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3D打印技术对建筑行业有哪些影响?
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3D打印技术对建筑行业有哪些影响?

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  • 发布时间:2020-09-05 10:27
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【概要描述】近日,世界首个3D打印办公楼的在迪拜落成,办公楼不仅拥有极具设计感和独特的弧形外观,在功能上也是水、电、通讯和空调一应俱全。与传统建筑技术相比,3D打印技术将给建筑技术具有哪些独性?它将给建筑工程带来哪些影响?通过分享一项建筑业的调研结果与网友们一起来思考这些问题。

3D打印技术对建筑行业有哪些影响?

【概要描述】近日,世界首个3D打印办公楼的在迪拜落成,办公楼不仅拥有极具设计感和独特的弧形外观,在功能上也是水、电、通讯和空调一应俱全。与传统建筑技术相比,3D打印技术将给建筑技术具有哪些独性?它将给建筑工程带来哪些影响?通过分享一项建筑业的调研结果与网友们一起来思考这些问题。

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  近日,世界首个3D打印办公楼的在迪拜落成,办公楼不仅拥有极具设计感和独特的弧形外观,在功能上也是水、电、通讯和空调一应俱全。与传统建筑技术相比,3D打印技术将给建筑技术具有哪些独性?它将给建筑工程带来哪些影响? 通过分享一项建筑业的调研结果与网友们一起来思考这些问题。

  独特结构、环保、降本

  

  迪拜的3D打印办公室外观

  建筑技术是一门大学问,包括从整体规划,建筑外观设计,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。

  Fig 1. 世界主要国家的建筑成本(美元/平方米)

  

  上图为主要世界上主要国家每平方米的建筑成本。随着3D打印这种全新建筑技术的出现,建筑工程的过程变得越来越方便,但是随着经济的的发展,建筑也的整体成本也在逐渐增加。而3D打印技术的轮廓工艺约为建筑行业降低60%的建筑成本。

  Fig.2 世界主要国家建筑材料成本(美元/平方米)

  

  上图对传统建筑技术和3D打印技术每平方米的建筑成本进行了对比, 由于可以将剩余的材料循环再利用,3D打印技术约可节省50%的原材料。中国盈创公司在苏州建造的3D打印别墅时, 使用的打印材料正是由回收的建筑废料制造的。

  Fig 3. 世界主要国家建筑人工成本(美元/平方米)

  

  另一方面,由于3D打印机是一种自动化程度高的建筑设备,该技术大约节约80%的人工成本。

  Fig 4. 建筑的人工成本(美元/平方米)

  

  上图显示了中国每平米的建筑成本,使用3D打印技术比传统建筑技术的建筑成本减少了261美元/平方米。

  虽然3D打印房子的安全性以及保暖、防潮等性能还需要接受时间的检验, 但是这种以回收材料为打印原材料, 并通过读取建筑物的数字化模型来实现自动化房屋建造的方式, 无疑将为建筑业实现降本、环保和实现颠覆性的建筑结构开辟了一条全新的道路。

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