關于3D打印技術應用在建筑設計方案構思過程中的思考

楊虹

摘 要：建筑業在我國國民經濟中占有重要的地位，建筑設計在建筑建設中起著重要的指引作用，隨著我國經濟、政治、科技等多方面的發展，建筑業在此大背景下擁有廣闊的發展前景，3D打印技術作為近年新興的高科技產物，在建筑設計方案中的應用能夠創新設計師的設計手段、更新設計理念，除此之外為建筑業帶來了機遇與挑戰，其具有的先進性能夠為企業帶來更多的利益，增加企業的市場競爭力，同時使建筑設設計行業競爭激烈。

關鍵詞：3D打印技術；建筑設計構思；研究分析

1 引言

3D打印技術近年來總趨勢趨向平民化，我國各行各業面對競爭激烈的市場，對3D技術有部分的涉獵，隨著我國對各類建筑的需求不斷增多，傳統的建筑建設設計已經不能滿足人們的需求，3D打印技術為建筑業提供了更多的可能性與潛力，在建筑設計方案構思過程中對3D打印技術的應用能夠為設計師們帶來更加廣闊的發展平臺，對傳統設計方案更新換代，進行立體可視化設計創造，但我國在實際應用3D打印技術尚不成熟，在此對其應用進行探究思考。

2 3D打印技術

3D打印技術是現代社會科技發展的產物，現代生活節奏快速化發展，3D打印技術應運而生，是快速成型技術的一種，與傳統打印技術不同的地方在于，傳統的打印技術能夠打印在電腦中設計的平面物品，3D打印技術可以打印立體的電腦設計物品，3D打印技術與傳統打印技術的原理基本相同，只是在打印材料上有所區別，傳統的打印機在打印材料上運用紙張和墨水進行打印，而3D打印技術則是運用各種立體物品打印所需的原材料如金屬、陶瓷、砂等進行打印，且3D打印技術在應用時有多種方式，3D打印機也有多種類型的打印機產生，如圖1，總的來說是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，在現實中應用領域廣泛。3D打印技術的打印過程是通過計算機技術對需要打印的事物進行軟件形式的模型構建，之后將構建好的模型進行分層后在3D打印機上進行逐層打印，3D打印技術雖然具有先進性，但在實際應用過程中受到機器和材料的限制、知識產權問題、道德上的挑戰、和費用承擔問題，例如3D打印器官技術，不可避免的受到社會各界的爭議，且3D打印技術所需要支持的材料花費高昂且有數量與質量的限制，而3D打印技術在建筑設計方案構思中的應用也不可避免的遇到上述限制，但其為建筑業帶來的益處是不可估量的[1]。

3 建筑設計方案構思過程中對3D打印技術的應用

3.1 建筑設計方案構思過程中3D打印技術應用現狀

3D打印技術在我國的應用漸趨廣泛，人們對3D打印技術呈現歡迎且喜愛的狀態，3D打印技術在建筑設計方案構思過程中受到廣泛應用，如在3D食品類、醫學類等多方面有多種奇思妙想，3D打印技術拓寬了設計者的思維，與此同時，3D打印技術的問世為3D效果設計者和3D模型制作者帶來了壓力，隨著3D打印技術的出現，人們對3D效果和模型有了更高要求，現代建筑建設愈加復雜，在建筑設計時對設計師要求更加大膽、個性化的建筑設計呈現，而3D打印技術需要承擔高昂的費用以及時間的耗費，這為設計師們帶來極大的困擾，在建筑設計師行業內部產生劇烈的競爭勢態，在此大背景下，3D打印技術創造出一種全新的更加簡便且更加先進的打印技術，為設計師們帶來了更廣闊的發展平臺[2]。但3D打印技術作為一種新興技術，在實際應用過程中不可避免的受到阻礙，建筑設計方案構思需要專業的設計師進行設計，而3D打印技術需要擁有3D打印技術能力應用以及條件的支持，在我國建筑業一方面部分建筑企業無法為設計師們提供3D打印技術運用的條件，導致設計師無法充分發揮設計能力，另一方面存在設計師自身能力不足的問題，在3D打印方面認識不足以及應用不足的問題。

3.2 3D打印技術為建筑設計方案構思帶來的益處

3D打印技術以其具有的先進性、科學性等多種特性受到建筑設計方案構思者的廣泛歡迎，3D打印技術能夠使設計師將腦海中的意識化構思轉變為可視化的物質立體物品，在進行實際建筑設計前，設計師可以改變傳統的平面設計繪圖，創新設計方式進行立體模型的打印，為建筑施工提供立體的支持，如圖1，且3D打印技術相比傳統建筑設計方案而言，除了能夠在設計圖上實現平面向立體的轉化，同時在實際打印建筑物的時候能夠打印出傳統方式無法加工出的軟件，且加工周期短，在成本耗費上不受復雜程度的限制，一定程度上起到節省成本的作用，在進行建筑設計方案構思時設計師可以不受材料問題的限制[3]，在3D打印技術的應用中可以對各類材料進行隨機組合，為設計師們提供了便利，且3D打印技術相較于傳統建筑工藝而言污染小，更加環保。

3.3 3D打印技術給建筑設計方案構思帶來的啟示

3D打印技術給建筑設計師們帶來了更加廣闊的發展平臺，在實際建筑設計方案構思上應趨向個性化創造，同時由于3D打印技術有正確的應用，個性化發展是人特有的功能，在進行3D打印時不可利用計算機模擬技術替代人的思維創造。設計師個人需要對自己的能力進行提升，一方面在思想層面對各類資源有充分利用的思想，另一方面對自己的設計能力進行提高，在理論方面提升自身對3D打印技術的專業知識理解，在實踐操作方面提高對3D打印技術進行建筑設計方案構思中的應用，對建筑設計方案進行創意創新構思，對我國建筑業進行創新發展，不斷對3D打印技術在建筑設計方案中的應用進行改進措施[4]。

4 結束語

綜上所述，3D打印技術具有傳統建筑設計不可比擬的優越性，在實際應用過程中雖然存在著應用不成熟的狀況，但其先進性是不可替代的，國內外研究3D打印技術的專家學者對其有極高的評價，3D打印技術在我國應用前景廣闊，在進行建筑設計方案構思時對3D打印技術的應用，使設計師進行多種方案設計，同時設計師在設計方案構思過程中對3D打印技術不斷創新與完善實現共同進步的良性循環，由此可見，3D打印技術在設計構思中的應用是必然的趨勢。

參考文獻：

[1] 甘百強.淺談3D打印技術在建筑設計領域中的應用[J].建筑工程技術與設計，2017（1）：1128.

[2] 何閏閏.試論3D打印技術在建筑業中的應用[J].建筑工程技術與設計，2016（27）：126.

[3] 張瓊.關于3D打印技術應用在建筑設計方案構思過程中的思考[J].門窗，2016（5）：93.

[4] 文博，葉紅雨.夯實建筑設計教學的經驗之塔——3D打印技術及其在建筑設計教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2015（22）：49～51.