第39卷第2期
201 8年 2月
建 筑 经 济
CoNSTRUCT10N EC0NoMY
VO1．39 NO．2
Feb． 201 8
3 D 打 印 技 术 在 建 筑 行 业 应 用 中 的 问 题 与 对 策 ·
章 屹 早 山乙
(浙江大学，浙江 杭州 310000)
摘要：探讨3D打印技术在建筑业应用中的问题和局限，并据此提 出应对策略。通过对以往研究所提出问题
的整理并结合该技术的现有优势，提出并论证3D打印技术在应用中以公益事业运行模式为平台进行研发
与拓展的核心策略。
关键词：3D打印技术；建筑业；增材制造模式；公益事业
中图分类号：F407．9 文献标识码：A 文章编号：1002—851X(2018)02—0010—04
DOh 10．14181／j．cnki．1002—851x．201802010
Problem s and CountenneaawesforApplication of3D PrintingTedmao~ in ConsWuctkm Industry
ZHANGYi
(Zh@ang University，Hangzhou 310000，China)
Abstract：This paper discusses the problems and limitations in the application of 3D printing technology in the
construction industry，and proposes some solutions prescribed for these problems accordingly．By integrating the
problems identified in previous research and combining with the existing advantages of the technology，presents
and proves the core strategy based on the platform of public welfare undertaking for the further application and
development of 3D printing technology．
Keywords．-3D printing technology；construction industry；additive manufacturing mode；public welfare
undertaking
3D打印技术是通过类似 “打印”原理 的机械设备，
采用分层加工、叠加成 型的方式逐 层加材料来制 造 出
立体 实物的技术，相比传统的制造模 式，这种 “增材制
造 ”模式在节约材料 、节省时间、减 少废料 的产生等方
面有诸 多优势 。尽管该技术在材料和工程技术方面的研
究应用己取得 了不少进步，但从整 个建筑行业中的设计
建造实践来看，它仍处于待开发的状态。
1 3D打 印 在 建 筑 行 业 应 用 中 的 问题
2016年8月，住房和城乡建设部在 (2016~2020年建筑
业信息化发展纲要》中指 出“积极开展建筑业3D打印设
备及材料的研 究。结合BIM技术应用，探索3D打 印技术
基金项目：浙江省教育厅科研项目“基于快速成型技术的环境发计革
新的研究”(Y2叭534026)
作者简介：章屹，男，生于1984年，浙江杭州人，讲师，研究方向：城市
规划与设计。
收稿曰期：2017一l1—05
运用于建筑部品、构件生产，开展示范应用”。可见，在未
来几年 内以推动 “研究”3D打印技术 ，结合信息化技术，
以及 生产 “部 品”和 “构件 ”为主要实践方向。根据国内
外一些学者的研究与讨论，该技术面临以下四点问题。
第一 ，3D打印建筑所面临最大的问题是 ，在我国乃
至国际上还未有具备执行力的相关行业规范。虽然在建
筑 的空问组织方面，譬 如空间尺寸、平面布局 、管线排布
等 ，3D打印的建筑大可参照现行 的一系列标准 ，而当涉
及 到建筑材料和结构相关 的可靠度、荷载、隔热保温、
抗灾抗震等领域，仍缺少对应3D打印建筑可借鉴的各种
指标。现 已有少量实验能证 明3D打印建筑部件 的部分理
化性能与某些现有建筑材料相当，经过适当的折算可用
于房屋 围护墙等构件。不难想象 ，各种新材料最终都能
逐 步地获得相应的使用标准。但就 目前而言，针对3D打
印这种新型设计建造模式的规范相对滞后，使相关实践
面临项 目各方责任不明确 ，各项审核验收难以执行。
第二，3D打 印材料 既要保证 自身强度，又要保证能
第 39卷 第 2期 章屹 ·3D打印技术在建筑行业应用中的问题与对策
以液态形式流 畅地 “打印”出来 ，且还需满足打印过程
中能快速凝结 的性能要求。因此，目前的建筑打 印材料
在种类 上十分有限。现阶段 的材料主要以改良的特种水
泥为基料，辅以石膏等作为胶凝材质，并加以增强玻璃纤
维等复合调凝剂来控制混合物 的物理状态。尽管这些材
料成本不高，也能满足一定的强度和耐久度要求，但在实
际的建造 过程 中仍免不 了按 “配筋砌体 ”的标准加入钢
筋等材料。在此 限制下，不论在建筑 的整体造价还是施
工工期方面，3D打印原本所能突显的优势也所剩无几。
第三 ，3D打印建筑仍存在不少工艺 问题 。譬如 ，相
比使用树脂、塑料 、金属粉末等 打印的轻型工业产品，
基于水泥的建材打 印工艺不够精细，再加上逐层堆叠的
打印对材料表面粗糙度的要求，使得建筑物 的美观程度
大打折扣。再者，鉴于打印机构造及其工作原理，打印的
建筑物受到严格 的尺寸限制 。另一方面，3D打印建筑 容
错性极低，其打 印过程不可逆，这无疑增加了设计和技
术操作上的难 度。当然 ，尺寸上的限制和容 错率过低的
问题可 以通
3D打印技术在建筑行业应用中的问题与对策（论文）.pdf
