- 3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢
- 目前3D打印建筑房屋在國內(nèi)普遍嗎
- 閱讀下面文章，完成下題。3D打印的革命性 ①3D打印堪稱2012年的一個熱詞兒。這項由麻省理工學院研究生1995年命名的技術(shù)，現(xiàn)在終于變得較為易用和大眾化。 ②3D打印源自100多年前的照
3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢
3D打印房子早已不是稀罕事，而且已經(jīng)有交付使用的了。比如上海張江高新青浦園區(qū)內(nèi)的3D打印辦公用房。
3D打印房子既然有了，也實際應(yīng)用了，那么它離我們有多遠呢？引用萬科董事長王石接受采訪的回答，3D打印建筑這項新技術(shù)的實驗室研究成果可能在3年后才能進行實踐，而要推廣到一線，則可能需要十年以上的時間。王石是2014年接受的采訪，而如今2017年，對于3D打印建筑實驗室的研究成果還沒有顯著的進步。3D打印房子在短時間內(nèi)將無法實現(xiàn)大范圍的民用。
正如美國南加州大學工業(yè)與系統(tǒng)工程系的比洛克·霍什內(nèi)維斯教授說的，建筑3D打印技術(shù)還存在一些技術(shù)障礙，但到2050年3D打印房子將不再是一個稀罕事。3D打印房子離我們有多遠？只有時間才能給我們答案了。
雖然3D打印房子離我們有點遠，但是3D打印可能意味著建筑業(yè)的革命。它有哪些優(yōu)勢和劣勢呢？
3D打印建筑優(yōu)勢主要是在環(huán)保方面，同時成本也更低。據(jù)“3D打印狂人”馬義介紹，3D打印房子最大亮點就是把建筑垃圾再利用，同時讓新建建筑不會產(chǎn)出新的建筑垃圾。“今后建筑工地不會再是一片狼藉，城市空氣質(zhì)量也會得到改善?！迸c傳統(tǒng)建筑行業(yè)相比，3D打印的建筑不但建材質(zhì)量可靠，還可節(jié)約建筑材料30%-60%、縮短工期50%-70%、減少人工50%-80%……據(jù)他測算，打印至少能使建筑成本降低50%以上，讓更多人住得起房子。
3D打印建筑是利用工業(yè)機器人逐層重復鋪設(shè)材料層構(gòu)建自由形式的建筑結(jié)構(gòu)的新興技術(shù)，這種工藝原理叫做增材制造，通過逐層累積最終形成一個成品。其構(gòu)成和傳統(tǒng)打印機基本一樣，都是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的。根據(jù)電腦上設(shè)計的完整的三維模型數(shù)據(jù)，通過一個運行程序?qū)⒉牧戏謱哟蛴≥敵霾⒅饘盈B加，最終將計算機上的三維模型變?yōu)榻ㄖ嵨?。一個房子或者一群房子，即使每幢建筑形態(tài)各異，都可以通過一個運行程序來自動構(gòu)建。
與傳統(tǒng)施工工藝相比，3D建筑打印技術(shù)的優(yōu)勢主要有：
1.施工速度至少要快10倍，且建筑類型、復雜性等因素不會增加建設(shè)成本；
2.由于全程由電腦程序操控，直接基于CAD設(shè)計等的施工建造只產(chǎn)生5~10mm的誤差，該技術(shù)允許的精度和設(shè)計自由性在過去聞所未聞，建筑師和工人間的問題將不再阻礙建筑師所要表達的設(shè)計想法；
3.不需要模板，定制型強，可塑性好，可打印出任何細節(jié)特點與復雜曲面、管道等；
4.可以使消費者根據(jù)自己的需求量身定制產(chǎn)品；
5.無需人工干預意味著建筑行業(yè)傷亡事故風險的大幅減少，大量節(jié)省人員勞工，且用于建筑施工的安全措施費降低；
6.可以就地取材，極大節(jié)省建造的運輸成本；
7.由于是整體結(jié)構(gòu)成形，建筑抗震性能大大增強；
8.可以適應(yīng)惡劣環(huán)境，如在高原、雪山、沙漠、海洋、甚至地外星球等人為施工條件極其惡劣的環(huán)境下進行施工建造；
9.可以運用于古文物保護中，精準恢復古建筑的殘損、遺失部分；
10.可以降低建筑粉塵污染，減少霧霾，保護環(huán)境實現(xiàn)綠色環(huán)保。
而3D打印建筑的劣勢就是其技術(shù)并不完善，比如現(xiàn)在的3D打印建筑機器都比較大，器越大越難制造，更重要的是機器越大，打印精度和打印速度就會越差。所以現(xiàn)階段的單一打印主要是解決3d打印房屋的一些基本問題：材料，控制，精度等。
還有一種是建筑3D打印模塊化，在工廠里每塊打印好，最后一起現(xiàn)場組裝。好處是解決了房子尺寸的限制，缺點是現(xiàn)場的組裝工作又涉及到勞動密集型，提高了成本。
3D打印如今也只能打印簡單的，比較小的建筑，而如今的建筑都往摩天大樓化發(fā)展，3D打印摩天大樓現(xiàn)在來說技術(shù)上還不可行。因此，3D打印建筑未來可能只能作為輔助性的建筑，而不可能完全取代現(xiàn)在的建筑技術(shù)。
不管怎么說，3D打印建筑的價值都是巨大的，它體現(xiàn)了綠色環(huán)保、節(jié)約能源、以及人文情懷，用一句話來總結(jié)就是，吃進去的是城市的垃圾和沙漠，吐出來的是美麗的房子。3D打印房子未來將會發(fā)展的怎么樣，我們拭目以待吧。
（以上引用自網(wǎng)絡(luò)）
目前3D打印建筑房屋在國內(nèi)普遍嗎
當前3D打印房屋在國內(nèi)和國外都極少。多數(shù)3D打印房屋，屬于廣告形式，或者藝術(shù)性質(zhì)，或者特殊建筑物體的修復，以及在特殊場景中，不方面施工狀態(tài)下完成的特有建筑。
我們先來看3D打印建筑都是什么樣子的？
這個位于米蘭市中心的建筑，就是用混凝土打印3D打印成型的。所謂的3D打印，其實就是小朋友玩泥巴一樣，一群一群的用稀泥壘起來。不同的地方在于，這種建筑的3D打印，都是采用一次成型，以及圖紙設(shè)計好后，直接以機器人進行的3D打印，速度快，并且可以實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)，甚至內(nèi)部的家居都可以一次成型。
米蘭的這個房子是由35個模塊組成，一個模塊1小時-1個半小時打印完成。48 小時內(nèi)就建造完成，室內(nèi)有客廳、臥室、廚房、餐廳和浴室。
房子的平面圖
作為工業(yè)機器人行業(yè)的從業(yè)者，合理性的給你分析一下這套設(shè)備的造價：設(shè)備在200萬左右。
- 100kg負重工業(yè)機器人，臂展在3000mm，價格在50萬人民幣左右（我這個可能還是出廠的原價，經(jīng)過代理商價格就更高了）。
- 下面的AGV小車，負重要在3000kg，售價要在15-20萬人民幣。
- 圖像解析+運動控制+噴槍等外部構(gòu)建，價格約為20萬。
也就是說，這一套設(shè)備成本價在90萬人民幣。那么售價就要在200萬人民幣左右。
基本上這玩意工作一天的價格應(yīng)該在8-10萬人民幣左右。畢竟這玩意要專車運輸，現(xiàn)場調(diào)試，以及折舊成本也極高。
更主要的是，這個混凝土可不是我們常見的在泵車拉來的混凝土，畢竟你要實現(xiàn)打印后快速凝固，這類混凝土在橋梁建設(shè)中有大量使用，就是那種遇水也會快速凝固的混凝土。這類混凝土的價格本身就較高。
因此這種房屋，目前沒有普及型使用價值。
不適用工業(yè)機器人這套設(shè)備，采用桁架式3坐標機器人，也可以完成。那給你看看國內(nèi)的3D打印機器人的設(shè)備。
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這個國內(nèi)采用的桁架式機器人，造價也不便宜。并且非常笨重。難以完成超大體積的3D打印房屋。
那目前國內(nèi)建筑領(lǐng)域采用的是什么類型的建筑技術(shù)？3D打印是不是未來建筑領(lǐng)域的主流技術(shù)？
目前國內(nèi)采用的是兩類建筑技術(shù)：
第一種是：輕鋼別墅式建筑——廣泛應(yīng)用于別墅及農(nóng)村
采用輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)，作為承重結(jié)構(gòu)，這類主要以農(nóng)村，兩層小樓形式的房子為主。房屋板材采用混凝土+石棉或者其他防火材料形成集成墻板。
一般情況200平米的房子，施工周期45天即可完成。如果天氣好，并且材料齊全可以壓縮20%的施工周期。輕鋼別墅在國外市場比較盛行，由于歐美地區(qū)房子主要以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，內(nèi)部的主要承重結(jié)構(gòu)都是采用的輕鋼龍骨。
不過在國內(nèi)市場從2015年開始，開始不斷推行輕鋼龍骨的建筑，目前來說輕鋼龍骨的造價并不便宜。主要還是在城市的別墅建設(shè)中有一席之地。
墻板采用復合墻板，防火，防潮，隔音輕質(zhì)板材。（但是別抬杠，這個隔音是有等級的，很顯然是達不到混凝土墻面的隔音）
第二種：裝配式建筑——廣泛應(yīng)用于城市建筑，且是當前國家強制要求的建筑。是目前的主流建筑形式之一。
裝配式建筑是目前國家主力推行的建筑，還是使用的混凝土作為主要原材料。
鋼構(gòu)+混凝土，各類墻板在工廠預制完成，到現(xiàn)場直接安裝。
裝配式建筑施工過程
目前國內(nèi)在裝配式建筑領(lǐng)域，各地區(qū)都出臺了政策強制要求未來建筑的30%乃至更高的市場份額，都采用裝配式建筑，以便于實現(xiàn)環(huán)保以及快速的城市建設(shè)。
我們都知道中國是鋼鐵產(chǎn)能大國，富裕的鋼鐵在建筑領(lǐng)域得到大量的使用，因此裝配式建筑以環(huán)保，施工快，集成度高，安全性高，平均價格低等優(yōu)點，得到國家強力推廣。
這種建筑技術(shù)就是我們武漢火神山，雷神山醫(yī)院的建筑。采用鋼構(gòu)框架，使用輕質(zhì)防火墻板，實現(xiàn)快速施工。
總結(jié)：3D打印技術(shù)在工業(yè)零部件，以及消費品領(lǐng)域的使用越來越普遍，在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要是技術(shù)先進角度，填補超難度施工領(lǐng)域的一種技術(shù)，難有普及型。
但是3D增材制造本身的技術(shù)價值是非常強大的，目前在航空，工業(yè)機床，電子等領(lǐng)域得到廣泛的使用。
閱讀下面文章，完成下題。3D打印的革命性 ①3D打印堪稱2012年的一個熱詞兒。這項由麻省理工學院研究生1995年命名的技術(shù)，現(xiàn)在終于變得較為易用和大眾化。 ②3D打印源自100多年前的照
（1）本題考查的是對說明對象特征的理解和提取，解答時需要結(jié)合找到“3D打印”的特點，根據(jù)文章內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)3D打印的特點集中在第一段和第二段，“3D打印源自100多年前的照相雕塑和地貌成形技術(shù)，是一種不需要傳統(tǒng)刀具和機床就能打造出任意形狀、根據(jù)物體的三維模型數(shù)據(jù)制成實物模型的技術(shù)，被認為是一項改變世界的新技術(shù)”“3D打印使用的不是傳統(tǒng)的‘墨’，而是那些能發(fā)生固化反應(yīng)的材料．比如樹脂、塑料、陶瓷、金屬等，因而能“打印”出實實在在妁三維立體模型”“這將使工廠徹底告別車床、鉆頭、沖壓機、制模機等傳統(tǒng)工具，從而轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N以3D打印為基礎(chǔ)的、成本更低、研發(fā)周期更短的生產(chǎn)”，從這些關(guān)鍵句，提煉歸納，用下定義的句式表述即可．
（2）這道題主要考查的是對文章內(nèi)容的理解和概括，通讀文章發(fā)現(xiàn)，3D技術(shù)的應(yīng)用主要集中在④⑤段，根據(jù)“現(xiàn)今，3D打印也應(yīng)用于珠寶制造和模型制作，在時裝業(yè)、電影業(yè)、建筑業(yè)等10多個不同的行業(yè)和領(lǐng)域顯示出了十足的魅力”，特別是第五段“3D打印的應(yīng)用并不止于工業(yè)制造，它在醫(yī)學界也有著廣闊的發(fā)展前景”，可見主要介紹的是工業(yè)制造和醫(yī)學領(lǐng)域．
（3）本題考查的是對內(nèi)容的理解和篩選，結(jié)合第二段對3D技術(shù)的特點的介紹可以篩選出優(yōu)點，“…其學術(shù)名稱叫快速成型，是一種不需要傳統(tǒng)刀具和機床就能打造出任意形狀…的技術(shù)”，據(jù)此篩選解答；下文重點介紹的是3D打印技術(shù)在工業(yè)制造和醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用，也可看出應(yīng)用廣泛的優(yōu)點．
（4）本題考查的是說明方法及其作用，根據(jù)標志性語言判斷說明方法類型，結(jié)合上下文及該段的說明中心，分析其說明作用即可．
（5）本題屬于開放性試題，要求提出建議，解答此題首先要理解材料的意思，第一則材料是藝術(shù)家用3D打印技術(shù)侵權(quán)，第二則材料是用此技術(shù)犯罪；由此即可向政府提出嚴格監(jiān)管的建議，而向用戶提出不要用高科技犯罪的建議，合理即可．
答案：
（1）3D打印是指一種以發(fā)生固化反應(yīng)的材料為“墨”，（1分）根據(jù)物體的三維模型進行數(shù)據(jù)記錄和疊加處理，（1分）制成實物模型的打印技術(shù)．（1分）（對一點得（1分），共3分）
（2）工業(yè)制造??醫(yī)學前景（2分）
（3）（1）無需刀具機床（2）可打印任意形狀（3）快速立體成型?（4）應(yīng)用范圍廣泛?（每點（1分），答對其中三點得3分）
（4）作比較、打比方（2分）鮮明形象的說明了3D打印簡易、快速立體成型的特點．（2分）
（5）示例：向政府：應(yīng)制定相關(guān)的法律法規(guī)，防止利用3D打印從事犯罪活動．
向3D用戶：提高自身思想素質(zhì)和守法意識，在法律與倫理的軌道上享受3D技術(shù)給我們帶來的便利，不可利用高科技從事違法犯罪活動．（意對即可）（每點2分）
3d打印技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用目前使用最廣泛的領(lǐng)域是3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢（目前3D打印建筑房屋在國內(nèi)普遍嗎）
