- 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,，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打印技術還存在一些技術障礙,，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,?！敖窈蠼ㄖさ夭粫偈且黄墙澹鞘锌諝赓|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材料層構建自由形式的建筑結構的新興技術，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、耗材和介質等架構組成的,。根據(jù)電腦上設計的完整的三維模型數(shù)據(jù),，通過一個運行程序將材料分層打印輸出并逐層疊加，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建,。
與傳統(tǒng)施工工藝相比,，3D建筑打印技術的優(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成本,；
2.由于全程由電腦程序操控，直接基于CAD設計等的施工建造只產(chǎn)生5~10mm的誤差,，該技術允許的精度和設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.由于是整體結構成形,，建筑抗震性能大大增強,；
8.可以適應惡劣環(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,。
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）
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,，或者藝術性質，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)復雜結構,，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備的造價：設備在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+噴槍等外部構建,，價格約為20萬,。
也就是說，這一套設備成本價在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該在8-10萬人民幣左右。畢竟這玩意要專車運輸,，現(xiàn)場調試,，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)建筑領域采用的是什么類型的建筑技術,？3D打印是不是未來建筑領域的主流技術？
目前國內(nèi)采用的是兩類建筑技術：
第一種是：輕鋼別墅式建筑——廣泛應用于別墅及農(nóng)村
采用輕鋼龍骨結構,，作為承重結構,，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)房子主要以木質結構為主,，內(nèi)部的主要承重結構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中有一席之地。
墻板采用復合墻板,，防火,，防潮，隔音輕質板材,。（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+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。
我們都知道中國是鋼鐵產(chǎn)能大國,，富裕的鋼鐵在建筑領域得到大量的使用,，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,。
這種建筑技術就是我們武漢火神山，雷神山醫(yī)院的建筑,。采用鋼構框架,，使用輕質防火墻板，實現(xiàn)快速施工,。
總結：3D打印技術在工業(yè)零部件,，以及消費品領域的使用越來越普遍，在建筑領域的應用主要是技術先進角度,，填補超難度施工領域的一種技術,，難有普及型,。
但是3D增材制造本身的技術價值是非常強大的，目前在航空,，工業(yè)機床,，電子等領域得到廣泛的使用。
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，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，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,，被認為是一項改變世界的新技術”“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,，從而轉變?yōu)橐环N以3D打印為基礎的、成本更低,、研發(fā)周期更短的生產(chǎn)”,，從這些關鍵句，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技術的應用主要集中在④⑤段,，根據(jù)“現(xiàn)今,，3D打印也應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)和領域顯示出了十足的魅力”,，特別是第五段“3D打印的應用并不止于工業(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)學領域．
（3）本題考查的是對內(nèi)容的理解和篩選,，結合第二段對3D技術的特點的介紹可以篩選出優(yōu)點，“…其學術名稱叫快速成型,，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”,，據(jù)此篩選解答；下文重點介紹的是3D打印技術在工業(yè)制造和醫(yī)學領域的應用,，也可看出應用廣泛的優(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,，第一則材料是藝術家用3D打印技術侵權,，第二則材料是用此技術犯罪；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．（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：應制定相關的法律法規(guī)，防止利用3D打印從事犯罪活動．
向3D用戶：提高自身思想素質和守法意識,，在法律與倫理的軌道上享受3D技術給我們帶來的便利,，不可利用高科技從事違法犯罪活動．（意對即可）（每點2分）
3d打印技術在建筑行業(yè)的應用目前使用最廣泛的領域是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）
