建筑3D打印及3D打印建筑模型解決方案
提到3D打印，很多人不會將建筑和它聯(lián)系在一起。實際上，3D打印的出現(xiàn)，使建筑行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。
中科院廣州電子代理的stratasys工業(yè)級3D打印機，為建筑行業(yè)實踐過許多案例，擁有豐富的建筑3D打印和3D打印建筑模型定制化解決方案。
客戶情況：客戶為臺灣的一家專為建筑及建筑設計行業(yè)制作建筑與展示模型的企業(yè)，例如臺灣的一些展覽品、歷史遺址、高層建筑、基礎設施，但制作方式僅為傳統(tǒng)的使用波形纖維板和亞克力板來制作建筑模型，按部就班地建立模型，甚至還得靠手工制作，導致制作一個模型需要經過數(shù)周，耗時耗力。
解決方案：使用stratasys工業(yè)級3D打印機。Fortus 3D打印機成功地將制作模型的過程數(shù)字化，將設計圖紙轉化為打印機可用的數(shù)字格式，成功將工期縮短到幾天即可完成。
方案成果：3D模型打印完成后，通過簡單的去除支撐材料，技術人員可對樣品進行打磨拋光、上漆、電鍍等表面處理，以呈現(xiàn)必要的外觀和質感。而3D打印的成品，具有更強的強度和耐用性，能通過多種形式的如密合度、高溫實驗。
3D打印能一次性制作表面和內部形狀及其復雜大型樣品，具有手工或機加工無法望其項背的高速度、高效率、高細節(jié)體現(xiàn)能力，既能節(jié)省時間，又能節(jié)省材料和儲存空間。

“要制作一個逼真而精細的建筑模型總是一項艱巨的任務，在過去這往往需要花費幾個星期甚至幾個月的時間來制作、雕刻和上色。”易和盛地產設計部顧主任表示：“現(xiàn)在，我們使用SLA光固化3D打印機，僅僅花費幾十個小時就制作出了整個小區(qū)的建筑模型，包括公寓樓群及別墅群。3D模型打印的快捷性、方便性、省時省力，大大的提高了我們的工作效率，使得沙盤制作流水線成本降到最低。未來沙盤模型的制作方式，或將主要由深圳3D打印機完成?！?br>3、環(huán)境反射照明：環(huán)境反射照明是指建筑模型在環(huán)境空間內的整體照明。建筑模型完成后，要在模型陳列場所做轉向燈光設計，所形成的環(huán)境光會對建筑模型展示效果產生影響，均與柔和的漫射光可以照亮模型構件之間的一男轉角。如果室內環(huán)境光并不理想，可以將模型放置在白色墻壁或淺色屏風盤，讓白墻或屏風上的反光成為輔助反射光焰。

3D打印建筑模型也存在著一些不足和需要改進之處，主要有以下幾個方面：
1、3D打印技術不夠成熟
據(jù)統(tǒng)計，3D打印機生產的產品中80%依舊是產品原型，僅有20%是最終產品。自3D打印機技術在80年代產生以來，經過數(shù)十年的發(fā)展，在21世紀初已取得不小的進步，比如材料增多、打印機和原材料價格逐漸下降，但是目前來看，這依舊是一項年輕的技術，在沒有變得更加成熟和廉價前，并不會被企業(yè)大規(guī)模采用。
2、3D打印技術沒有行業(yè)標準
目前3D打印建筑仍處在研究探索階段，。但是在建筑行業(yè)需要一個標準，通過這個標準才能全面的推廣起來。例如根據(jù)現(xiàn)行的標準，沒有鋼筋就不能驗收，但3D打印建筑可以不需要鋼筋，因此行業(yè)標準很重要。
3、3D打印材料選擇問題
3D打印在建筑新材料是一種建筑工藝上的開拓，不過3D打印房屋要想真正普及，恐怕還需斟酌。比如3D打印的“油墨”主要是由建筑廢料做材料，高標號水泥和玻璃纖維等構成。而據(jù)了解，某些國家禁止建筑大量使用玻璃纖維，因為玻璃纖維對人體的呼吸系統(tǒng)有影響。所以，材料也需要慎重選擇。3D打印建筑材料需要有流動性，同時還需要考慮到溫度因素，若流動性大，則打印過程中材料無法堆疊，流動性小，則容易堵塞打印頭。
4、3D打印機的精度問題
3D打印技術類似于擠牙膏，采用的是逐層堆疊。第一層打印完成后，必須等第一層打印材料凝固硬化后再進行上一層打印，通過層與層之間的緊密粘結來保持墻體的整體性。精度越高則厚度越薄，精度不夠導致層與層之間不夠光滑，表面粗糙，并且條紋樣式也很單一。
三、 發(fā)展與展望
3D打印建筑技術會對環(huán)保、建筑業(yè)、混凝土等行業(yè)帶來改變?，F(xiàn)行我國的水泥行業(yè)還是粗獷性發(fā)展，浪費資源污染環(huán)境，勢必進行改變，走可持續(xù)發(fā)展道路。3D打印建筑技術不僅可以更有效地利用混凝土材料，以及其他一些廢料，精細化生產，而且更能夠大幅度提高建筑物結構強度，此舉無疑又大大減少了建筑垃圾的產生，不浪費，不污染環(huán)境。因此，研究探討出符合需求的新時期商品混凝土是十分必要的。