3d打印在建筑業的發展情況(3d建筑打印行業分析)
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本篇文章給大家談談3d打印在建筑業的發展情況，以及3d建筑打印行業分析對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。近些年來，3D打印技術有了非常迅猛的發展，且在社會生活的很多領域到得到了非常廣泛的應用，其中3D打印技術是基于離散和堆積成型的原理，采用分層打印，逐漸疊加的方式對三維實體進行生成的一種比較先進的制作技術。從目前的現狀來看3D打印是先進科學技術發展的趨勢。3建筑設計領域中使用3D打印技術的優勢3.1能夠降低建筑成本在使用3D打印技術的時候，設計人員只要采用計算機和打印機就可以制造
本篇文章給大家談談3d打印在建筑業的發展情況，以及3d建筑打印行業分析對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
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3D打印建筑有發展前景嗎？
3D打印技術，是上世紀80年代開始興起的一種高新制造技術，其以數字模型為基礎，運用計算機自動控制技術, 通過逐層打印方式構造三維實體，具有數字化、智能化、機械自動化等特點，而且相較于傳統的減材制造，3D打印又稱為增材制造。
事實上，3D打印技術在國內已有三十多年的發展歷程，期間經歷了多個不同的發展階段：
1、上世紀80年代，3D打印技術首次誕生，引起大眾關注；
2、上世紀90年代，3D打印技術在研發應用方面獲得初步發展；
3、本世紀初，由于3D打印技術在多方面的市場應用潛力，吸引大量投資、創業者涌入，市場上甚至出現一股3D打印技術熱潮，但終究受限于技術研發與行業應用程度，市場遇冷后熱潮漸退；
而目前，3D打印正在經歷技術上的實質增長期，即不斷的技術積累、技術突破與技術應用。這種實質增長最直觀的表現，即是3D打印技術近年來更頻繁的應用于如醫學、制造、建造等行業領域，技術研發與市場應用真正開始融合。
但需要注意的是，實質增長期并非最終的技術成熟期，個案技術示范成果不代表技術具備廣泛應用性條件。如此次中建二局打造的“原位3D打印雙層示范建筑”，僅是中建股份技術中心和中建二局華南公司聯合立項課題《建筑 3D打印技術研究與應用示范》的展示工程，距離3D打印技術真正廣泛應用于建筑施工領域，我們還有很長的路要走。
1、3D打印建筑技術的主要優勢
作為一項高新制造技術，3D打印建筑技術相較傳統建造技術工藝，在資源與成本消耗、建筑施工效率、人力節省、資源環保等方面有著明顯技術優勢：
1、機械化程度高，施工速度快，降低成本。如此次中建笑者二局應用3D打印技術建造的雙層示范建筑，凈耗時不到60小時，高機械化3D打印技術能夠有效減少建設時長，縮短工期，減少成本。
2、無模板施工, 資源消耗少。相較于傳統施工工藝，3D打印建筑無需模板施工，且一次成型，一方面減少資源消耗，一方面避免因返工和因尺寸差別而導致的資源浪費。
3、勞動強度低, 節省人工。3D打印建筑的機械化程度很高，相繼常規建筑施工可以減少一半的人工消耗。
4、施工過程安全、清潔。目前，3D打印建筑采用的材料為新型混凝土材料，減少了常規施工中出現的揚塵、施工噪音污染。
5、設計自由, 精確建造。3D打印技術的特點之一即是高機械化精確操作，這為建筑師的設計工作提供了更大的空間與更好的條件，借助CAD軟件，通過3D打印，實現各種復雜、創意設計。
2、理性認知3D打印建筑的瓶頸難點
上述技術優勢的實現，其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由于3D打印建筑一次成型，無需模板施工，不會因返工和尺寸差別導致資源浪費，那么這客觀上就要求3D打印設備具備較高的技術精度；再如節省人工一項，相對于常規施工，3D打印的確降低了對施工人數的要求，但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。
除此之外，目前3D打印技術在建筑領域的應用瓶頸，主要在于材料與設備兩大方面。
材料問題
“材料問題”可謂是影響3D打印技術在建筑市場應用中的關鍵性問題。同常規建筑施工一樣，3D打印建筑的打印材料也主要為混凝土，但不同的是，3D打印建筑所用混凝土材料有著更專業復雜的材料要求。
1、可擠出性：材料能夠在輸送系統中順利流動，并能從噴嘴中連續均勻地擠出。
2、可建造性：材料能夠形成自支持，即材料可自由堆積成型，有足夠的強度去支撐上一層材料，在打印過程中，如果材料的承載力不足則會發生較大的塑性變形，甚至發生塑性坍塌。
3、粘結性與強度性：打印的材料層間要具有足夠粘結力，同時，打印材料本身要能夠達到較高的強度，特別是早期強度。
這些特點要求，決定了3D打印建筑需要一種全新的混凝土材料，這在客觀上需要經歷一個“技術研發-技術應用-技術突破-成本降低”的周期過程。就目前而言，市面上的各種3D打印材料明顯成本過高，且在安全質量強度方面還有待進一步提高。
設備問題
3D打印建筑技術中，設備因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這里主要指打印設備的尺寸、精度、受環境影響程度等。在此次雙層打印建筑的具體打印過程中，不難發現3D打印設備的尺寸與具體建筑規模是密切相關的。
未來3D打印技術廣泛應用建筑施工領域碰清薯，所面對的建筑規模必然不會只局限于幾米或幾十米，這對3D打印設備本身是一個正啟巨大的挑戰。如，3D打印設備如何適應更大體量的建造要求？設備尺寸變大，打印精度是否會受影響？設備儀器占地面積變大，受天氣、環境因素影響，如何保證正常打印施工？
綜上，就目前而言，在進一步解決相應的材料、設備、技術難題前，3D打印技術在建筑施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗，一如此次中建二局的雙層打印展示辦公樓。當然，上述觀點絕非否認3D打印建筑技術在環保、施工技術、建筑業發展等方面具有的重要價值與意義（這也是國家在2018年將其列入國家戰略發展技術的主要原因），以及目前我國取得的重要技術成果。僅希望相應行業與技術人員，能夠理性看待國內3D打印建筑技術發展。
3D打印技術在建筑設計的應用探討？
近些年來，3D打印技術有了非常迅猛的發展，且在社會生活的很多領域到得到了非常廣泛的應用，其中3D打印技術是基于離散和堆積成型的原理，采用分層打印，逐漸疊加的方式對三維實體進行生成的一種比較先進的制作技術。在很多研究中可以證實，對3D打印技術進行科學合理的運用可以很大程度提高工作效率，用比較低的成本對一些重要部件、實物進行制造和生產，從而形成一些非常復雜、精致的實物結構和造型。那么接下來我們就來了解一下3D打印技術在建筑設計的應用.
1前言
在建筑領域，與以往的技術相比較3D打印技術操作更加方便、簡單和快捷，這樣就引起很多專業人士的關注，可以應用真實的材料對實體進行快速的建造和成型，因而得到了廣泛應用，具有很好的發展前景。
23D打印技術
所謂3D打印技術就是通過利用物理層進行持續巖好的疊加，應用一些材料進行逐層的增加，這樣就可以生成三維實體，這是一種高新技術。與以往的建筑技術相比較，3D打印有非常明顯的差異，可以根據3D打印步驟將其分成為制造技術。從目前的現狀來看3D打印是先進科學技術發展的趨勢。在具體的應用中可以分為3個步驟：在計算機使用相關軟件設計的時候需要打印模型；通過利用一些成型設備（3D打印機）；利用各種類型材料進行打印，進而就可以將所需要的產品制造出來。對于3D打印技術而言，其具有很高的綜合性、復雜性，既可以把計算機上面的數字建設模型計算與機電控制技術有效的結合在一起，還可以將一些比較先進的信息、材料使用以及化學應用技術等進行應用，因此該技術能夠對其作用進行充分發揮。同時3D打印機是重要的設備，但是其猛升需要進行有效控制，還需要與計算機進行連接，進而把計算機模型轉換成具體實物。此外3D打印技術包括很多種系統，以精度機械、數字控制等系統為主，并且由打印材料、工藝以及模型設計等部分組合而成。
3建筑設計領域中使用3D打印技術的優勢
3.1能夠降低建筑成本
在使用3D打印技術的時候，設計人員只要采用計算機和打印機就可以制造完整的建筑模型，也可以大幅度對勞動力進行減少，大大節約人工方面的成本。在進行模塊定制、對單件進行小批量生產，可以大大降低生產成本和工程的使用時間，也可以起到節約建筑原材料的目的，進而促使建筑施工中成本得到大幅度降低。
3.2能夠對建筑工程的施工工期進行縮短
目前3D打印技術既不對傳統的施工隊伍進行使用，也不使用磚瓦等建筑材料，絕大部分的建筑構件都是在工廠使用打印機進行建設和構造，最后再到施工現場進行組裝，促使建筑生產得到大幅度減少，生產效率得到大大提升。從實踐的效果可以看出，3D打印技術與以往建筑材料相比，速度要快很多，不需要使用模具，還可以起到節約成本的目的，也可以大幅度提高建筑生產效率，促使建筑行業得到很好的發展和轉型。
3.3可以很大程度提高建筑工程的質量
該打印技術的相關產品是沒有縫隙的銜接，具有很強的穩固性和連接強度，將電腦中的程序與數字技術相互結合在一起可以促使建筑數據的精確性得到保證。同時使用堅固的建筑材料可以促使房屋質量得到保證，進一步完善滲漏、開裂等問題。
3.4對建筑危險進行降低
使用3D打印技術能夠促使建筑施工中高空墜落和建筑物出現坍塌的危險系數得到大大降低，也可以為工作人員提供更加安全、穩定的環境。除了以上四個方面的優勢之外還有很多其他的優勢，3D打印技術能夠根據建筑設枝棗老計人員的設計圖紙對各種具備復雜性、個性化的建筑造型進行打印，并且具備外部美觀、環保等特征。還可以對建筑施工工期進行大幅度縮短，對建筑模型進行很快的造型，也能夠對人口居住問題進行有效解決。
43D打印技術在建筑設計中的應用
4.1在建筑設計中的應用
在進行建筑施工和設計中，其對建筑項目規劃、實施以及驗收等都有非常重要的影響，所以建筑施工的相關人員要對建筑施工設計更加重視，實現創新性建筑設計的目標。3D打印技術在建筑設計方面的應用不但能夠反映各類人群對于建筑設計的需求，還能夠切實地表現出建筑的自身價值。此外，從建筑的整體上分析具有良好的經濟效益，且在建筑施工和設計中3D技術可以開展建筑特殊性設計工作，保證工程計價的方便性，獲得比較客觀的預算，促使人們具有非常直觀的感受，對其進行輔助，并且從根本上對存在的問題進行有效解決，促使建筑施工的質量和安全得到保證。
4.2在建筑施工中的應用
3D打印技術在建筑的施工階段應用，可很好的控制施工誤差，提高施工效率，可通過控制系統控制3D建筑打印設備按照不同的切片方案進行打印，打印精確度可控制到mm級別，在建筑打印過程中可以隨時終止，再次打印時，3D打印系統可實現精確定位之前打印位置。這與傳統的建筑施工工序有很大的區別。比如：在鋼筋的布置方式，可選擇邊打印邊布置，也可打印過程中預留孔洞，打印后布置鋼筋或鋼筋籠，再進行澆筑，最終滿足建筑標準要求。
53D打印技術在建筑設計中的未來發展趨勢
5.1在建筑設計方面
傳統的建筑設計需要考慮的因素較多，尤其會受到施工技術的限制，許多建筑設計理念會由技術限制很難實現。傳統建筑設計以圖紙設計為主，但3D打印技術能夠進行三維模型設計，將傳統圖紙與地理信息、建筑掃描等電子數據進行結合，并以實物形式展現出來，可通過實景建模形式，展現真實三維場景。前期設計模型可經過分割、單體化和比例縮放等步驟制作成等比例三維模型，再利用3D打印技術便可將模型1：1打印出來。3D打印可以靈活處理模型，直接在文件上進行編輯修改，就可實現調整，同時，也可方便實現多色彩打印，甚至可以給模型增加透明、金屬等不同元素。
5.2在建筑材料方面
從目前的發展現狀來看，3D打印技術主要是在陶瓷和黏土等建筑材料的施工上應用，這是是以往建筑材料的不同之處，并且在今后的發展中該技術也會與纖維、化學等為主的材料進行應用，也會對建筑剩下的建筑材料進行分解和重新建設，進而促使材料得到循環利用，對建筑材料的利用率得到提升，建設生產成本。此外與傳統材料相比較3D打印技術中使用的材料物理性能質量更加優，例如：混凝土在3D打印技術的使用下，其原材料會有很大改變，在混凝土中可以加特配的水泥、樹脂等，使其符合3D打印的要求。
5.3在工程造價方面
在以往對工程進行造價管理，主要是根據相關規范和設計圖紙來對工程量進行計算，并且根據市場價格、定額保準對價格進行計算，對費用進行獲取，進而在綜合之后計算出工程的預算價格，這就是工程成本，而設計的調整、變更等，對計價工作有很大影響，一個小的設計調整，都會導致計價工作很大的工作量。而采用三維建模后，可在施工前期充分對建筑施工各階段進行分析，調整、計價也都非常方便，并可分析對比不同施工技術、施工流程對造價的影響。目前，由于我國3D打印技術發展還處于起步階段，結合3D打印的工程計價成本要比傳統計價成本高很多，并且伴隨著愛打印技術的不斷發展，將其與一些數字模型建設、設計以及材料等技術相結合，成本也會不斷降低。此外當3D打印的設備慢慢普及后，施工企業只需購買并對其定期進行維護保養、及時的更新程序，這樣就可以使得成本有很大程度的減少，保證經濟效益的提高。
5.4在功能技術方面
在今后的發展中3D打印技術的發展更加多元化和多樣化，也就是技術的應用不僅僅只是在某一個行業，而是應用到各個行業中，3D打印的設備也會獨立進行設計、施工等過程，為建筑設計提供了更多的設計空間。3D打印的設備也會更加智能化，大大提高制作水平及效率，能夠在不同復雜施工環境中應用。
6結語
在建筑工程中3D打印技術在不斷的實踐和發展，技術也越來越先進和成熟，不僅可以使得建筑施工、設計朝著智能化方向不斷發展，還可大幅度提高建筑施工效率和質量.相信經過以上的介紹，大家對3D打印技術在建筑設計的應用也是有了一定的認識。歡迎登陸中達咨詢，查詢更多相關信息。
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3d打印發展現狀
2020年我國3D打印市場規模超200億元 全球排名第三
2017-2020年，我國3D打印產業規模逐年增加，增加速度要略快于全球整體增速，以致于我國3D產業占全球的比重在不斷增加。根據2020年3月賽迪顧問發布的《2019年全球及中國3D打印行業數據》，2019年，中國3D打印產業規模為157.5億元，同比增加31.1%。經初步統計，2020年中國3D打印規模突破200億元，約為208億元。
美國3D打印的產業規模占全球比重40.4%，德國僅次于美國，中國位居第三。作為3D打印起步較晚的中國，近幾年，抓緊自主創新和研發，雖然和國外的技術還有一定差距，但也一步步朝著精細化和專業發展。當然，國內巨大的市場潛能，也吸引了不少國外3D打印行業巨頭的目光和投資，進一步推動了中國3D打印產業的發展。
3D打印設備占比近45%
根據賽迪顧問(CCID)最新發布的數據顯示，2020年，中國3D打印設備產慎碼業規模92.54億元，占比最高，達到44.58%;3D打印服務產業規模64.46億元，占比31.05%;3D打印材料產業規模50.59億元，占比24.37%。
多數3D打印機價格在2500美元以上
3D打印機隨用途的不用價位也不同，一般商用打印機價位較高，價位為幾萬到幾十萬不等;國內購物網站上已經可以購買到廉價的3D打印機價格在3000至5000元不沒改等，并配有快速入門指南、相應軟件下載、機器矯正等介紹。隨著3D打印技術的應用越來越廣泛，各種耗材、打印機的價格必將呈現下降趨勢，未來3D打印機完全有可能像傳統打印機一樣，成為枯孝判每家每戶都買得起、用得上的設備。
3DScienceValley對企業的調查顯示，中國市場對于高端的工業級3D打印設備采購占據主流地位，有超過44%的企業采用的10萬美金/臺以上的工業級3D打印機。
汽車、工業機械與航空航天是主要應用領域
3D打印應用的領域廣泛，3D打印在下游應用行業和具體用途領域的分布反映了這一技術具有的優勢和特點，同時也反映了這一技術的局限和在發展過程中尚需完善的地方。
根據中國增材制造產業聯盟統計，在應用領域方面，由于工業機械、汽車制造、航天航空等領域對于構件質量要求、定制化要求較高，因此，我國3D打印應用領域主要集中于工業機械、汽車制造、航天航空等領域，三者合計占比超過50%，其中工業領域應用占比20%，航空航天應用占比18.90%，汽車領域應用占比16.00%。
注：相關官方機構未公布2020年數據，上述數據為中國增材制造產業聯盟2018年統計數據，僅供參考
—— 以上數據參考前瞻產業研究院《中國3D打印行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》
3D打印建筑材料介紹，3D打印將給建筑行業帶來的革命
3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。那么，用3D打印技術打印的房子是什么樣的?實際上，隨著技術的成熟，3D打印可能已經成為建筑業的革命性技術。3D打印建筑最大的好處是節能環保、節省材料，接下來小編就為大家整理了一些3D打印建筑材料的相關信息。
一、3D打印建筑材料
3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。
二、3D打印原理技術
日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。
三、3D打印過程
1、三維設計
英國工程師“打印”出無人飛機三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。一個搭蠢STL文件使用三角面來近似悉指模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。
2、切片處理
打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。
打印機打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex?系列還有三維?Systems'?ProJet?系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打睜枝配印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統方法制造出一個模型通常需要數小時到數天，根據模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。
傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。
3、完成打印
三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣)，要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。
有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。
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