什么是3D建筑打印？到2028年3D建筑打印市场价值或将达10.3亿美元

随着科技的飞速发展，3D打印技术已成为21世纪最引人注目的技术进步和创新之一。其在全球市场的价值已在短短几年内迅猛增长，预计到2030年将达到惊人的6.8亿美元。人们对环保的关注、定制化的需求以及快速创建模型和原型的可能性是推动这一增长的关键因素。

当我们谈论到建筑行业中的3D打印时，我们指的是一种利用特殊打印机制造建筑元素或整个结构的自动化过程。与传统的打印方式不同，3D建筑打印不使用墨水，而是逐层叠加建筑材料，因此也被称为增材制造或增材建筑。这种技术可以在现场或非现场环境中灵活应用。

自20世纪80年代以来，3D打印技术在建筑领域的应用不断受到质疑，但如今，它已凭借自身的改进和优势赢得了广泛关注。这种技术能够创建三维物体，通过叠加连续的材料层，用途广泛，从特定组件到复杂结构，如房屋、办公室、桥梁等，均可打印。

在建筑行业中，大部分与这项技术相关的信息都来自于设计过程。由于该行业已经具备计算机辅助制造过程的经验，并且BIM（建筑信息模型）技术的蓬勃发展，因此将3D打印技术集成到现有工作流程中并不复杂。使用CAD或BIM程序，3D打印机可以接收指令，然后开始根据指示叠加材料层。这个过程可以使用各种材料完成，最常见的是混凝土、土工聚合物、纤维和沙子的混合物。

据ResearchandMarkets的一项研究预测，到2028年，3D打印在建筑市场的价值将达到10.3亿美元，期间复合年增长率将高达91.5%，显示出这项技术的巨大潜力。

那么，为什么建筑行业如此看好3D打印技术呢？其带来的好处几乎涉及该行业的各个领域。从对可持续性的贡献到提高生产力和应对供应链挑战，这项技术彻底改变了建筑行业的运作方式。

3D打印极大地减少了建筑时间。与传统的施工方法相比，一个项目可以在几小时或几天内完成，具体取决于其规模。这意味着承包商可以承接更多项目，从而增加收入来源。它更加成本效益和可持续。通过精确计算提升结构的材料量，可以减少施工现场产生的废物达60%。由于采购和后续存储成本的降低，材料采购的浪费也会大大减少。通过减少时间和成本，企业可以享受到这项技术带来的指数级增长的好处。更重要的是，这对于需要快速完成项目和劳动力短缺的地区来说是一个巨大的福音。通过自动创建结构，企业可以大大减少劳动力成本。

虽然机遇巨大，但挑战同样存在。实现更广泛的采用、培养专业人员、制定相关法规和立法以及开发新型打印机尺寸和材料等都是摆在建筑行业面前的难题。但无论如何，随着越来越多的企业开始投资这一领域，我们有理由相信未来会有更多的突破和创新出现。毕竟，正如我们所看到的那样，无论是减少时间还是提高成本效益和可持续性等方面都为建筑行业带来了巨大的机遇和潜力。让我们共同期待这一技术的未来繁荣和发展吧！在追求高效建筑的时代，时间成为了最大的挑战。由于混凝土的固化特性，任何在打印过程中的延迟都可能导致工作受阻。把握开放时间，确保打印和可构建性在可接受的公差范围内保持一致，成为了3D建筑打印的关键所在。

走进神奇的3D打印世界，首先映入眼帘的是两大主要设备类型：机械臂与龙门系统。机械臂，这款自动控制的打印机能够自由移动，灵活执行多项任务。与其他3D打印方法相比，它的优势在于能从多个角度进行打印，实现复杂的几何形状和曲线的构建，并可以处理更大的尺寸。而龙门系统则标志着3D打印在建筑领域的初步发展。通过沉积建筑材料形成3D模型，该系统可以创建具有光滑表面的大型结构。它配合建筑周围的轨道使用，这些轨道作为引导机械臂逐层应用混凝土的指南。

深入探究建筑中的3D打印技术，我们了解到目前并不存在一种适用于所有情况的万能技术。根据项目具体情况，可以采用不同的打印方法，其中最常见的是挤压法。挤压法几乎可以在所有环境中使用，通过机械臂、龙门系统或起重机上的喷嘴来回分层材料来创建物体。还有粉末粘接法和喷涂法，每种方法都有其独特的优点和应用领域。

谈及材料选择，建筑3D打印提供了多种选项。从专有混凝土混合物到砂浆、塑料、金属以及当地天然材料（如石头、沙子、泥土、稻米废料等），材料的选择应取决于项目的需求。这些材料的多样性和灵活性为建筑师和工程师提供了广阔的创意空间。

在全球范围内，对建筑和基础设施的需求不断增长，特别是在大城市。从全球视角来看，许多都在鼓励在建筑中实施3D打印技术。迪拜是这一领域的佼佼者，承诺到2030年，其25%的新建筑将采用3D打印技术建造。全球其他地区如美国、欧洲和亚洲也在积极发展这一技术，并在实践中不断提高其环境效益和可持续性。

美国是首个在建筑领域投资3D打印技术的国家，并在北美地区的项目中占据领先地位。欧洲在研发方面居全球首位，其中荷兰是研发的主要节点。而在亚洲和中东地区，尤其是迪拜和中国在这一技术的发展中表现突出。随着这一技术的不断发展和成熟，它正逐渐从商业领域扩展到其他结构和原型的制造，例如桥梁等。通过这篇文章我们能深刻了解到什么是建筑领域的三维打印技术及其在全球的应用和发展趋势。