随着科技时代的发展，大家对生活环境提出了更多样化的追求，纳米技术、生物技术、3D打印等逐渐融入建筑中。
一、3D打印
在建筑领域，3D打印（也称为增材制造）是指逐层打印建筑材料以创建三维形状的过程。3D打印机通过 计算机辅助设计 (CAD) 或 建筑信息模型 (BIM) 程序接收设计信息，以生产特定组件或整个结构。
挤压
这种3D打印技术的工作原理是通过安装在龙门系统、机械臂或起重机上的喷嘴来回分层材料。挤压通常由机械臂释放聚合物或混凝土材料组成。
粉末接合
对于这种方法，粉末状原材料是主要成分，通过粉末床熔融或粘合剂喷射来创建印刷品。粉床熔融利用激光将粉末颗粒熔化到选定的物体上，一次一层。粘合剂喷射使用打印头将液体粘合剂沉积到粉末打印床上。这种液体将粉末颗粒粘合在一起，形成印刷品的每一层。使用粉末床融合的3D打印机可处理多种材料，包括金属和二氧化硅，并实现高精度。
喷涂
冷喷涂增材制造利用高速气体射流将建筑材料加速到基材上，并逐层重复此过程。该技术在修复腐蚀或损坏的零件时特别有效，但它也可用于形成整个部件。
这些3D打印技术中的每一种都可以与其他技术相结合。例如，增材焊接可以在打印建筑材料时将其固化到位。这对于开发没有基础的结构（例如桥梁）特别有用。
塑料、混凝土、沙子、金属和砂浆是3D打印建筑材料中最受欢迎的选择。复合材料还用于模拟 木材、 大理石和 陶瓷等材料。例如，用于3D打印的木丝通常由 70% PLA 和 30% 锯末 和其他木纤维组成。
随着3D打印技术的进步，使用的材料将继续多样化。
3D打印在建筑领域的5大优势
1. 定制
3D打印机辅助施工为公司提供了比传统施工更大的灵活性，可以创建复杂、高性能和完全定制的设计。
例如，如果客户要求独特的建筑设计，具有复杂的形状或非常规的布局，则可以直接修改3D打印软件来生产独一无二的组件、建筑物和其他结构。
2. 可持续性
在全球范围内，建筑行业造成了 23% 的空气污染、 40% 的饮用水污染、40% 的温室气体排放和 50% 的垃圾填埋场。
3D打印通过确保仅使用所需数量的材料来推动可持续建筑，从而节省成本并显着减少浪费。此外，3D打印机还可以使用回收材料，包括 塑料 和 混凝土。
3. 效率
传统建筑项目的完工时间比预期长 20% ，这可能导致高达 80% 的成本超支，这种情况并不罕见 。
3D打印技术可加速原型制作过程，在几小时内打印出零件，并根据设计更改快速调整，从而将超限减少 70%。除了让客户满意之外，这还使员工能够致力于多个项目并增加收入。
4. 安全
美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 报告称， 每年有十分之一的工人 在建筑工地受伤。3D打印通过执行一些最危险的现场任务来减少事故，从而使工人能够承担监督角色。
5. 成本
3D打印可提高运营效率、提高质量、减少浪费并降低劳动力成本。这不仅可以确保项目保持在预算范围内，还可以让客户更满意，并最终获得更多回头客。
3D打印在建筑中的5个应用
1. 建筑模型
这些3D比例模型用于可视化设计并传达设计意图。根据尺寸、复杂性和材料要求，3D打印机可以快速生成准确的建筑模型。
2. 原型
在施工中，原型是新产品的初步模型。它为建筑公司提供产品的可视化表示，同时还支持产品测试并为未来的设计迭代提供信息。
3. 模板解决方案
模板提供了一种模具，可以将混凝土等建筑材料倒入其中。该材料被固定在适当的位置，直到它凝固并且足够坚固以支撑自身。模板解决方案对于3D打印来说是一个特别有用的应用，因为材料很少需要持久或高度耐用。
4. 建筑物
3D打印机越来越多地生产整栋建筑物和其他结构，包括临时避难所、永久住宅和办公室以及桥梁。这提供了成本更低且更快的施工过程。
5. 结构部件
当通过3D打印机生产完整的结构或建筑物太困难时，公司可能会选择打印单个组件。制造建筑元件是一种经济高效、可持续且高效的特定零件生产方法。
二、自修复混凝土
混凝土是世界上最广泛使用的建筑材料。混凝土有廉价和广泛适应性等优点,但也容易开裂。
过去修复有裂缝的混凝土的唯一途径就是修补。2010年, 罗德岛大学的研究生和化学工程教授创建了一种新型“智能”混凝土，可以“智能”修复自身的裂缝。这是因为混凝土混合物中嵌入了微型水玻璃胶囊。当裂纹产生时,胶囊破裂并释放一种凝胶状愈合剂,变硬填补空隙，实现自我修复。
三、气凝胶隔热材料
气凝胶是通过排除凝胶中的液体制得的。气凝胶是几乎没有重量,但是可以拉长成薄片气凝胶织物。在建设项目中,气凝胶织物具有“超强隔热”的特性。
四、透水混凝土
工程师们创造出了一种新型的透水混凝土，它可以使雨水透过道路进入土壤,让大自然做它的过滤工作。透水混凝土由较大颗粒的岩石和沙子组成，使道路中有15至35%的开放空隙。透水混凝土的石板铺设在砾石或其他多孔基材之上,这样雨水会流入下面的土壤中。
五、智能公路
一项令人兴奋的新想法是道路可以作为电动车的充电器。一家新西兰公司已经建成一个大型“能源垫”,可以给停着的电动车无线充电。下一步就是将无线充电技术嵌入到实际路面里,这样电动汽车可以在行进中充电，而不会再需要充电站! 其他有趣的想法也可能在将来实现。
可以说，不断进步的科技将使建筑更加智能化，从而给人们提供更加舒适、更加便捷的生活环境。如何采用新技术、提高品质，社会对建筑建材提出了新的要求。
市场对建筑业的要求也越来越高，但可以肯定的是，未来建筑将呈现出集美观、舒适、实用、环保而又个性化的高科技现代化景象。
未来建筑技术的总体发展趋势是节能、高效、环境友好、智慧健康，并随着其他技术的发展不断出现新的趋势变化。
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