保且成本低
打印建筑牢度怎样，能用多少年？如果在将来推出3D打印住宅，有人会买吗？
面对这些疑问，马义和回答说，在他眼里，3D打印不仅是一种全新的建筑方式，更是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能，不仅解放人力，还能大大降低建造成本。据他介绍，3D打印最大亮点就是把建筑垃圾再利用，同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾。“今后建筑工地不会再是一片狼藉，城市空气质量也会得到改善。”
与传统建筑行业相比，3D打印的建筑不但建材质量可靠，还可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%……据他测算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，让更多人住得起房子。不过，新型“油墨”打印的建筑，其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证。 [1]
建筑专家质疑原材料
创新值得肯定，但3D打印住宅还有很长的路要走。
3D打印建筑此外，建筑不光有外在的形态，特别是人居住宅，更需要对内部结构、综合强度、刚度、防火性、使用年限等多方面进行综合考量。来增祥认为“油墨”的承载力强度、耐久性等各项指标是否符合标准，还有待专家和有关部门的权威检测和认证。 [2]
3D打印全球首个商业建筑：别墅式酒店
这位建筑师名叫简加普·鲁基森纳斯（JanjaapRuijssenaars），来自荷兰的宇宙建筑公司。他的3D打印建筑项目是Europan竞赛的参赛部分，该竞赛允许超过15个国家的建筑师在两年的时间内建造建筑以参与评奖。
简加普·鲁基森纳斯会与意大利发明家EnricoDini（D-Shape3D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。这次需要用到的3D打印机也十分庞大，是由意大利发明家EnricoDini设计出来的“D-Shape”，可以使用砂砾层、无机粘结剂打印出一幢两层小楼。最终的成品建筑会采用单流设计，由上下两层构成。
莫比乌斯环屋2014年4月，10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内揭开神秘面纱。这些建筑的墙体是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，依据电脑设计的图纸和方案，经一台大型的3D打印机层层叠加喷绘而成，据介绍，10幢小屋的建筑过程仅花费24小时。
据悉，打印一层住宅楼的时间仅需1天，然后再花5天时间就能将它们组装完毕，而那幢别墅则从里到外完完全全都是由巨型3D打印机一次性完成的。值得一提的是，这家名为上海盈创（Winsun）的3D打印建筑公司诞生于2002年，专注于将3D打印技术用于传统建筑领域，而该公司在去年就表示已经能在一天之中“打印”10所房屋。
打印以上两座建筑所使用的3D打印机高达6.6米，原理与一般的3D打印机基本相同，不过原料却换成了水泥和玻璃纤维的混合物，而这种特殊的建筑材料还可回收利用，大大减轻了建筑废料造成的环境压力。另外，盈创宣称其3D打印建筑十分安全，就算是建筑高达12层也没有问题。除了中国本土以外，盈创计划将3D打印房屋推向其他20多个国家和地区，不过今年的重点是包括沙特阿拉伯、美国、土耳其等在内的8个主要市场。 [4]
2015年6月30日，迪拜宣布将利用3D打印技术，建造全世界第一个办公楼。迪拜所在的阿联酋的一名内阁官员表示，迪拜要采用全世界领先的技术，并且成为一个全球创新中心，利用3D打印技术建造办公楼这也这一计划的组成部分。
据报道，这栋建筑的建筑面积为186平方米，整个建筑是室内所用的家具，都将利用3D打印技术建造。施工方将会采用一台近两米高的3D打印设备，所使用的“打印耗材”是一种新型建筑材料，融合了混泥土、石膏和塑料。
在迪拜的建筑市场，有来自全世界的建筑企业参与竞争。上述的3D打印建筑将由多家外部公司参与，其中包括中国WinSun环球公司，该公司已经利用3D打印设备用于建造房屋，其他参与企业还有Gensler,Thornton Thomasetti和SyskaHennessy等。
据称，这将是全世界最先进的3D打印作品，也将是第一个投入实际运营的3D打印建筑。
在博物馆项目竣工之后，这一3D打印建筑是否会被拆毁目前不得而知。 [5]
3D打印建筑市场潜力巨大。据联合国人类住区规划署（人居署）数据显示，到2030年全球大约将有30亿人需要改善住房环境，这意味着每天全球需要新建9.6万套住房。面对巨大的市场需求，迫切需要一种成本更低、建筑效率更高、安全性更强的建筑模式。据专业机构报告显示，全球3D打印建筑市场规模到2027年将达到5.21亿美元，年复合增长率接近25%。欧洲数字建筑领域专家格蕾丝·爱丽丝表示，3D打印建筑技术正以日新月异的速度发展，将带动建筑领域的自动化和数字化，为当前住房短缺和劳动力紧缺的全球性难题提供解决方案。 [7]
当前，3D打印建筑技术仍处于初期阶段，实现规模化发展尚面临不少挑战。比如，3D打印建筑的合规问题仍在沿用传统建筑标准，尚缺乏统一的国际标准等。近期，由德国派利建筑公司建造的3D打印住宅首次通过了德国国家建筑标准的全面认证，业内认为这一进展将对未来3D打印建筑的规模化推广带来积极影响。该公司3D打印建筑部门负责人法比安·布伦茨表示，未来3D打印建筑将向多户型住宅社区方向发展，真正解决规模化发展问题。 [7]
