3D Printing|看建筑领域怎样玩转3D打印
在大部分人心中,3D打印只存在于高新科技领域。但随着3D打印建筑技术的日益完善,特别是3D打印建筑技术在建筑行业的成功应用,3D打印建筑技术引领的产业变革有望成为建筑业未来的方向,3D打印建筑正以越来越卓越的姿态展现在世人面前。今天为大家介绍3D打印以及3D打印在建筑领域的应用。

3D打印(3D printing ),即快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2012年4月,英国著名财经杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”。由此,3D打印技术被称为“具有工业革命意义的制造技术。
3D打印机技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同,它奉行的是加法守则。要打印一个东西,你首先要有一张3D立体图 ,配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片,并将切猫片信息传送到打印机,打印喷头立刻启动,根据切片信息,一层层极薄地堆叠出立体物件。

而3D打印建筑是利用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构的新兴技术,这种工艺原理叫做增材制造,通过逐层累积最终形成一个成品。其构成和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的。根据电脑上设计的完整的三维模型数据,通过一个运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加,最终将计算机上的三维模型变为建筑实物。一个房子或者一群房子,即使每幢建筑形态各异,都可以通过一个运行程序来自动构建。
3D打印对于建筑师来说有着众多的优势。
更好地可视化建筑设计。3D打印模型使设计变得更加生动形象,最终项目的详细比例模型可以成为将设计理念传达给听众的有效方式。通过3D打印技术建筑师可以更快、更省力地制作高质量的建筑模型,消除了技术图纸和草图的猜测和理论性质,并且非常适合各种与众不同的想法。下图是一个由 HK3DPrint 提供的 3D 打印建筑模型。

使用3D打印机
可以使设计变得生动,同时节省创建比例模型的工作时间。如果设计由复杂的设计元素(如双曲面或复杂的外墙)组成,3D打印尤其有用。此外,在应用基本的3D打印设计规则后,您甚至可以打印在SketchUp等程序中创建的现有3D模型,而无需从头开始创建3D可打印文件。对于建筑师而言,节省了工作时间也就意味着节省了项目开支。
模型打印精细化,现今专业3D打印机可以打印出具有高度细致和光滑表面的建筑模型。此外,建筑师还可以选择各种材料,聚酰胺(SLS)通常是建筑师最受欢迎的材料,而比例建模器通常使用灰色树脂。如果需要彩色元素并且不想手工绘制聚酰胺或Prime Grey模型,那么Multicolor(多色印刷)是建筑师最好的选择。克罗地亚圣詹姆斯希贝尼克大教堂的复制品采用透明树脂3D打印,用于展览和3D打印,最终效果十分精致。

建筑师可以轻松重新编辑、重新使用和重新打印3D建筑模型。如果3D打印客户请求更改,往往只需编辑文件,与同事共享并重新打印对象即可。如果建筑师在推敲方案的过程中需要第二个比例模型,则只需再次打印即可。这就是3D建模和3D打印的美妙之处,建筑师始终可以完美控制工作节奏。


除建筑模型外,3D打印在建筑装饰上已经比较成熟,个性化的装饰部件已经成功应用于水立方、上海世博会大会堂、国家大剧院、广州歌剧院、东方艺术中心、凤凰国际传媒中心、海南国际会展中心、三亚凤凰乌等成百上干个建筑项目。


近1年来,
3D打印建筑在全球悄然兴起,世界各国都掀起了3D打印房屋的热潮。
荷兰阿姆斯特丹正在建造世界上第一座3D打印房屋。这座房屋名为“运河屋”,由荷兰DUS建筑师事务所设计,共有13个房间,所采用的特大型3D打印机被称之为"KamerMaker"(意为"房屋建造者”)。工作
时,KamerMaker逐层打印熔塑层,凝固后形成塑料块。在此之后,建筑工人像玩乐高玩具-样建造运河屋。


DUS建筑师事务所的汉斯·沃梅伦表示:“ 3D打印的运河屋是一个独特的建筑项目,因为这一项目集施工现场、博物馆和研究设施于一身。从3D打印机打印出第一个构造组件的那一刻起,我们便开始了数字制造技术用于建筑业可能性的探索之旅。”


荷兰另一位建筑师荷兰建筑师 简加普·鲁基森纳斯Janjaap Ruijssenaars,来自荷兰的宇宙建筑公司。2013年1月,他表示他们希望能用3D打印技术建造一栋景观建筑,名为"Landscape House"。他们将沙子和黏合剂“打印”成若干个模块,并对其进行组装,最终的成品建筑会采用单流设计,运用创新的3D打印技术进行打造,由上下两层构成莫比乌斯环屋。他的3D打印建筑项目是也Europan竞赛的参赛部分。


风景房是Janjaap Ruijssenaars和他位于鹿特丹的公司Universe Architecture一直遵循的雄心勃勃的设计,如今与众不同之处在于,他们看到了一种罕见的现代建筑,它们起初并没有考虑到3D打印的设计。然而,Ruijssenaars很快意识到这将是实现他的概念的最好方法。

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