3D打印在建筑行业的应用【百科全说】

操作方法

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3维打印用来盖房子，个人以为最基本困难只有一个：尺寸。2维打印大家都常用，一个最根本的常识就是，输出尺寸越大，打印机本身就越大。很明显，打印机的喷头活动范围要能够覆盖全幅的输出尺寸，那么必然会大一圈。在3维打印领域，这意味着：打印机需要比你的豪宅大一圈。针对打印机尺寸这个问题，我看到的主要有三个解决方向：1. 全尺寸打印。来狠的，就是往大了造，所谓人有多大胆，地有多大产。例如这家：D-shape。他们的机器一个比一个大，所以也比较糙。09年在伦敦听过他们的讲座，谈到他们当年已经成功的把打印dpi（每英寸像素数）从6提高到8，下一年的目标是12。笑喷了。这个方向的限制很明显：机器越大越难制造，更重要的是机器越大，打印精度和打印速度就会越差。所以现阶段的单一打印主要是解决3d打印房屋的一些基本问题：材料，控制，精度等。2. 分段组装式打印。建筑模块化，在工厂里每块打印好，最后一起现场组装。好处是解决了房子尺寸的限制，缺点是现场的组装工作又涉及到劳动密集型，提高了成本。例如这家：Softkill Design.他们的一个原型房屋，正在准备做全尺寸的，由厂家赞助。别看结构花里胡哨跟盘丝洞似的，其实是分段打印现场装配的。所以材料的选择和结构的轻量化（可以减低现场人工）成为要点。3. 群组机器人集合打印装配。我个人比较看好的方式。就是一堆小机器人跟蜜蜂似的共同执行任务（比如打印一整个房屋）。这样机器人的尺寸跟房屋尺寸无关，可以非常小（甚至可以飞起来，在三维中协调工作，比如瑞士的ETH在做这方面的研究）；同时机器人的智能要求也可以大大降低。这种自组织自协调的群体智能方式也是现在人工智能的研究方向。这个照片可以看到一个小机器人在建筑的墙上跑，边跑边打印。会有很多这样的小机器人一起跑来跑去，把建筑打印完成。实际的建筑方式会是以上各种技术和新技术的综合体。比如最近炒得很热的关于Norman Foster事务所（北京T3航站楼设计者）跟欧洲航天部门合作，设计的在月球上的宇航员基地的案例，采用3D打印技术。基本原理是用一个充气结构当基础，然后在充气结构表面喷涂某种月球轻质材料，喷完了以后就把充气结构放气拿出来，之前喷涂的材料形成一个拱状壳体提供基本维护。模拟图中可以看到好几个小机器人在屋顶跑来跑去，采用的也是群组机器人打印的技术。

3D打印在建筑行业的应用

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