刘东浩 牛紫曼

摘要：众所周知，建筑与人们的生产活动有着十分密切的关系，在人们心中有着不可替代的重要作用。在可持续发展理念的倡导下，绿色建筑已成为现代主流建筑形式，不仅降低了建筑能耗，而且节约了建筑成本，受到建筑企业的高度赞扬和青睐。绿色建筑的兴起为建筑业的发展指明了新的方向。我们必须注意施工模式的转变，3D打印施工技术的应用正符合这一理念。因此，应加强对该技术的研究，明确其优缺点，扬长避短，引导建设项目顺利高效发展，对提高建设项目的综合效益有很大帮助。

关键词：3D打印技术;装配式建筑;应用

前言：3D打印是世界建筑业的一场革命，它打破了建筑业的构件设计完全依赖于生产过程的局面，使施工现场可以在不考虑生产过程的情况下生产任何形状和复杂的建筑。3D打印作为现代社会的重要发明，在建筑领域占据了重要的地位，解决了许多人力难以解决的问题，将建筑带入了一个新的阶段。为此，本文简要论述了三维技术的概念，分析了3D打印技术在建筑行业的应用优势，以期使三维打印技术在建筑工程中得到更广泛的应用，为建筑工程的建设做出更大的贡献。

一.3D打印技术的基本概述

3D打印为我国建筑施工行业带来了一种新的现代建筑施工方式，可以充分说明它是对我国传统现代建筑施工模式的一次颠覆。虽然目前建筑3D新型打印系统技术的应用研究还只是处于早期起步研究阶段，但利用建筑新型打印机技术可以帮助实现更高的建筑施工管理效率、节约人工成本、减少使用建筑材料垃圾和清除建筑材料粉尘、节约使用建筑材料[1]。

在现代建筑中，3D材料打印制造技术，也可以称为附加材料制造打印技术，是一种可以从头开始直接添加打印材料的制造方法。其主要操作过程也就是首先准备好需要进行打印的建筑原型，用公司专用3D大型打印机进行打印，最后进行加工即可得到所有必需的大型建筑主体构件。通过将3D格式打印与数字计算机打印相结合，将施工所需的建筑构件打印模型直接输入打印计算机，添加合适的打印材料，可以直接完成打印和输出施工所需的各种建筑物，大大降低了劳动强度和材料工期。3d碳碳打印材料技术产品具有绿色环保性和安全性。

二.3D打印技术的发展

目前3D型打印技术正处于快速成熟发展的新阶段。从打印技术应用角度分析来看，3D打印技术可以轻松满足大多数大型工业塑料应用不同场景的打印需求，可以轻松实现有色金属和各种塑料相关零部件及加工成品的规模制造。其操作性能与中国传统机械制造机的工艺相当。金属构件的机械强度虽然优于其他铸件，但强度低于其他锻件。所有这种可提高焊接性的金属都同样可以直接使用3D级全打印技术。从企业成本控制角度看，3D打印已经在我国航空航天、军事、医疗等高技术价值服务行业发展产生了巨大经济效益。国产大型飞机采用机翼整体钣金件的3D锻造打印多层制造技术弥补了国产机翼钣金件多层锻造打印技术的不足。通过3D型全打印门铰技术的广泛应用，a30客机采用钛合金整体门铰结构实现了不规则门铰结构件的整体轻量化生产设计和规模制造。

三.在建筑设计领域中3D打印技术的应用

随着我国现代工业建筑技术的不断发展，装配式建筑产品如雨后春笋般不断出现在现代人们的生活视野中。与其他传统的建筑施工生产方法工程相比，装配式建筑工程具有施工生产过程周期短、人员少、节省所用建筑材料等几大优点[2]。

（一）预制装配式建筑

目前，我国正在采用的新型装配式高层建筑大多仍然是沿用我国原有的传统施工工艺，而只是将材料加工后的场地全部进行了二次转移。以中国建筑板材作为其范例，其主要生产加工过程主要包括加工制作建筑模型、固定建筑钢筋、凝结水泥和脱模。相应的建筑构件以类似的施工方式进行制作并被输送至建筑施工现场，房屋结构以"重叠汉"的整体形式进行建造。与普通结构建筑使用相比，预制结构建筑大大减少了使用时间管理成本和使用劳动力，减少了所受气候变化影响，提高了预制建筑的使用安全性。然而，预制式的建筑也仍然有一定的技术局限性。当所有打印组件都必须进行打印和直接组装时，组件的信息数据需要完全准确。否则，组件的安装将变得非常困难。一旦发生错误，组件需要重新制作，这会增加生产成本。但是，如果在原有技术的基础上增加3D打印技术，不仅可以解决数据错误等问题，还可以节约资源，更加环保，在一定程度上提高房屋的稳定性和安全性。

（二）BIM技术实现了3D打印建筑构件的价值

BIM技术是基于建筑物的所有数据构建原型。通过数字技术模拟建筑信息。在设计和施工阶段，该技术可用于建立原型和创建施工图。在BIM技术生成的图纸中，每个构件都标有相应的尺寸、属性参数等信息，所有构件都是密切相关的。如果任何组件的参数发生变化，相关组件参数也会相应变化。这样生成的三维模型比手工生成的模型更严格.它密集准确，从肉眼的角度可以及时发现模型中的不足，从而提高建筑物的准确性和市场接受度。此外，只要在规定范围内任意改变参数，就可以制造不同空间的建筑，而无需重新建立任何模板，节省材料和劳动力。它还可以为建筑设计师提供更广阔的设计思路，满足不同人群的需求。

四.结束语

3D装配式建筑在建筑领域尚处于初步应用阶段，但其成果不容忽视。3D打印技术作为一种应用广泛的技术，在未来仍有良好的发展趋势。利用3D打印技术对建筑进行全方位模拟，以其生产速度快、材料环保、成本低等优点，在建筑领域显示出独特的优势。3D技术是智能建筑，促进我国建筑业的发展，对工程建设的智能化发展有着特别的意义。

参考文献：

[1]金晓菁;陈继民;.3D打印技术在建筑领域的发展及应用[C]// 特种加工技术智能化与精密化——全国特种加工学术会议.2017.

[2]潘建，袁雷，吴薇薇.装配式建筑在我国的发展现状及趋势[J].住宅与房地产，2017（24）：143+295.

[3]谢英杰.3D打印技术在装配式建筑的应用[J].现代物业（中旬刊），2018（12）.

作者简介：

刘东浩（2001.11），男，汉族，山东汶上人，本科在读。单位：山东理工大学建筑工程學院，

研究方向：工程管理，单位所在省市及邮编：山东省淄博市 255000

牛紫曼（2002.12），女，汉族，山东成武人，本科在读。单位：山东理工大学建筑工程学院，

研究方向：工程管理，单位所在省市及邮编：山东省淄博市 255000