当3D打印技术遇上建筑行业
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年初，有这样一条新闻，引起了很多人的关注，在建筑领域里那些对于新技术颇有研究的人来说，这条新闻就像是一颗石子，在原本平静的湖面上连续跳跃，一时间激起了建筑领域一个又一个的涟漪。 这条新闻是说，一位荷兰的建筑师表示他们希望能用3D打印技术建造一栋建筑，该工程预期能在2014年完工。这位建筑师名叫简加普·鲁基森纳斯，来自荷兰的宇宙建筑公司。最终的成品建筑会采用单流设计，运用创新的3D打印技术进行打造，由上下两层构成莫比乌斯环屋。 其实，3D打印技术这个名词对于那些热爱美剧的人来说，应该并不陌生，《生活大爆炸》中的几位物理学家就是借用中国生产的3D打印机来完成立体模型打印的。这一技术如今在多个领域得到应用，其实3D打印技术对于普通人而言不太遥远，现今3D打印的作品都是一些小物件：人像、玩具、唱片或者是枪支。就目前而言，3D打印技术还大多应用于小型模型和零件的打印。自行车车架，汽车方向盘甚至飞机零件等大物品，则需要较大的打印机和更大的放置空间。在这里，有一点值得一提，中国有能力制造3D打印机，也就完全有能力使其在建筑领域发挥作用。
不可或缺既为现实 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黏合材料，与电脑连接后，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成实物。3D打印建筑是通过3D打印技术建造起来的建筑物，由一个巨型的三维挤出机械构成，挤压头上使用齿轮传动装置来为房屋创建基础和墙壁，直接制造出建筑物。 由于建筑设计的日益复杂，传统的模型制作已经不能满足设计师的需求。在国外，快速成型技术已经成为建筑设计师不可缺失的工具。其实，想要赢得更多的建筑项目，一个3D打印模型在这点上是非常实用的。3D打印模型可以实现在项目设计过程中实时交流想法并改进的优点，这在与客户沟通的过程中是非常必要的。一个建筑物不可能自己矗立起来，它总是有背景的。即使它矗立在空旷的土地之上，这片土地也是它的背景。一项好的设计必然是将此考虑在内的，并且对此做出处理。因此在城市初步设计阶段，设计师必须充分考虑好这些。做到这点的一条非常好的途径就是通过3D打印技术制作建筑全景式模型，比如可以随意转换组合的模型。这样做的优点在于，你只需要通过不同的组合来改变设计规划，不需要反复从头开始。随着建筑项目进度的不断深入，3D模型的性质也变了。之前已经确定了初步的宏观想法，紧接着便要优化细节了。室内设计往往涵盖了硬件、表面材料和装饰材料。设计师通常需要使用3D打印机制作出1∶1的等比例的专门设计的室内特征模型，作为向客户展示并确认设计是否真的符合客户要求的方式。 此外，美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克·霍什内维斯一直在研究这种新工艺，他希望能够使用打印技术在不到20小时的时间内建造一栋面积2500平方英尺的建筑。他把该工艺称为“轮廊工艺”，并且很希望在将来某天看到其成为现实。 “轮廊工艺”的概念在设计上很简单，但是实施起来相当复杂。该工艺也是由一个巨型的三维挤出机械构成，这与３Ｄ打印技术的概念相同，它的操作原理也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，它挤出的是混凝土。在“轮廊工艺”系统的挤压头上使用齿轮传动装置来为房屋创建基础和墙壁。它的原理与使用泥造砖极其相似，建成的建筑能够抵挡地震和其他自然灾害。霍什内维斯称使用该工艺不仅造价便宜，能够快速建造，而且对环境友好，建设造价和材料大幅度降低。 |
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