淺談3D 打印在建筑裝飾領域的應用

陳 江

（中建七局建筑裝飾工程有限公司，河南 鄭州 450000）

1 3D 打印概述

3D 打印技術是快速成型技術的一種，在實際操作中以數據模型為基礎，合理運用粉末狀金屬或其他可粘合非金屬材料，通過逐層打印的方式，對整體構造物的空間形態做出快速的實體模型。因為3D 打印技術是以三維模型為基礎進行立體化打印，還原度高，無需組裝拼接等過程，具有流程短、自動化、智能化等特點，制作簡單便捷，可快速成品，因此備受建筑裝飾領域及工業設計領域歡迎。另外，3D 打印技術的應用在實際操作中還需經過多項技術的配合才得以完成。

1） FDM 技術：又稱熔融沉積技術，常用基本材料有熱塑性塑料、共晶系統金屬、可食用材料等，常用于處理中小型工件，加之材料成本低，污染小，以及可回收處理、循環利用等優點，在建筑裝飾領域用途廣泛，但該技術在精度和制造速度上略有不足。

2） SLA 技術：又稱立體平板印刷技術，常用基本材料是光硬化樹脂，雖然該技術屬于較早期的技術，但目前在我國許多地方仍在使用，技術含量較低，應用范圍廣。

3） EBF 技術：又稱電子束自由成形制造技術，其基本材料涵蓋幾乎任何合金。該技術最初由美國NASA 蘭利研究中心開發，常用于制造航空航天零件，該技術特點是精度高。

此外還有DMLS（直接金屬激光燒結）、PP（石膏3D 打印）、LOM（分層實體制造）、DLP（數字光處理） 等技術。

2 3D 打印在建筑裝飾領域中的應用

2.1 3D 打印在裝飾工程數據信息采集上的應用

在建筑施工現場，進行建筑裝飾工程施工前首先要采集建筑物的全方位數據信息，然后通過在現場采集到的數據與3D 打印技術上的信息進行對比，找到現場數據與3D 打印技術數據存在的誤差，檢驗其誤差值能否達到建筑裝飾規范，對于誤差值較大、數據不達標的及時進行反饋和修改，進而保證做到預先控制工期延誤和成本追加等問題。且在建筑裝飾設計方法上。與傳統手繪設計方法相比，3D 打印具有成型快、周期短、效果直觀的特點，可以更客觀的分析建筑模型。加之傳統手繪設計方法要求設計者需要具有一定的繪畫能力，若繪畫能力太差，則難以表達出設計師完整的想法和構思，且手繪效果圖到底是二維平面，難以表現建筑物的立體效果以及設計師的創意。3D 打印可以通過拍照、數據分析、建模，再利用3D 打印機完成立體建筑模型打印，可以實現從各個角度和層面進行分析，更清楚表達設計師的意圖。

2.2 3D 打印在裝飾工程施工質量控制上的應用

首先施工前技術交底。按照3D 打印審批的模型進行生產和加工，并且需要將相關技術難點和要求明確到班、組及個人，確保技術人員對模型的動態變化有一個清晰的把控，以便技術人員有針對性運用3D 打印相關技術進行質量檢測。其次是材料制造和加工。對交現場施工人員，安排模型內容交接，按模型數據要求進行下單，明確模型制造的重難點，如GRG、GRC 飾面、鋼結構安裝等，一定要保持產品的制造與3D 模型數據的一致性，誤差值要保障在規范以內。再次是鋼結構轉換層施工。對達到合格標準的3D 模型進行綜合數據分析，根據建筑施工要求對模型進行顏色區分，并按照數據分析結果輸出鋼結構的數據和數量，以便材料下單。最后是裝飾構件應用。應用3D 打印技術，根據建筑裝飾的功能性進行飾面的合理分配，既要滿足其美觀欣賞功能，又要確保構件設計的科學性，并確保裝飾構件能在施工場地進行進貨、卸貨和現場安裝。同時注意工序搭配，相關技術人員需要對GRG 等飾面重點分析，合理安排施工順序，在飾面分隔處預留伸縮縫，布置要均衡，避免飾面開裂，不斷優化工序安排，避免材料、人力浪費。

2.3 3D 打印在裝飾工程成本控制上的應用

施工階段是具體建筑工程的執行環節，與建筑工程的進程息息相關，也是3D 打印的零距離操作者和實施者，因此3D 打印在此階段的應用具有極大的實際意義。如，在建筑構件上的應用，可以應用選擇性激光燒件或節點式技術進行打印建筑構件，然后進行組合拼裝，如此利用3D 打印實現建筑構件的動態控制，通過網絡圖、三維設計等方式展現施工進度，做到實時生產、控制和監督，既節省大量時間、人力、財力，又確保構件的實用性和美觀性，以及建筑物的風格展現等。

此外，在施工過程中，由于建筑裝飾內部涉及的結構和曲線極多，對施工人員的綜合技能是一個很大的挑戰。如室內裝飾件燈花，由于每一個結構都不同，且造型奇特，內外相互交錯，結構設計參數復雜，加之材料的特殊性和對美學的表現要求較高，以傳統制作技術難以完成，只有3D 打印才能完美的呈現出設計者想要展現的美學和曲線要求。

3 結語

3D 打印是互聯網信息技術及我國建筑產業發展的必然孕育的技術產物，不論是從經濟、人文、信息、環境保護等方面來說，它都是一次新的革新。21 世紀是信息技術時代，隨著我國建筑行業信息技術和互聯網技術的不斷進步和發展，3D 打印在未來建筑行業的地位、意義都是毋庸置疑的，將對我國建筑領域的發展起到至關重要的作用。