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新技术3D打印混凝土-新技术即将引发建筑业的革命

日期:2016-01-07  来源:海淀园科技处
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3D打印技术及其引发的种种新鲜事在我们耳边已经萦绕许久了,在建筑业中应用3D打印技术也正逐步成为现实,世界各地的设计师和承包商正在用3D打印技术直接打印真正的、能住人的建筑。

  用3D打印技术盖房子,首先要有巨大的打印机,我们习以为常的放在办公桌上的打印机显然不能胜任。能直接打印整个房子的打印机,个头至少要比房子高才行。即使是打印用于拼装的建筑部件,其个头也不能太小。

  其次打印用的混凝土也不能是常规混凝土,打印用混凝土要更加黏稠、内聚性更好,而且要快干早强,这样才能具有自支撑能力,才能适应打印盖房子的要求。

  3D打印盖房子具有传统建筑方法所不具备的优势,首先建筑造型不再受到限制,设计师可以随心所欲,各种曲线弧 度随便用,只要能想画出图来就能建造出来。其次,打印的建筑墙壁和构件可以是中空的,一来减轻建筑物的重量,减少建材的使用量;二来中空的空间可以安装各 种管线、设备并方便维修人员进入墙内进行检修。

  除了上述优点外,3D打印技术还可以大大降低建筑成本,因为既节省了建材,也缩短了建筑周期,还降低了劳动力成本,因此总造价会大大降低。有专家称,相比传统的建筑方法,3D打印可以使建材节省30%到60%,工期缩短50%到70%,劳动力成本降低50%到80%。

  现在用3D打印盖房子主要的方式是打印建筑部件,然后到现场安装。如果房子的结构比较简单,也有可能整体打印 出来。而现在正在开发的“轮廓工艺”3D打印技术,可以将整个建筑结构一起打印成型,包括结构本身和所有的管线系统。美国南加州大学正在计划建造一台巨大 的打印机,使用“轮廓工艺”打印技术,真正做到打印完整复杂的建筑结构。

  3D打印技术不仅能建造居民楼,最近美国加州大学伯克利分校的一个团队用3D打印技术建造了一座结构非常复杂 的“亭子“。与其他团队不同,他们使用的打印材料不是预先拌合好的水泥基材料,而是一种不含铁离子、聚合物改性的水泥干粉,打印一层这种干粉,在上面洒水 使其硬化,然后再打一层。这种技术比预拌材料有更多的优势,可以打印更复杂的结构并进一步减少材料的浪费。

  3D打印的优势:

  1、快速且精确----3D打印机可以迅速准确地将一个数字模型变成实物,只要数字模型设计准确无误,材料选择正确,打印出的建筑就不会有任何问题。

  2、降低劳动力成本----3D打印基本上是自动工作,可以大幅度降低人工成本。

  3、减少浪费----可以边打印边订购打印材料,多余的材料可以退回再用,大大减少了施工过程中材料的浪费。

  4、降低安全和健康风险----通过用3D打印技术在现场从事危险工作,可以减低施工人员的安全和健康风险。

  5、环境友好----用于3D打印的建筑材料可以用再生材料生产。

  3D打印潜在的不足:

  1、减少用工可能导致失业率上升。

  2、可打印的材料有限,同一台打印机不能打印多种材料。

  3、打印机的体积很大,运输有困难。

  4、现场存放打印机是很麻烦的一件事。

  5、如果数字模型有误,在打印过程中就会出现问题,且很难纠正。

  6、传统的建筑公司和设备租赁公司可能面临无生意可做的尴尬局面。

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