關于建筑工程建設中3D打印技術的實踐研究

陳玉才 王愛云

廣東技術師范學院天河學院 廣東廣州 510540

3D打印技術作為一種新型的技術，在社會各個領域得到了廣泛的應用，并受到社會各界的認可與青睞。尤其在建筑工程領域的應用，備受建筑界廣泛的關注。3D打印技術作為新型的科技，憑借其優(yōu)勢促進了各行各業(yè)的發(fā)展。本文主要研究3D打印技術在建筑工程建設當中的應用，主要從技術原理、以及其具體的實踐應用方面論述3D打印技術的優(yōu)勢。

1 3D打印技術概述

1.1 技術介紹

3D打印技術最先源于美國，并在20世紀80年代后期，基于科技的推動下，3D打印技術實現(xiàn)了技術上的突破，得到了飛躍式的發(fā)展。然而3D打印技術的實現(xiàn)，主要依靠數(shù)字技術材料打印機。在實際的工業(yè)設計當中，3D打印技術通常情況下主要為設計工作提供各種模型。而3D打印技術最大的優(yōu)勢在于它涉及到的范圍相對較為廣泛。例如，工業(yè)領域、航空領域、建筑領域、國防領域等等，3D打印技術的問世，在社會各個領域得到了普遍的應用，與人們的生產(chǎn)生活密切相關，并為各個領域的發(fā)展提供了重要的保障。

1.2 技術原理

在日常生活及工作當中，人們常用到的打印機，能夠實現(xiàn)對電腦設計的二維物品進行打印。而3D打印技術與普通打印機在工作原理上相比較而言，3D打印技術與其最大的區(qū)別在于打印材料，其他沒有任何明顯性的差異。例如，普通打印機通常所使用的材料為墨水與A4紙，而3D打印技術所使用的材料相對較為廣泛，例如，塑料、陶瓷、金屬等真實存在的原材料。當3D打印機與電腦實現(xiàn)連接后，通過電腦對材料進行控制，從而實現(xiàn)虛擬圖成為真實物體[1]。

2 3D打印技術在建筑工程領域的應用實踐研究

2.1 制作建筑模型

3D打印技術憑借其強大的優(yōu)勢，在社會各個領域得到了顯著性的應用，并為各領域的發(fā)展發(fā)揮其重要的作用。3D打印技術在建筑工程領域的應用，極有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設計方式。目前，隨著人們對建筑工程要求的提升，為了滿足人們的實際要求，建筑工程企業(yè)通常會采用較為復雜的設計模式，但是這種設計模式必然會涉及到建筑模型。而我國傳統(tǒng)的模型制作技術，從根本上無法滿足當前設計工作的需要。而3D打印技術作為一種全新技術在建筑設計當中的應用，成功的解決了傳統(tǒng)制作模型技術存在的不足。3D打印建筑模型的出現(xiàn)，為建筑工程設計工作帶來了福音。設計人員只需要將建筑的相關參數(shù)，輸入到電腦當中，在最短的時間內(nèi)便可實現(xiàn)實體模型，這在一定程度上提高了設計效率。

2.2 打印實體建筑

美國LGM公司在石膏粉上噴射定量的黏結劑，通過此方式為客戶提供模型制作，例如，建筑結構模型、建筑地形模型都是利用此方式而實現(xiàn)。而英國則在3D打印技術分析的基礎上，利用水泥、金屬等物質，實現(xiàn)實體建筑的打印。例如，在打印材料相對較為復雜的墻體時，利用3D打印技術便可以輕松實現(xiàn)此目標，而且在此過程當中，不需要花費大量的時間，一次成型不需要額外進行加工處理。與此同時，還能夠實現(xiàn)對門窗的留孔等操作[2]。而我國于14年8月建筑領域才實現(xiàn)3D打印建筑的使用，并且在諸多的廢棄建筑當中，主要通過對當前廢棄的材料作為打印材料，并在電腦上輸入相關的參數(shù)，結合施工圖紙進行相應的設計，實現(xiàn)墻體的打印。

2.3 3D打印技術的應用

3D打印技術通過以水泥為材料，利用3D打印機逐層疊加，實現(xiàn)建筑墻體的3D打印。而建筑屋面、地面等打印材料，主要來源于建筑垃圾所制成特殊混凝土。當前這種特殊混凝土無論在強度，還是在使用壽命方面，都要遠超出于一般混凝土。此外，經(jīng)過3D打印技術打印而成的空心墻結構，在一定程度上減輕了構件的重量。與此同時，建筑工程企業(yè)可以根據(jù)氣候條件，填充其他建筑材料，進而實現(xiàn)保溫的目的。當前的這種打印建筑模式，能夠有效的為使用人員提供多元化的選擇方式，進一步提升了工作效率。3D打印技術在日常生活當中應用范圍極廣，例如、橋梁建筑、房屋建筑、道路建筑等，均可利用3D打印技術實現(xiàn)其建筑。例如，建筑工程企業(yè)在建造大型的商場時，結合建筑工程的實際需要，合理選擇3D打印機與打印材料。做好相關打印準備工作，利用3D打印技術實現(xiàn)建筑框架。然后，建筑工程企業(yè)要結合實際的功能需要，對建筑物進行相應的裝飾裝修，以最短的時間內(nèi)完成工程建設，將商場投入實際使用。3D打印技術與傳統(tǒng)建筑相比較而言，3D打印技術更具備節(jié)能減排的功效，提高了能源的利用率，降低了建筑企業(yè)的實際生產(chǎn)成本，有助于建筑企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化[3]。此外，3D打印技術在建筑領域的應用，實現(xiàn)了綠色環(huán)保的施工理念。

3 結語

綜上所述，3D打印技術作為一種全新的技術，在社會各個領域得到了廣泛的應用，并取得了顯著性的成效。尤其，3D打印技術在建筑領域的應用，不但有助于提高建筑建成的整體效率，而且還極大的提升了能源的利用率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。在一定程度上縮短了建筑工程的周期，為建筑物提前投入使用提供了重要的保障。因此，建筑工程企業(yè)在實際的工程建設當中，要給予3D打印技術高度的重視，并將3D打印技術應用到企業(yè)各個環(huán)節(jié)當中，充分發(fā)揮3D打印技術的優(yōu)勢，進而全面推進建筑工程企業(yè)的發(fā)展。