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3D打印建筑的优势

       3D打印建筑最显著的优势之一是其高效率。建造一栋500平方英尺(约46.45平方米)的单层房屋大约需要24小时的打印时间。但这不单单是为了节约时间:3D打印建筑还能够减少建筑垃圾。

       通常情况下,一个典型的住宅建筑施工会造成4吨左右的垃圾。因为传统地坪施工中使用的混凝土是均匀涂抹的,因而不管在特定区域是否需要结构支撑,都会消耗大约一半的混凝土。这对环境尤其有害,因为水泥做为混凝土的主要成分,约占我们二氧化碳排放量的7%。比较之下,3D打印机可以十分精确地更改结构的厚度,只在真正需要的地方使用混凝土。这个过程称之为拓扑优化。

       打印结构的数字化是3D打印的另一个优势。这代表着计算机上展现的设计可以直接变换为打印机指令。这消除了将设计转换成图纸的需要,进而减少了不必要的错误和麻烦,节约了成本并减少了延误。数字化还有一个附加的好处,那便是它消除了设计创意的阻碍。建筑师可以以较低的成本提供定制或半定制的设计,而无需费心培训他人来执行计划。.

       即便如此,与普通的3D打印技术对比,具体的打印技术难度更大。首先,要确保混凝土在打印过程中可以顺畅流动,这样才可以顺利进出打印机,不会堵塞。次之,从打印机挤出的混凝土必须可以快速硬化并变得足够坚固以承担后续层。在满足上述要求的基础上,还需要使这些层之间做到足够的附着力。

       此外,3D混凝土打印还需要克服露天环境(工作)中的一系列挑战,因为环境灰尘、湿度、水分、温度等都是干扰混凝土性能的变量,因此这些影响因素必须被控制。

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