Page 209 - 建筑结构设计理论及实践研究

第六章 建筑设计智能化技术 ◆

（六）3D 打印建筑应用发展
作为一种突破传统的建造生产方式以及链接工厂化信息化生产的新型技术，
3D 打印技术正悄然走向建筑业，3D 打印建筑不仅绿色节能，还将极大地推动
建筑工业化和住宅产业化的步伐。佳源集团引领 3D 打印先驱企业盈创已经开始

3D 建筑的探索及应用，先后编写《3D 打印建筑施工工艺企业标准》《3D 打印
装配式建筑结构施工节点设计指引》《3D 打印室外工程构配件体系示范小区应
用标准》等一系列标准。笔者认为，3D 打印在建筑中的应用不应仅局限于现场
打印，由于大型打印机对机械及控制技术要求很高，且大型打印机的工作环境限

制较多，所以从现阶段技术发展的角度来讲，当前 3D 打印建筑其实可理解为可
实现的建筑数字参数化、自动施工工业化的建筑行业小型“工业化 4.0”。随着
很多项目快速开发的示范区室内外装饰和室外工程配件的广泛应用，已经存在很
大的市场。对于 PC 装配式建筑体系而言，3D 打印构件可应用于 PC 装配式斜支

撑节点钢框架结构住宅体系中，3D 打印混凝土技术用于打印构件及打印构件组
合单元，打印传统施工方式无法施工的空间构件，可在工厂内直接打印或对打印
完成的构件进行组合，完成后运输到施工现场直接吊装拼接为建筑整体；可实现
多层钢结构框 - 剪结构的打印，承重的梁柱为现浇混凝土结构，打印的墙可代替

模板配筋后二次灌注形成装配式剪力墙，利用 3D 打印技术打印的自承式楼板，
楼板中间形成空间桁架支撑体系，受力更加合理的同时减少了楼板自重，可取代
传统的装配钢筋桁架叠合楼板；可以打印非承重组合结构单元，这与装配式配筋
砌块砌体结构施工工艺非常相似。因此，可以将 3D 打印技术应用于空心混凝土

结构单元的建造中，如整体卫生间、整体厨房等，可在很大程度上提高住户空间
灵活性。另外，3D 打印混凝土技术独一无二的施工工艺，打印一次性成型，结
构稳固性和连接强度远高于传统混凝土施工，施工控制比传统人工施工更加精确，
从而保证了结构的稳定性，改善了装配式建筑常见的渗漏、开裂等一些问题，故

3D 打印技术在中国 PC 装配式建筑业领域的推广及应用有着广阔的前景。3D 打
印建筑使用的新型“建筑材料油墨”，为建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿混合高
标号水泥组成的复合材料，这些废弃物材料的再次利用使“废建筑造新建筑”，
低消耗、节能耗、无污染、安全耐用且持续再生利用。通过绿色低碳建筑材料的
认证后，倡导了绿色环保理念，强调生产经营行为的社会责任和历史使命，3D

打印建筑材料方面有着强大的竞争优势。目前 3D 打印建筑技术已在部分佳源集

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