建筑色彩論文范文

時間:2023-03-31 12:49:27

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建筑色彩論文

篇1

被動技術(shù)指以非機械電氣設(shè)備干預(yù)手段降低建筑能耗,在建筑規(guī)劃設(shè)計中合理布置建筑朝向、優(yōu)化遮陽、提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能、提倡自然通風(fēng)等降低建筑供暖、空調(diào)、通風(fēng)等能耗。被動式建筑中建筑師為建筑設(shè)計了密封的外殼,建筑幾乎無法得到及散失任何熱量,也無冷風(fēng)滲透量。其采用超厚的保溫材料和復(fù)雜的門窗,通過住宅本身構(gòu)造做法實現(xiàn)高效保溫隔熱性能,利用人體及家電設(shè)備散熱和太陽能為建筑提供熱源,幾乎不使用主動能源,即便需提供其他能源,盡可能采用清潔的可再生能源,在保證建筑舒適度的基礎(chǔ)上提高能源利用效率,實現(xiàn)低能耗乃至零能耗。僅以加厚保溫材料的做法在達到一定的限度后,其節(jié)能費效比呈指數(shù)式上升,根據(jù)國外資料研究,隨著保溫材料厚度的增加,建筑節(jié)能費效比急速增加,其間一個驟減點即為一定的保溫厚度后供暖能耗急速降低的效果,則在建筑設(shè)計過程,需要我們細(xì)化設(shè)計要點,選取合理的參數(shù),取得最佳節(jié)能費效比。圍護結(jié)構(gòu)保溫和氣密性是建筑物減少能耗,提高舒適性的基礎(chǔ)。65%節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后,圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能任務(wù)分解為40%~45%,即總節(jié)能量的60%~70%,可知采取良好節(jié)能效果的圍護結(jié)構(gòu)是建筑被動式節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)。

1)積極采用新型保溫材料。以工業(yè)廢渣粉煤灰為原料制備SiO2氣凝膠或SiO2—Al2O3復(fù)合氣凝膠,將其作為添加材料,制成新型復(fù)合保溫材料,可有效改善保溫材料的物理性能,并提高材料防火性能。

2)高性能外窗的研究與利用。高性能外窗是建筑節(jié)能重要的工作內(nèi)容之一??紤]型材、玻璃、密封性能、窗型設(shè)計等影響窗戶傳熱系數(shù)和密封性能的主要因素,選擇新型型材、Low-E玻璃、新型密封材料等。

3)非承重自保溫體系研究與利用。非承重砌塊自保溫體系是由非承重自保溫砌塊和免拆復(fù)合保溫模板構(gòu)成的一體化新型復(fù)合體系。研究保溫砌塊材料、孔型,降低并達到建筑外墻傳熱系數(shù)限值,使用免拆復(fù)合保溫模板對熱橋部位進行處理,達到系統(tǒng)節(jié)能和防火。

二高效的主動技術(shù)

被動技術(shù)看似被動,其實最大限度的利用自身設(shè)計、構(gòu)造和建筑材料,來主動實現(xiàn)建筑自我形式節(jié)能;而傳統(tǒng)意義的主動式節(jié)能技術(shù)則指優(yōu)化的設(shè)備系統(tǒng),選用高效的設(shè)備實現(xiàn)建筑節(jié)能。本文認(rèn)為兩者是互補關(guān)系,前者實現(xiàn)建筑科學(xué)合理節(jié)約能耗,而后者可使建筑物能耗降得更低,主動式技術(shù)的采暖空調(diào)及照明是目前建筑能耗的主要構(gòu)成部分,因此,從“開源節(jié)流”的設(shè)計角度出發(fā),降低其能耗是建筑主動式節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)。

1)開發(fā)利用新能源和可再生能源。大力推動太陽能、淺層地能等可再生能源在建筑領(lǐng)域應(yīng)用,實施項目示范、城市示范及農(nóng)村地區(qū)縣級示范,完善支持政策,努力提高可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)水平,并做大做強相關(guān)產(chǎn)業(yè),增強產(chǎn)業(yè)核心競爭力。

2)采用高效建筑供能用能系統(tǒng)及設(shè)備。建筑用能中,各種設(shè)備消耗的能源最多,占比最大。因此,嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及節(jié)能措施選取國家要求的高效節(jié)能產(chǎn)品。如室內(nèi)空調(diào)器采用高效電機和壓縮機設(shè)備;電腦方面采用液晶顯示和自動節(jié)電休眠;光源采用高效節(jié)能燈具;機電動力設(shè)備采用如變頻高效設(shè)備,高能效等級電力變壓器等。

3)推行綠色照明工程。建筑照明設(shè)計,合理設(shè)計與選擇照明燈具,克服照度不適、浪費嚴(yán)重,達到綠色照明目標(biāo),通過分區(qū)集控,實現(xiàn)照明燈具分區(qū)開關(guān)控制;場景設(shè)置,設(shè)置常見場景照明控制面板;個人調(diào)節(jié),可達到節(jié)能的目的,更可體現(xiàn)人文關(guān)懷。

4)優(yōu)化用能系統(tǒng)。建筑用能涉及到冷熱源、輸送效率、用能末端,作為系統(tǒng)整體進行研究,通過技術(shù)集成,提高用能系統(tǒng)能效。

運行環(huán)節(jié)的節(jié)能關(guān)鍵技術(shù):在可行性技術(shù)支持下,對建筑設(shè)備實施系統(tǒng)化的運行技術(shù)措施,將綠色設(shè)計和綠色運行結(jié)合,實現(xiàn)理想的節(jié)能效果。

1)系統(tǒng)化的運行技術(shù)。建筑設(shè)備系統(tǒng)運行相互影響、制約,但又相互獨立,從用能設(shè)備環(huán)節(jié)逐步分析,在不同時段、區(qū)域、參數(shù)優(yōu)先級策略下,運行管理系統(tǒng)自調(diào)整控制方式,以期達到最佳節(jié)能及舒適度效果。系統(tǒng)化的運行技術(shù)立足建筑運行設(shè)備的控制系統(tǒng)集成信息,具有集中管理、分散控制、系統(tǒng)聯(lián)動等特點,實現(xiàn)各相關(guān)系統(tǒng)之間的軟件聯(lián)動控制,確保建筑設(shè)備處于高效、節(jié)能、最佳運行狀態(tài),并可提供舒適的工作環(huán)境。

2)混合照明智能控制技術(shù)?;旌险彰鞣绞?,以自然光為主,自然光不足時,輔助以人工光源。將自然光技術(shù)與光導(dǎo)管技術(shù)相結(jié)合,既可擴大自然光利用范圍,又可節(jié)約一次能源?;旌险彰飨到y(tǒng)智能控制系統(tǒng)由于局部自然光影響,其照度分布為自然光及人工光源照度耦合矢量場,且自然光受外界條件影響較大,則人工照明擬采用調(diào)光控制,目前調(diào)光控制可分為分階調(diào)光控制和連續(xù)調(diào)光控制。兩種調(diào)光方式的比較:分階調(diào)光成本較低、容易實現(xiàn);連續(xù)調(diào)光可與光導(dǎo)采光系統(tǒng)無縫結(jié)合,更具節(jié)能潛力,且可防止工作面照度跳變,達到預(yù)設(shè)定照明效果。

3)中央空調(diào)智能控制技術(shù)。中央空調(diào)系統(tǒng)涉及冷熱源產(chǎn)生環(huán)節(jié)、輸配網(wǎng)環(huán)節(jié)及末端環(huán)節(jié),各個環(huán)節(jié)息息相關(guān)且相互影響制約,則其控制系統(tǒng)應(yīng)觀全局而非單個測量參數(shù)調(diào)控技術(shù)的堆砌?;趨?shù)控制模型優(yōu)化的系統(tǒng)突破傳統(tǒng)的定流量控制模式,實現(xiàn)空調(diào)冷媒流量跟隨負(fù)荷變化而變流量運行;改變目前用能系統(tǒng)的離散控制,從宏觀上把握及分析建筑設(shè)備運行狀況,根據(jù)負(fù)荷實時在線修正及調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài),特別是對動力設(shè)備加減及群控具有明顯的節(jié)能效果,特別的,實際運行工況參數(shù)與控制模型參數(shù)可相互校正,即可自調(diào)整系統(tǒng)控制因子,使之更符合實際運行狀況。

三結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞:色彩;建筑設(shè)計,材料

1外飾材料

1.1石材

可以分為天然石材和人造石材兩類,天然石材材質(zhì)堅硬,顏色和紋理多樣,易清潔,常用的有大理石和花崗石,花崗石材質(zhì)堅硬,耐酸抗風(fēng)化,一般用于較重要的部位如裙房、人口等處。人造石材主要指人造大理石和人造花崗石,屬混凝土范疇,品種較多,主要有水泥和樹脂型人造石材,還有水窘石飾面板、水泥化磚等,其中樹脂型產(chǎn)品光澤好、顏色鮮艷亮麗,水磨石飾面板表面光滑,花色品種較多,根據(jù)選用水泥、碎石粒的特點而定,水泥化磚常用作鋪地材料,耐久同時也有一定的裝飾效果,如圖1,將同一種材料粗加工和磨光,使粗加工的毛面呈現(xiàn)細(xì)小顆粒的漫反射,如同蒙上一層灰塵,而磨光面呈微晶狀表面,深暗的底色得以充分顯現(xiàn),利用同一種材料的質(zhì)感色差作表面裝飾。既富有變化又十分和諧,圖2,賴特在1938年和學(xué)生親自動手建筑的別墅。由于建在亞利桑那州沙漠地帶的紅色火山巖上,賴特聰明的就地取材,采用當(dāng)?shù)氐奶烊皇瘔K疊壘臺基,這些石塊部分地一直延伸為墻壁,保持天然的情趣,巨大的木質(zhì)構(gòu)架直插地面,表面粗加修飾,讓木材的肌理從片片暗紅色中透出,強調(diào)了一種原始的生命力,帆布頂蓋也未加色彩油飾,種種粗礪的處理,體現(xiàn)了賴特有機建筑像從“地下長出于陽光之下”的自然追求,整個建筑靜靜地匍甸在地上,從材質(zhì)到顏色完全與基地融成為一體。

1.2玻璃制品

玻璃制品具有透光、透明、隔熱、保溫等優(yōu)良性能,所以在建筑上廣泛應(yīng)用。尤其新型玻璃的出現(xiàn),如安全玻璃、保溫絕熱玻璃、鐳射玻璃和玻璃磚等拓展了其應(yīng)用空間,也提高了建筑的表現(xiàn)力。除了門窗外,也用于外墻作幕墻,屋頂、雨篷及欄桿等部位,上海大劇院使用一種新穎的印刷凈白玻璃,將幕墻玻璃自上而下印滿由小到大的細(xì)密的白色圓點,使建筑外觀白天有一種輕紗籠罩的朦朧透明質(zhì)感,而夜晚映出燈光,通體透明。由于玻璃磚強度高,隔熱隔音又耐水以及良好的透光不透過視線等優(yōu)點,很適合安靜、隱秘場所使用。

1.3金屬材料

由于合成高分子工業(yè)的發(fā)展,鋁材、鋼材等大量金屬材料用于民用建筑中,金屬罩面板材主要由不銹鋼板、彩色鋼板、鋁合金板、鍍鋅鋼板、鍍塑板等,其共同點是安裝簡便,耐久性能優(yōu)越,裝飾效果良好,從視覺感受來講,建筑一改土木石等傳統(tǒng)材料的面貌,有機器工藝的光澤、精確和力度,如法國巴黎的阿拉伯世界文化中心,采用鋁材裝飾包裹內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu),整個就像一張皮一樣伸展開來,組成極具韻律的圖案,閃耀著金屬特有的光亮。如鳥巢,主體由一系列輻射式門式鋼桁架圍繞碗狀坐席區(qū)旋轉(zhuǎn)而成,空間結(jié)構(gòu)科學(xué)簡潔,建筑和結(jié)構(gòu)完整統(tǒng)一,設(shè)計新穎,結(jié)構(gòu)獨特,為國內(nèi)外特有建筑。

1.4外墻涂料

外墻涂料作飾面是一種簡便、經(jīng)濟的方法,特點是只改變色彩并不改變墻面的質(zhì)感,多見于大量的住宅或廠房,也用于商業(yè)建筑、辦公建筑等。

1.5其它材料

陶瓷制品,常見的有釉面磚、外墻貼面磚、地磚、陶瓷錦磚(俗稱馬賽克)以及仿古建筑中常用的琉璃瓦等,水泥材料,一般有兩種情形,一種采用水泥,彩色水泥等作面層,另一種是表面處理,比如拉毛,壓花燈達到裝飾效果。2內(nèi)飾材料

2.1內(nèi)墻材料

常見的有各種品牌的內(nèi)墻涂料,各種木質(zhì)表面的型材和膠合板,天然石材(大理石,花崗石等),玻璃制品(鏡面玻璃、彩色玻璃等),石膏板材,陶瓷制品(面磚、墻面磚、陶瓷質(zhì)壁畫等),織物類(掛毯、裝飾布等),壁紙與墻布等。

2.2地面材料

主要有:木地板、地毯、塑料地板、天然石材、人造石材,陶瓷地磚、地面涂料等。

2.3頂棚材料

根據(jù)防火規(guī)范要求,在一、二級耐火等級的房間,現(xiàn)在常用的吊頂材料為輕鋼龍骨紙面石膏板和鋁合金吊頂,飾面板材還有礦棉水泥板、礦棉板、鈣塑板、玻璃棉裝飾吸音板等,在防火要求不高的場所,膠合板、PVC塑料板、壁紙裝飾天花板等仍在繼續(xù)使用。

從材料的特點看,木材導(dǎo)熱性低,手感好,紋理漂亮,顏色溫暖,質(zhì)輕,易加工等優(yōu)點,深受人們喜愛,是優(yōu)良的裝飾材料。木地板,木墻裙廣為流行,歷久不衰,而且采用木材裝修的室內(nèi)效果,溫馨舒適并帶有原始的質(zhì)樸感,由于天然石材(花崗石、大理石)有自然的情趣,耐久性、耐磨性好,容易與室外環(huán)境相聯(lián)系,有個過渡,增加統(tǒng)一性,所以。在一些公共場合用的機會也較多。較之其他材料,紡織品手感柔軟,使用舒適,有很好的裝飾效果。

那么,我們在建筑設(shè)計中,應(yīng)如何來統(tǒng)一色彩和材料的關(guān)系呢?

篇3

寒地城市是一個相對的概念,對其定義的主要依據(jù)是冬季寒冷氣候在城市一年之中的表現(xiàn)特征。寒地城市在我國以西北部寒冷區(qū)域居多,寒地城市的冬季時段相對較長,寒冷的氣候給人們的生活、生產(chǎn)帶來了很大的影響。歐美國家的寒地城市較多,人們將其稱為“冬季城市”(WinterCities);在日本,寒地城市又被稱為“北方城市”。我國從事這一領(lǐng)域研究的專家學(xué)者則習(xí)慣稱這類城市為“寒地城市”。受自然地理條件的影響而逐漸形成的地方建筑,在色彩材料應(yīng)用上有著自身的特色,人們對材料的偏愛、用色習(xí)慣等方面伴隨著社會的發(fā)展已成為某種特定的文化積淀,成為這些寒地城市人文環(huán)境中不可或缺的成分。地域的不同決定了氣候的不同,氣候的不同決定了城市特色的不同。寒地城市的發(fā)展必須在地域與氣候的視覺設(shè)計下進行,寒地城市的建筑設(shè)計應(yīng)該體現(xiàn)出與其他城市(如熱帶城市、溫帶城市、海濱城市、山地城市、平原城市等)不同的風(fēng)格特色。

二、城市色彩與城市建筑色彩調(diào)查方法

《東京色彩調(diào)查報告》是由法國色彩學(xué)家讓·菲利普·郎克洛教授領(lǐng)導(dǎo)、由日本東京都市色彩研究中心組織完成的。對于城市建筑色彩的調(diào)查,目前為止國際上較權(quán)威、較有效的方法是采用郎克洛教授在他的色彩地理學(xué)說中提到的,對建筑色彩進行選址、調(diào)查、取證、歸納、編譜、小結(jié)等一系列步驟,廣泛征求市民對城市建筑色彩的要求和看法,在對色彩的規(guī)劃和管理過程中征求市民的意見,并且在相關(guān)人員和政府部門的合作下對城市建筑色彩進行普遍調(diào)查。市民可以充分發(fā)表自己對城市建筑色彩的見解,以便給設(shè)計者提供更多的啟發(fā)。在對城市建筑色彩與城市色彩規(guī)劃的時候應(yīng)當(dāng)先總結(jié)調(diào)研的結(jié)果,找出問題所在并公之于眾,讓廣大的民眾共同參與,聽取民眾的呼聲,提高民眾的參與性和對城市色彩規(guī)劃的積極性;在綜合掌握專家和民眾的意見后再邀請藝術(shù)家、文史學(xué)家、建筑師、色彩學(xué)家、城市規(guī)劃師等相關(guān)人士制訂最后的色彩規(guī)劃方案;等設(shè)計方案確定之后向民眾公布,再聽取廣大民眾反饋的意見,得到絕大多數(shù)民眾的肯定后再實施色彩規(guī)劃方案。筆者認(rèn)為,這樣制定出來的城市建筑色彩和城市色彩設(shè)計與規(guī)劃方案才是科學(xué)、權(quán)威、民主、具有生命力的,這樣的城市色彩必定會為這座城市增色添彩,生活在這里的人們也將感到自豪。

三、城市建筑色彩規(guī)劃

原則文化歷史的積淀是色彩形成與表現(xiàn)的根源,所以,在人文的角度上對城市建筑色彩進行規(guī)劃和設(shè)計是一項十分重要的原則。寒地城市有著悠久的歷史,保護和傳承寒地城市建筑色彩文化和文脈是城市色彩規(guī)劃的基本原則。正因為城市色彩本身的復(fù)雜性與多元性,其設(shè)計與規(guī)劃往往錯綜復(fù)雜,所以城市色彩設(shè)計與規(guī)劃不可能是一錘定音的事情,需要留有一定的彈性空間,繼而保持技術(shù)上的可操作性、可行性。城市色彩規(guī)劃應(yīng)該在對城市建筑景觀色彩進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上再進行現(xiàn)狀分析,在學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外相關(guān)城市建筑色彩規(guī)劃的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對城市自身所處地域性、文化歷史、民俗等諸多因素進行設(shè)計與規(guī)劃。通過不同層次、不同地域、不同性質(zhì)的色彩指導(dǎo)城市色彩的設(shè)計、規(guī)劃與管理,力求具有較強的可操作性和針對性。這就要求城市設(shè)計規(guī)劃的實踐者在對城市色彩進行設(shè)計與規(guī)劃時應(yīng)該把握靈活性和可操作性的原則。目前,我國對建筑色彩和城市色彩的設(shè)計與規(guī)劃工作還不夠重視,各地色彩設(shè)計研究存在一些問題;我國在建筑外墻裝飾材料使用上沒有規(guī)范,工業(yè)生產(chǎn)也缺乏可以依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn);屋頂?shù)木坝^色彩沒有得到重視;某些政府職能部門對城市建筑色彩和城市色彩不夠重視;我國的色彩教育水平和層次整體不高;等等。

結(jié)語

篇4

多人沒有一個穩(wěn)定的住所,有許多非洲難民住在隨意搭建的棚子里,不遮

風(fēng)雨,你認(rèn)為他們會在搬進去的時候有任何猶豫嗎?不會!即使對于很多

有錢人來說,在不到一天之內(nèi)打印出一套房子也是非常神奇的事。 “3D 打印”是當(dāng)今很紅的技術(shù)名詞,在航天、醫(yī)

學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著突出的制造性能,它能以形制型,按需

完成產(chǎn)品。而在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域,要制造一樣?xùn)|西,首

先要開模具,再澆鑄,生產(chǎn)出成品。3D 打印使用的“模

具”就是電腦,電腦成形后將信息傳遞給3D 打印機,

3D 打印機通過噴嘴噴出快速成型的可粘合材料。

3D 打印房屋的設(shè)計概念是2012 年10 月在3D 打

印展上提出的,它并非采用固體墻壁建造,而是在骨

骼基礎(chǔ)上建造纖維尼龍結(jié)構(gòu)。這一設(shè)計被命名為“打

印房屋2.0”,采用相同的極簡抽象派工藝,使用足

夠的塑料來保證結(jié)構(gòu)的完整性。

全世界有不同的公司在研發(fā)3D 打印房子技術(shù)。

不同公司開發(fā)的3D 打印房子有不同的種類,但體量都

相對較大,總的來說有點像水泥澆注車。而這個“水

泥澆注車”采用的“水泥”是快速成型的可粘合材料,

它可由砂漿、特制水泥與玻璃纖維等材料組合而成。

隨著實驗開發(fā),可粘合材料也會有新材料重新組合。

3D 打印機所用材料的特點是輕質(zhì)、可塑性強、粘合性

好、達到一定的牢度。

“輪廓工藝”

據(jù)媒體報道,由美國航空航天局出資贊助,現(xiàn)在

美國已經(jīng)研發(fā)出“輪廓工藝”3D 打印技術(shù),24 小時內(nèi)

就可以印出大約232 平方米的2 層樓房子,大大節(jié)約

了建筑時間和建筑成本,讓人類可以在移民月球或火

星后快速批量打印“外星屋”。有中國網(wǎng)友調(diào)侃稱,“輪

廓工藝”技術(shù)或成打壓房價的神器,從此北上廣的“蟻

族”們再也不必蝸居地下室了。

項目負(fù)責(zé)人、南加大學(xué)教授比赫洛克? 霍什內(nèi)維斯介紹說,“輪廓工藝”其實就是一個超級打印

機器人,外形像一臺懸停于建筑物之上的橋式起

重機,兩邊是軌道,而中間的橫梁則是“打印頭”,

橫梁移動進行X 軸和Y 軸的打印工作,然后一層

層將房子打印出來。其工作速度非???,24 小時

內(nèi)就能打印出一棟2 層樓高、2500 平方英尺(約

合232 平方米)的房子。

據(jù)悉,“輪廓工藝”3D 打印技術(shù)目前已經(jīng)可

以使用水泥混凝土作為材料,按照設(shè)計圖的預(yù)先

設(shè)計,利用3D 打印機噴嘴噴出高密度、高性能

混凝土,逐層打印出一道道墻壁和隔間、裝飾等,

再利用機械手臂完成整座房子的基本架構(gòu)。全程

由計算機程序操控。為了節(jié)省建筑材料,“輪廓

工藝”機器人打印出來的墻壁是空心的,雖然質(zhì)

量更輕,但它們的強度系數(shù)約為10000psi(即

每平方英寸能夠承受10000 磅壓力)——遠遠超

過了傳統(tǒng)房屋的墻壁,而且節(jié)省了25%的資金、

30%的材料和一半人工?!拜喞に嚒辈粌H可負(fù)

責(zé)打印外墻,鋪地板、水管、電線,甚至連上漆、

貼墻紙也一手包辦,但它并不能完全取代工人。

住宅建筑的許多部分,諸如水電、供熱管道、門窗和吊頂?shù)热孕枰柚肆κ止ね瓿砂惭b。

此外,霍什內(nèi)維斯教授強調(diào),這項新技術(shù)還可

以將建筑構(gòu)件根據(jù)需要制成任意形狀,不一定非得

是傳統(tǒng)的直線型,比如可以讓房屋墻面擁有弧形或

波浪形的獨特外觀,既豐富了建筑的美感,又符合經(jīng)濟及環(huán)保效益。此外,它還可以在災(zāi)區(qū)重建、

貧民區(qū)改造中大顯身手。

霍什內(nèi)維斯教授表示,到了2050 年,3D 打

印房子將成為一種成熟的技術(shù),到時候堅固度將

不是首要考慮的問題,現(xiàn)在生產(chǎn)的各種高強度塑

料建材保證5 到10 年的需求是沒問題的,不僅

達到了住房人群的要求,而且由于成本低廉,過

幾年換一套也完全不在話下。值得一提的是,“輪

廓工藝”技術(shù)還可以運用于外太空。未來,人類

若要移居其他星球,解決住宅問題可謂首要任務(wù)。

霍什內(nèi)維斯教授稱,如果人類要在月球上建造棲

息地,九成建材可望取自月球土壤,其余材料則

需由宇宙飛船從地球輸送。由于“輪廓工藝”可

以更快速、更環(huán)保地批量建造出適合人類居住的

建筑,可以想見,隨著這項前沿技術(shù)趨于純熟,“太

空移民”有望過上更舒適的生活。 “增材疊加”

日前,在上海張江高新青浦園區(qū),陳列了10

棟別墅毛坯房,其中最大的一幢兩層建筑長10 米、

寬6 米、高4 米。和普通別墅不同,這些房子總

共只花費了24 個小時建成,而且是整棟打印。

據(jù)了解,這批在園區(qū)展示的別墅,將經(jīng)過簡單裝

修后用作園區(qū)的辦公區(qū)。

別墅的建造者是上海盈創(chuàng)裝飾的3D 超級打

印機。3D 打印在建筑這個領(lǐng)域沒有炫目的名字,

原名叫“增材疊加”或“快速成型”。這種工作原理與切削原材料的傳統(tǒng)建材制造方法相反,屬

于逐層增材制造物件。3D 打印機將快速成型的可

粘合材料連續(xù)“吐”出,層層堆疊形成了一面墻。

這個過程很像做蛋糕的裱花手藝,裱花袋裝著奶

油,通過裱花嘴擠出的奶油層層疊疊,形成造型。

這個3D 打印的墻體是中空的,為了加固墻體,

墻內(nèi)又噴制了一些“W”形的斜梁。3D 打印建筑

的流程是連續(xù)的,噴嘴將“墨水”黏結(jié)劑澆灑到

數(shù)據(jù)對應(yīng)的那些區(qū)域,澆到“墨水”的地方,砂

石材料會在24 小時內(nèi)完成固化。整個打印都是

從底部開始,逐層往上,每次升高5 至10 毫米。

能夠打印出別墅,最關(guān)鍵還是在油墨,是一種以

改良水泥混合玻璃纖維制成的材料。為使部件的

重量相對較輕,房屋采用了空心墻體。電腦制作

的3D 模型為此提供樣板,操作人員可以預(yù)留門窗等部件的位置,水電等管線可以在空心墻體中

自由布置。

3D 房子打印機的擁有者上海盈創(chuàng)裝飾董事長

馬義說,自己公司早在去年就造出了建筑3D 打

印機,體積達到150m×6.6m×10m,能夠“打印”

三層樓房。據(jù)稱,這臺超級打印機零件是全球采

購,目前是盈創(chuàng)的核心機密?!巴瑯邮墙ㄔO(shè)兩層

高的建筑,傳統(tǒng)方法要用一個多月的時間,而3D

打印幾個小時就能開發(fā)完成?!备鶕?jù)馬義的測算,

這種打印速度比傳統(tǒng)的建筑方式節(jié)省50% 的成本, 還可以將城市所有建筑垃圾經(jīng)過處理回收到建筑

中去,使建筑更加環(huán)保、節(jié)能、耐用。

在馬義看來,數(shù)字化3D 打印建筑的未來發(fā)

展方向是建筑沒有鋼筋,采用纖維技術(shù)和盈恒石制

造方法代替鋼筋混凝土,并且比鋼筋混凝土強度

高3-5 倍,實現(xiàn)建筑的工業(yè)化;沒有建筑工人,

用制造技術(shù)加建筑機器人,實現(xiàn)3D 打印建筑。

當(dāng)然,3D 打印房子是一項嶄新的技術(shù),業(yè)內(nèi)

也呼吁不要過于沖動。專家認(rèn)為,房屋是不動產(chǎn),

一般住宅產(chǎn)權(quán)是70 年,房屋的安全性至關(guān)重要。

“它不是玩具,建好之后需要安全穩(wěn)固,甚至還

要抗擊一定的地震,這才會有對建筑材料、鋼筋

的安全性要求,同時也有施工工藝的要求。3D 打

印的房子能不能夠達到傳統(tǒng)建筑方法的技術(shù)指

標(biāo),這還需要驗證?!绷硗?,3D 打印材料也需要

反復(fù)地驗證,包括材料的堅固性、抗壓性、抗震

性等。

對于3D 打印房子,行業(yè)內(nèi)也認(rèn)為它和傳統(tǒng)

建造方法也并不矛盾,從目前技術(shù)成熟度來看,

需要3 至5 年才能夠?qū)?D 打印技術(shù)應(yīng)用到具有

功能性的建筑體中。而且開始階段也不會以打印

整棟房子起步,而是從部分個性化零配件起步。