近年來，3D打印技術(shù)在機(jī)械制造、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且逐漸拓展至建筑領(lǐng)域。

一、 概述

3D打印技術(shù)是上世紀(jì)80年代開始興起的一種快速成型新制造技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用計算機(jī)自動控制技術(shù)，將打印材料通過逐層打印的方式構(gòu)造物體，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物。建筑3D打印其本質(zhì)上是綜合利用管理、材料、計算機(jī)與機(jī)械等工程技術(shù)的特定組合完成工程建造的技術(shù)。

二、我國建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

近年來，3D打印技術(shù)在機(jī)械制造、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且逐漸拓展至建筑領(lǐng)域。3D打印技術(shù)能夠有效解決建筑傳統(tǒng)施工中存在的手工作業(yè)多、模板用量大、復(fù)雜造型難以實現(xiàn)等問題，并且在建筑個性化設(shè)計、智能化建造等方面具有顯著優(yōu)勢。

2.1 3D打印房屋

3D打印建筑中空墻體

3D打印建筑墻體

廣東 2層辦公樓（左）+ 辦公樓內(nèi)部結(jié)構(gòu)（右）

滑模工藝3D打印別墅

裝配式3D打印中式庭院（左） +裝配式3D打印公寓（右）

2.2 3D打印橋梁主體結(jié)構(gòu)及輔助構(gòu)件

混凝土3D打印不僅在房屋建造中應(yīng)用，也很適合在軌道橋梁工程中進(jìn)行應(yīng)用，特別是非常適合打印橋梁工程、市政軌道工程中墩柱的模板。

3D打印步行橋面（左）3D打印步行橋落成（右）

3D打印步行拱橋圖（左）+3D打印縮版趙州橋（右）

左邊為清華大學(xué)設(shè)計并打印構(gòu)件拼裝完成的一樁拱形步行橋項目，右邊為河北工業(yè)大學(xué)打印的縮比例趙州橋，這兩座拱形橋梁都是采用了3D打印構(gòu)件模殼，然后灌注混凝土，最后拼裝完成。

3D打印橋梁圍欄（左）+橋梁圍欄（右）

3D打印不僅可以打印橋體的構(gòu)件模殼，還可以打印橋梁的圍護(hù)欄桿構(gòu)件，具有良好的強(qiáng)度和耐久性

傳統(tǒng)橋墩模板（左） +3D打印橋墩模板（右）

軌道交通支柱（左）+3D打印圓形模版（右）

2.3  3D打印公共設(shè)施

城市中的公共設(shè)施建筑一般具有小型化、多樣化的特點，建筑3D打印針對這樣的小型建筑的建造相較傳統(tǒng)制模具有很大的優(yōu)勢。圖19至圖26為建筑3D打印技術(shù)可以進(jìn)行的一些公共建筑的打印示范。

3D打印衛(wèi)生間（左）+成品可移動衛(wèi)生間（右）

3D打印垃圾分類點（左）+3D打印涼亭（右）

3D打印圓形構(gòu)件圖（左）+3D打印茶水臺設(shè)計（右）

3D打印警衛(wèi)廳（左）+3D打印衛(wèi)生間小屋（右）

這些打印的公共設(shè)計一般體積小、可以進(jìn)行吊裝移動，根據(jù)城市不同位置的需求進(jìn)行打印預(yù)制，然后直接搬運(yùn)到現(xiàn)場使用。

2.4 3D打印大型景觀構(gòu)件

以下為一些適于3D打印的大型景觀構(gòu)件。

可打印景觀小品（左）+3D打印景觀小品（右）

2.5 3D打印裝修圍護(hù)結(jié)構(gòu)

以下是打印或者針對3D打印進(jìn)行設(shè)計的裝飾構(gòu)件及圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

3D打印圍護(hù)構(gòu)件（左）+3D打印景觀墻（右）

3D打印圍欄（左）+3D打印圍護(hù)綠植墻設(shè)計（右）

3D打印圍護(hù)墻體（左）+打印曲面異形墻體（右）

3D打印堤壩圍護(hù)結(jié)構(gòu)（左）+可3D打印的景觀墻體（右）

2.6 3D打印異型小品構(gòu)件

利用3D打印技術(shù)可以打印公園里的休閑桌椅、樹池花池以及一些宣傳性的藝術(shù)字體。圖41至圖54是打印和設(shè)計的公園功能結(jié)構(gòu)小品和宣傳藝術(shù)字體。

3D打印長椅（左）+3D打印桌子（右）

3D打印躺椅（左）+3D打印公園桌椅（右）

3D打印異形樹池（左）+3D打印樹池（右）

3D打印樹池圖（左）+3D打印景觀燈筒（右）

3D打印花盆+3D打印花壇

3D打印樹池設(shè)計+3D打印花池設(shè)計

3D打印宣傳藝術(shù)字體

3D打印板凳

2.7 3D打印防疫方艙

南京綠色增材智造研究院開發(fā)的南京市江北新區(qū)防疫測控方艙投入使用，方艙墻體的設(shè)計采用了BIM技術(shù)和模塊化設(shè)計思想。

防疫方艙打印

目前，在世界范圍內(nèi)建筑3D打印行業(yè)還處于探索和培育階段。

三、國際建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

美國、歐洲率先開展了建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用探索，利用多種類型的3D打印設(shè)備，陸續(xù)打印出大量景觀構(gòu)件、單層房屋等。近兩年來，建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展逐漸由我國相關(guān)研究院所和企業(yè)引領(lǐng)，國際上大型3D打印建筑項目相關(guān)的報道較少。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院采用數(shù)字化技術(shù)，設(shè)計建造了三層樓的DFAB House是首個結(jié)合智能家居和3D打印的大尺寸人居項目。

辦公樓打印施工現(xiàn)場

DFAB House外觀

雖然近兩年國際上建筑3D打印大型應(yīng)用項目較少，但美國、歐洲在3D打印設(shè)備、材料等方面的基礎(chǔ)研究仍較我國有一定優(yōu)勢，3D打印分會將利用協(xié)會平臺，組織會員單位通過參加國際學(xué)術(shù)會議和前往國際優(yōu)秀設(shè)備和應(yīng)用企業(yè)調(diào)研交流，促進(jìn)我國建筑3D打印行業(yè)的快速發(fā)展

四、建筑3D打印技術(shù)展望

3D打印建筑技術(shù)在環(huán)保、施工技術(shù)、建筑業(yè)發(fā)展等方面具有的重要價值與意義。建筑3D打印雖然擁有廣闊的應(yīng)用前景，需要建立3D打印建造材料體系、3D打印建造設(shè)備體系、3D打印建造標(biāo)準(zhǔn)體系以及3D打印建造示范工程體系。同時，通過不斷的創(chuàng)新和完善使其能夠與傳統(tǒng)的建造技術(shù)完美的融合，互為補(bǔ)充是建筑3D打印技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并與建筑可持續(xù)發(fā)展緊密結(jié)合。

近年來，3D打印技術(shù)在機(jī)械制造、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且逐漸拓展至建筑領(lǐng)域。

一、 概述

3D打印技術(shù)是上世紀(jì)80年代開始興起的一種快速成型新制造技術(shù)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用計算機(jī)自動控制技術(shù)，將打印材料通過逐層打印的方式構(gòu)造物體，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物。建筑3D打印其本質(zhì)上是綜合利用管理、材料、計算機(jī)與機(jī)械等工程技術(shù)的特定組合完成工程建造的技術(shù)。

二、我國建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

近年來，3D打印技術(shù)在機(jī)械制造、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且逐漸拓展至建筑領(lǐng)域。3D打印技術(shù)能夠有效解決建筑傳統(tǒng)施工中存在的手工作業(yè)多、模板用量大、復(fù)雜造型難以實現(xiàn)等問題，并且在建筑個性化設(shè)計、智能化建造等方面具有顯著優(yōu)勢。

2.1 3D打印房屋

3D打印建筑中空墻體

3D打印建筑墻體

廣東 2層辦公樓（左）+ 辦公樓內(nèi)部結(jié)構(gòu)（右）

滑模工藝3D打印別墅

裝配式3D打印中式庭院（左） +裝配式3D打印公寓（右）

2.2 3D打印橋梁主體結(jié)構(gòu)及輔助構(gòu)件

混凝土3D打印不僅在房屋建造中應(yīng)用，也很適合在軌道橋梁工程中進(jìn)行應(yīng)用，特別是非常適合打印橋梁工程、市政軌道工程中墩柱的模板。

3D打印步行橋面（左）3D打印步行橋落成（右）

3D打印步行拱橋圖（左）+3D打印縮版趙州橋（右）

左邊為清華大學(xué)設(shè)計并打印構(gòu)件拼裝完成的一樁拱形步行橋項目，右邊為河北工業(yè)大學(xué)打印的縮比例趙州橋，這兩座拱形橋梁都是采用了3D打印構(gòu)件模殼，然后灌注混凝土，最后拼裝完成。

3D打印橋梁圍欄（左）+橋梁圍欄（右）

3D打印不僅可以打印橋體的構(gòu)件模殼，還可以打印橋梁的圍護(hù)欄桿構(gòu)件，具有良好的強(qiáng)度和耐久性

傳統(tǒng)橋墩模板（左） +3D打印橋墩模板（右）

軌道交通支柱（左）+3D打印圓形模版（右）

2.3  3D打印公共設(shè)施

城市中的公共設(shè)施建筑一般具有小型化、多樣化的特點，建筑3D打印針對這樣的小型建筑的建造相較傳統(tǒng)制模具有很大的優(yōu)勢。圖19至圖26為建筑3D打印技術(shù)可以進(jìn)行的一些公共建筑的打印示范。

3D打印衛(wèi)生間（左）+成品可移動衛(wèi)生間（右）

3D打印垃圾分類點（左）+3D打印涼亭（右）

3D打印圓形構(gòu)件圖（左）+3D打印茶水臺設(shè)計（右）

3D打印警衛(wèi)廳（左）+3D打印衛(wèi)生間小屋（右）

這些打印的公共設(shè)計一般體積小、可以進(jìn)行吊裝移動，根據(jù)城市不同位置的需求進(jìn)行打印預(yù)制，然后直接搬運(yùn)到現(xiàn)場使用。

2.4 3D打印大型景觀構(gòu)件

以下為一些適于3D打印的大型景觀構(gòu)件。

可打印景觀小品（左）+3D打印景觀小品（右）

2.5 3D打印裝修圍護(hù)結(jié)構(gòu)

以下是打印或者針對3D打印進(jìn)行設(shè)計的裝飾構(gòu)件及圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

3D打印圍護(hù)構(gòu)件（左）+3D打印景觀墻（右）

3D打印圍欄（左）+3D打印圍護(hù)綠植墻設(shè)計（右）

3D打印圍護(hù)墻體（左）+打印曲面異形墻體（右）

3D打印堤壩圍護(hù)結(jié)構(gòu)（左）+可3D打印的景觀墻體（右）

2.6 3D打印異型小品構(gòu)件

利用3D打印技術(shù)可以打印公園里的休閑桌椅、樹池花池以及一些宣傳性的藝術(shù)字體。圖41至圖54是打印和設(shè)計的公園功能結(jié)構(gòu)小品和宣傳藝術(shù)字體。

3D打印長椅（左）+3D打印桌子（右）

3D打印躺椅（左）+3D打印公園桌椅（右）

3D打印異形樹池（左）+3D打印樹池（右）

3D打印樹池圖（左）+3D打印景觀燈筒（右）

3D打印花盆+3D打印花壇

3D打印樹池設(shè)計+3D打印花池設(shè)計

3D打印宣傳藝術(shù)字體

3D打印板凳

2.7 3D打印防疫方艙

南京綠色增材智造研究院開發(fā)的南京市江北新區(qū)防疫測控方艙投入使用，方艙墻體的設(shè)計采用了BIM技術(shù)和模塊化設(shè)計思想。

防疫方艙打印

目前，在世界范圍內(nèi)建筑3D打印行業(yè)還處于探索和培育階段。

三、國際建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

美國、歐洲率先開展了建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用探索，利用多種類型的3D打印設(shè)備，陸續(xù)打印出大量景觀構(gòu)件、單層房屋等。近兩年來，建筑3D打印技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展逐漸由我國相關(guān)研究院所和企業(yè)引領(lǐng)，國際上大型3D打印建筑項目相關(guān)的報道較少。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院采用數(shù)字化技術(shù)，設(shè)計建造了三層樓的DFAB House是首個結(jié)合智能家居和3D打印的大尺寸人居項目。

辦公樓打印施工現(xiàn)場

DFAB House外觀

雖然近兩年國際上建筑3D打印大型應(yīng)用項目較少，但美國、歐洲在3D打印設(shè)備、材料等方面的基礎(chǔ)研究仍較我國有一定優(yōu)勢，3D打印分會將利用協(xié)會平臺，組織會員單位通過參加國際學(xué)術(shù)會議和前往國際優(yōu)秀設(shè)備和應(yīng)用企業(yè)調(diào)研交流，促進(jìn)我國建筑3D打印行業(yè)的快速發(fā)展

四、建筑3D打印技術(shù)展望

3D打印建筑技術(shù)在環(huán)保、施工技術(shù)、建筑業(yè)發(fā)展等方面具有的重要價值與意義。建筑3D打印雖然擁有廣闊的應(yīng)用前景，需要建立3D打印建造材料體系、3D打印建造設(shè)備體系、3D打印建造標(biāo)準(zhǔn)體系以及3D打印建造示范工程體系。同時，通過不斷的創(chuàng)新和完善使其能夠與傳統(tǒng)的建造技術(shù)完美的融合，互為補(bǔ)充是建筑3D打印技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，促進(jìn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并與建筑可持續(xù)發(fā)展緊密結(jié)合。