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 隨著科技的發展和技術的進步，建筑施工技術發生了日新月異的變化，新技術推動了建筑的革新，熱門的3D打印技術、納米科技、生物科技、人工智能以及新能源產業這些新科技元素融入建筑中，對建筑行業產生了巨大的影響和變化，對于未來建筑而言，為人們遮風避雨的房屋只是最基本的功能，隨著科技的不斷進步，現代人對居住環境的所有要求，都將在未來建筑中得以實現。隨著3D打印技術在建筑中的廣泛應用，房屋的建造周期大大縮短，施工效率將極大的提高，有效節省房屋建造的人力、物力、財力等各項資源，建造出綠色環保、節約資源的新型建筑。

1、3D打印建筑的工作原理

 所謂3D打印技術，是利用光固化和紙層疊等方式實現快速成型的技術。它是將用內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等特殊“打印材料”組成的3D打印機，與電腦連接后，通過多層打印方式，把計算機上的藍圖變成實物。

 3D打印建筑是通過3D打印技術建造起來的建筑物。3D打印建筑的工作原理體現在，它是由一個巨型的三維擠出機械構成一個巨型3D打印機。在打印機的擠壓頭上使用齒輪傳動裝置來為房屋建造基礎和墻壁，最終直接制造出建筑物的整體。

2、3D打印建筑的施工工藝

 3D打印建筑的施工過程是打印機根據電腦設計圖紙和方案，層層疊加“油墨”噴繪相關結構件，再將生成好的構件運送到施工的現場進行吊裝、搭建。為了使打印的建筑更加的牢固，在墻與墻之間還可使用鋼筋水泥進行二次“打印”灌注，從而使得結構連成一體。

3、3D打印建筑的實例分析

3.1 世界首座3D打印房

 在荷蘭的阿姆斯特丹建造了世界上第一座3D打印房屋。這座3D打印房屋稱為運河屋，它的建造過程是這樣的，該3D打印房屋是由荷蘭DUS建筑師事務所設計，一共13個房間，采用了被稱為KamerMaker的大型3D打印機來建造，KamerMaker是荷蘭語“房屋建造者”的意思。該3D打印機高6米，以一個船運集裝箱為基礎建造而成。2014年初開工，建成后將作為3D打印技術的研發中心來進行研究該項技術。

 荷蘭運河屋的建造過程是根據計算機繪制的設計圖，使用不同的塑料和木質纖維來制造建筑外墻、天花板和房間的其它構件。然后將各部件在原地進行裝配，像玩樂高玩具一樣搭建成大樓。對于荷蘭的運河屋，英國《每日郵報》給予了高度評價：這棟大樓是“一種展示和研究，是3D打印建筑的一個實例”，是科學、建筑和設計的一個融合。可見，3D打印技術在建筑中的應用給予了我們人類前所未有的想象。

3.2 國內3D打印房實例

 國內首座3D打印建筑，是于2014年的4月建成的，位于上海張江高新青浦園區，10幢3D打印建筑的建筑過程僅花費了24個小時。該打印建筑的墻體是用建筑垃圾制成的特殊“油墨”，依據電腦設計的圖紙和方案，經過一臺大型的3D打印機層層疊加噴繪而成。在這些簡易的房屋中安裝上了窗簾、空調以及辦公桌、文件柜等辦公家具，工作人員就可以進行辦公了。

 在陜西西安3D打印房也已經落成，該建筑位于西安曲江遺址公園內。在施工現場，通過對獨立的客廳、臥室、廚房、衛生間等建筑模塊，進行逐個的拼接、組裝、搭建。只需要花費三小時就建成了一座二層的精裝別墅，業主只需擺上家具之后就能拎包入住。

4、3D打印建筑的技術亮點

 3D打印建筑中所使用的油墨是一個技術亮點，它的亮點體現在實現了建筑垃圾的再生利用，油墨是由一種特殊的材料所制成，3D打印機所用的油墨是經過特殊玻璃纖維強化處理的材料。原料主要來自于建筑垃圾、工業垃圾和礦山尾礦，以及水泥、鋼筋和特殊的助劑所組成的材料。建筑垃圾通過處理、加工和分離形成油墨，最終成為3D打印機的原材料，有效進行了建筑垃圾的二次利用，節省了建筑原材料的費用。

 以西安3D打印別墅為例，它的技術亮點體現在建造的效率高，兩層精裝別墅從生產到搭建只需要十幾天的時間。每一個模塊能夠獨立承重，能夠抵抗9級地震。在建造的過程中，通過鋼制籠式結構能夠充分填充保溫材料，能夠達到很好的保溫效果。

 3D打印模塊搭建的別墅，還可實現獨家訂制。在不遠的未來，人們看中了哪棟建筑，或者喜歡哪套品牌家具，只要用照相機拍下來，或者是繪成圖紙，將設計圖紙輸入電腦，很快就可不走樣地打印出來，通過3D打印技術就能實現。

5、3D打印技術的應用范圍

 在3D打印房屋火熱建造的同時，我們不禁會產生疑問，3D打印房屋是否堅固耐用以及安全性如何，通過研究和試驗3D打印房的強度和使用年限，3D打印機使用了經過特殊強化處理的混凝土材料，從理論強度和使用年限上，都大大的超過了鋼筋混凝土結構，也就是說它的強度是沒有問題的。但在剛度和耐久性等綜合性能上，還需要在長期使用的過程中加以驗證。對于結構的穩定性上，3D打印可任意設計墻體結構，一次性解決墻體的承重結構問題，未來可應用于橋梁、簡易工房、劇院、高層等建筑中。

 3D打印建筑在未來將得到廣泛的應用。對于3D打印技術的應用范圍，它不僅局限于建筑行業，它還可以應用于我們的日常生活，例如家居用品、兒童玩具以及服裝制造業，還可以用3D打印技術來建造建筑模型，人像模型、醫療器械模型等，3D打印技術應用于工業制造、生物科技、醫療、軍事等領域也是起到了十分重要的作用。

6、結束語

 3D打印房的建筑價值可以通過這樣一句話來進行總結，吃進去的是城市垃圾和沙漠，吐出來的是美麗的房子。3D打印建筑的建筑價值具體來講，體現在綠色環保、節約資源、以及人文情懷，綠色環保表現在它的建造過程中降低了揚塵和污染，并且能夠改善城市的空氣質量；節約資源體現在建筑垃圾可以再生利用，同時建造的效率高，建筑成本能夠節省50%以上，大大的提高了生產效率和節約資源；人文情懷體現在3D建筑具有超前的藝術性和概念性，實現了建筑的私人訂制。