一、3d打印建筑用的是什么材料
3d打印建筑所使用的材料是
建筑垃圾、工業垃圾和礦山尾礦,強度(du)要高于混凝土,越(yue)是復(fu)雜(za)豪(hao)華的(de)建筑,綜合成本越(yue)低,而且品質更好。
假如業主對于自(zi)己的房子(zi)(zi)住久了膩了的話,那(nei)么就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)用專門的機器(qi)把(ba)房子(zi)(zi)“吃掉”,然后再使(shi)用3d打印建(jian)筑(zhu)技術重新建(jian)造一(yi)個房屋,這樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)循環(huan)使(shi)用材料而不(bu)會浪費。
二、3d打印建筑的優缺點
1、3d打印建筑的優點
(1)施工工期短,施工過程無污染
當前我國的(de)3d打(da)(da)印(yin)機可以在一(yi)天(tian)時間(jian)內完成(cheng)10幢200平(ping)米的(de)建筑(zhu),這是傳統建筑(zhu)方式所(suo)不能(neng)達(da)到(dao)的(de)速度。整個“打(da)(da)印(yin)”過(guo)程,只需要(yao)一(yi)臺3d打(da)(da)印(yin)機、一(yi)臺計算機、3人~5人以及打(da)(da)印(yin)所(suo)需的(de)材料。將(jiang)圖紙錄入電(dian)腦,根據(ju)圖紙以及相關數據(ju),可以快速精準的(de)完成(cheng)建筑(zhu)墻體(ti)、樓(lou)板的(de)“打(da)(da)印(yin)”。
(2)材料環保,成本低
從綜合(he)(he)媒體對3d打(da)(da)印建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)報道得知,3d打(da)(da)印所需的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)是(shi)(shi)回收可利用的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)垃圾,將(jiang)其(qi)處(chu)理、加工(gong)、分(fen)離后,再與高(gao)強(qiang)混凝(ning)土以一(yi)定比例(li)相(xiang)配合(he)(he)而(er)形(xing)成(cheng)(cheng)3d打(da)(da)印建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)。與傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)人工(gong)砌筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)相(xiang)比,3d打(da)(da)印建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)避免了因尺寸差別而(er)進(jin)行材(cai)料(liao)切割所造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)浪費。一(yi)次成(cheng)(cheng)型,避免返(fan)工(gong)。這些優(you)點在(zai)如今提倡(chang)節能減排,綠(lv)色低碳的(de)(de)(de)(de)(de)可持續(xu)發展的(de)(de)(de)(de)(de)社(she)會環境中是(shi)(shi)值得提倡(chang)和發展的(de)(de)(de)(de)(de)。3d打(da)(da)印的(de)(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)造模式(shi)極(ji)大的(de)(de)(de)(de)(de)減少了人工(gong)成(cheng)(cheng)本(ben)、運輸(shu)成(cheng)(cheng)本(ben)、管理成(cheng)(cheng)本(ben)等(deng),較(jiao)傳(chuan)統建(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)方式(shi)相(xiang)比可降(jiang)低50%。
(3)墻體自重輕
3d打印(yin)建(jian)筑(zhu)所打印(yin)出來的(de)墻體是空心的(de),為(wei)保證(zheng)其結構支撐性能在中(zhong)間(jian)(jian)添加(jia)“z”形(xing)支撐。中(zhong)間(jian)(jian)可添加(jia)泡沫(mo)材料以達(da)到(dao)保溫隔熱、降噪吸聲的(de)目的(de)。相(xiang)比鋼筋混凝土實心墻體,3d打印(yin)建(jian)筑(zhu)的(de)墻體要輕許多。
(4)提高質量
3d打(da)印(yin)的(de)產品(pin)是無縫銜(xian)接的(de),結(jie)構(gou)穩固(gu)性(xing)和連(lian)接強度遠高(gao)于傳統(tong)建(jian)筑(zhu)。據測算(suan)3d打(da)印(yin)建(jian)筑(zhu)結(jie)構(gou)的(de)最高(gao)強度能(neng)達(da)到10000PSI(約(yue)(yue)合(he)69.0MPa),而(er)傳統(tong)人工建(jian)成的(de)建(jian)筑(zhu)結(jie)構(gou)強度一般只有(you)3000PSI(約(yue)(yue)合(he)20.7MPa)。
(5)有利于環境保護
相比(bi)其他(ta)傳統的(de)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)工(gong)藝,3d打印(yin)(yin)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)技(ji)術更(geng)加環(huan)保。例如建(jian)(jian)(jian)造(zao)觀景房(fang)過程中不再需(xu)要將(jiang)水(shui)泥和木(mu)材運輸至建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)工(gong)地,每一個(ge)設(she)計只需(xu)要少量的(de)原材料(liao),因此使用原材料(liao)減少從而減少了浪費,并且(qie)所有材料(liao)都可以(yi)熔化回收(shou)利(li)用。甚至可以(yi)用3d打印(yin)(yin)機(ji)打印(yin)(yin)太陽能電(dian)池(chi)板直接(jie)鋪(pu)于房(fang)屋外層。因此,將(jiang)3d打印(yin)(yin)技(ji)術應(ying)用于住宅(zhai)產業化將(jiang)更(geng)加有利(li)于環(huan)境保護(hu)。
(6)降低施工作業危險性
用3d打印技(ji)術(shu)建造房屋將比現在的建筑技(ji)術(shu)更加安(an)全,降低(di)了施工(gong)現場(chang)高空墜落、坍塌、物體打擊(ji)的事故。
(7)建造出復雜、特殊、個性化的建筑產品
越復(fu)雜(za)的(de)東西越能(neng)凸(tu)顯出它的(de)競爭優勢,在建筑領域,當建筑師(shi)的(de)一些奇思妙想(xiang)的(de)設計(ji)(ji)方案用傳統的(de)建筑方式(shi)無法(fa)完成(cheng)時,3d打印可以將其(qi)設計(ji)(ji)想(xiang)法(fa)變成(cheng)現(xian)實。無論怎樣(yang)復(fu)雜(za)的(de)結構設計(ji)(ji),只要能(neng)將其(qi)圖紙畫出來(lai),利用3d打印技術便可一次成(cheng)型,解決了傳統建造方式(shi)無法(fa)突(tu)破的(de)難題。
(8)快速解決人口居住問題
由于棚戶區(qu)的(de)(de)(de)(de)不斷膨脹,快速的(de)(de)(de)(de)城(cheng)鎮化,經濟停滯蕭條(tiao),高失業率,貧(pin)窮,自(zi)然災害和社(she)會矛(mao)盾等(deng)問題將為(wei)整(zheng)個社(she)會帶(dai)來嚴重威脅。快速打(da)印廉價的(de)(de)(de)(de)生存空間(jian)可能是(shi)解決(jue)這個社(she)會快速變革所帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)人口(kou)居住問題的(de)(de)(de)(de)部(bu)分解決(jue)方(fang)案。理(li)論(lun)上(shang),3d打(da)印的(de)(de)(de)(de)增材制造是(shi)替代棚戶區(qu)的(de)(de)(de)(de)解決(jue)方(fang)案。成(cheng)(cheng)本低廉,也無(wu)需太多(duo)人工,多(duo)數的(de)(de)(de)(de)建造過程由自(zi)動化機器人完成(cheng)(cheng)。
2、3d打印建筑的缺點有:
(1)材料結構性能不確定
目前(qian)已經(jing)問世的(de)3d打印建(jian)筑多(duo)數為1層~2層低矮的(de)建(jian)筑,少(shao)數為多(duo)層住宅(zhai),但材料(liao)的(de)耐久(jiu)性(xing)、剛度、強度、承載力極限值等(deng)重要指標能(neng)否滿足建(jian)筑行業內的(de)規范還有待(dai)確定。打印出來的(de)建(jian)筑能(neng)佇立多(duo)久(jiu)、能(neng)使用多(duo)久(jiu)仍然是未(wei)知數。
(2)行業內缺少相關規范
3d打印技術(shu)的理念提出于20世紀(ji),在21世紀(ji)得(de)以實現并(bing)加速發展。從時(shi)間來(lai)看(kan)3d打印似乎是(shi)經歷了很(hen)長時(shi)間。但3d打印建筑(zhu)卻是(shi)一個全新的領域,建筑(zhu)行業內還沒有任(ren)何相關的規范條例。使用年限和房屋產權等一系列問題都沒有部門的認可。
(3)建筑的表面粗糙
3d打印(yin)技術運用逐層(ceng)(ceng)堆疊的(de)原理(li)。打印(yin)層(ceng)(ceng)后,需要在等(deng)其牙膏狀(zhuang)打印(yin)材(cai)料(liao)(liao)固(gu)化之(zhi)后再進行(xing)下一層(ceng)(ceng)打印(yin)。通過層(ceng)(ceng)間緊密粘(zhan)結(jie)保(bao)持(chi)墻(qiang)體的(de)整體性。也正(zheng)是因(yin)為底層(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)(liao)固(gu)化之(zhi)后上層(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)(liao)才可以疊加,導致兩(liang)層(ceng)(ceng)材(cai)料(liao)(liao)之(zhi)間不能(neng)光(guang)滑過度,使得(de)表面粗糙,并且只(zhi)能(neng)形成(cheng)樣(yang)式簡(jian)單且單一的(de)條紋。若(ruo)不進行(xing)外(wai)(wai)裝及(ji)室內裝修(xiu),會影響建筑(zhu)外(wai)(wai)立面的(de)美觀性。
(4)技術研發還不夠成熟
3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技(ji)術(shu)目(mu)前(qian)(qian)(qian)還處(chu)于初級階段,制約其發展的(de)(de)(de)關(guan)鍵因(yin)素之一是(shi)3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)所消耗的(de)(de)(de)材(cai)料(liao),因(yin)此(ci)該(gai)技(ji)術(shu)成(cheng)為主流生(sheng)產(chan)建造技(ji)術(shu)還需要(yao)各(ge)方面技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)提(ti)高。另外3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)耗時也是(shi)需要(yao)解決的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)難題之一,通常打(da)(da)(da)印(yin)(yin)大(da)尺寸零(ling)件需要(yao)好幾天時間(jian),甚至一個小的(de)(de)(de)螺母也要(yao)打(da)(da)(da)印(yin)(yin)十幾分鐘,所以3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技(ji)術(shu)目(mu)前(qian)(qian)(qian)并(bing)不適合大(da)批量(liang)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan),從(cong)長(chang)遠來看,3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技(ji)術(shu)提(ti)高生(sheng)產(chan)效率的(de)(de)(de)關(guan)鍵還是(shi)打(da)(da)(da)印(yin)(yin)耗時。同(tong)時,目(mu)前(qian)(qian)(qian)3d打(da)(da)(da)印(yin)(yin)只局限于使(shi)用一種材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)打(da)(da)(da)印(yin)(yin),在(zai)結合多種材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)打(da)(da)(da)印(yin)(yin)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)水平方面還有(you)待(dai)提(ti)高。同(tong)時,使(shi)用的(de)(de)(de)電力是(shi)在(zai)工廠里的(de)(de)(de)10倍,以及還沒有(you)找到在(zai)重量(liang)強度和耐久性等都很理想的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)。
(5)宏觀規劃和投入不足
我國(guo)在先進制造(zao)業(ye)的(de)發展、工業(ye)化生產轉型等規劃中對3d打印(yin)(yin)產業(ye)重視(shi)不足(zu),目前我國(guo)小規模企業(ye)普遍沒有足(zu)夠的(de)資金進行技(ji)術研發,阻礙了(le)這些企業(ye)掌(zhang)握3d打印(yin)(yin)的(de)核(he)心(xin)技(ji)術,故(gu)目前將3d打印(yin)(yin)技(ji)術應用于(yu)打印(yin)(yin)建(jian)筑還(huan)是困(kun)難重重。
(6)技術人才的短缺
3d打(da)印(yin)技(ji)術融(rong)合了很(hen)多(duo)學(xue)(xue)科專業知識,要(yao)將3d打(da)印(yin)技(ji)術應(ying)用于建筑業需要(yao)培(pei)養型人才,而我國目前在(zai)這方面還有些欠缺。例如無法購置足夠(gou)數量的(de)設備,應(ying)用研(yan)究領域也(ye)較(jiao)窄,學(xue)(xue)校教學(xue)(xue)中缺乏和3d打(da)印(yin)技(ji)術相(xiang)關課程,政府也(ye)缺乏相(xiang)應(ying)的(de)宣傳和培(pei)訓。