這張圖上的(de)(de)船(chuan)宿建筑(zhu)是南(nan)京(jing)嘉翼數字(zi)化增材(cai)技術研(yan)究院有限公司(si)（以下(xia)簡稱“南(nan)京(jing)嘉翼”）利用(yong)3D打印(yin)家屬建筑(zhu)的(de)(de)。放(fang)在幾年前，這種結構的(de)(de)房屋是很難建造的(de)(de)。

3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)最顯著的(de)(de)優勢之一(yi)是其(qi)高效(xiao)率。建(jian)(jian)(jian)(jian)造一(yi)棟500平方英尺（約(yue)46．45平方米）的(de)(de)單(dan)層房(fang)屋大約(yue)需要24小時的(de)(de)打(da)(da)(da)印(yin)(yin)時間。但(dan)這不(bu)單(dan)單(dan)是為(wei)(wei)了節約(yue)時間：3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)還能夠減少(shao)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)垃(la)圾，減少(shao)碳(tan)排(pai)放。通(tong)常情況下，一(yi)個(ge)典型的(de)(de)住宅(zhai)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)施工會造成4噸左右的(de)(de)垃(la)圾。因為(wei)(wei)傳統地坪施工中使用的(de)(de)混凝土(tu)是均勻涂抹的(de)(de)，因而不(bu)管在特定(ding)區域是否需要結構支撐，都會消耗大約(yue)一(yi)半的(de)(de)混凝土(tu)。這對環境尤其(qi)有害(hai)，因為(wei)(wei)水泥做為(wei)(wei)混凝土(tu)的(de)(de)主要成分，約(yue)占我們二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放量(liang)的(de)(de)7％。相較之下，3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)機可以十(shi)分精確地更改結構的(de)(de)厚度(du)，只(zhi)在真正需要的(de)(de)地方使用混凝土(tu)。這個(ge)過程稱(cheng)之為(wei)(wei)拓撲優化(hua)(hua)。3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)建(jian)(jian)(jian)(jian)筑(zhu)(zhu)與普通(tong)的(de)(de)3D打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技術對比，其(qi)打(da)(da)(da)印(yin)(yin)技術難度(du)更大。

首先，要確(que)保混凝土在打印(yin)過(guo)程中可以(yi)順暢流動，這樣(yang)才(cai)可以(yi)順利進出打印(yin)機，不會堵(du)塞(sai)。

其次，從(cong)打印機擠(ji)出(chu)的混(hun)凝土必(bi)須可以快(kuai)速(su)硬化并變得足夠堅固以承(cheng)擔后(hou)續(xu)層。

此(ci)外，3D混凝土打印還(huan)需要克(ke)服露(lu)天(tian)環境（工作）中的一(yi)系(xi)列挑戰，因為環境灰塵(chen)、濕度、水分、溫度等都是干擾混凝土性能(neng)的變量，因此(ci)這些影響因素必須被控制。

目前，3D打印技(ji)術(shu)主要采用以下三種方式建(jian)造建(jian)筑物：

1、全(quan)尺寸打(da)印(yin)(yin)。這個方(fang)式的(de)好處在于比(bi)較(jiao)方(fang)便，無需(xu)太多后期(qi)處理，但它的(de)限制(zhi)也(ye)很(hen)明顯，建(jian)筑越大所(suo)(suo)需(xu)要的(de)3D打(da)印(yin)(yin)機(ji)越大，更重要的(de)是3D打(da)印(yin)(yin)機(ji)越大，打(da)印(yin)(yin)精(jing)度和打(da)印(yin)(yin)速(su)度就會變差。所(suo)(suo)以現(xian)階段的(de)單(dan)一(yi)打(da)印(yin)(yin)主要是解(jie)決3D打(da)印(yin)(yin)房屋的(de)一(yi)些基本(ben)問(wen)題如(ru)材料、控制(zhi)、精(jing)度等。

2、分段組(zu)裝(zhuang)式打印。即建(jian)筑的(de)(de)模塊化，在工廠里(li)把每塊打印好，最后(hou)在現場(chang)(chang)進行組(zu)裝(zhuang)。這種方法的(de)(de)優點是解決了建(jian)筑尺(chi)寸的(de)(de)限制，缺點是現場(chang)(chang)的(de)(de)組(zu)裝(zhuang)工作(zuo)又涉及到需要很多人工，提高(gao)了成本。

3、群(qun)組(zu)機(ji)器人(ren)集體(ti)打(da)印(yin)(yin)裝配(pei)。就是(shi)一群(qun)3D打(da)印(yin)(yin)機(ji)，像(xiang)蜜蜂一樣共同(tong)執行任務（比如打(da)印(yin)(yin)整幢房屋）。這樣，打(da)印(yin)(yin)機(ji)的尺(chi)寸跟建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)尺(chi)寸無關，同(tong)時打(da)印(yin)(yin)機(ji)的智能要求(qiu)也(ye)可以大大降(jiang)低(di)，但(dan)目前掌握(wo)這種技術的公司較少，不夠成(cheng)熟，成(cheng)本也(ye)很高。不過，這種自(zi)組(zu)織自(zi)協調的群(qun)體(ti)智能方式也(ye)是(shi)現(xian)(xian)在人(ren)工智能的研究方向。南京嘉翼自(zi)主研發的桁架式打(da)印(yin)(yin)設備，利用計算機(ji)設計三(san)維立(li)體(ti)建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)的圖紙，通過BIM管理(li)系統，用網絡(luo)發送到工地現(xian)(xian)場或工地工廠的數字控制大型建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)3D打(da)印(yin)(yin)機(ji)里，采用專用廉價混(hun)凝土現(xian)(xian)場打(da)印(yin)(yin)配(pei)筋裝配(pei)，建(jian)(jian)(jian)造符合現(xian)(xian)行規范的建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)構件(jian)和建(jian)(jian)(jian)筑(zhu)體(ti)。

這項(xiang)3D打印技術全(quan)面(mian)應用，可有效減(jian)少二氧(yang)化碳排放

南京嘉翼的(de)桁(heng)架(jia)式打印設(she)備(bei)可承接各種個性化突(tu)出、小批(pi)量、多品種、低密度、別(bie)具一格的(de)建(jian)筑(zhu)群體或單體的(de)打印業務。如城(cheng)市(shi)大型特色景觀、公交車站、衛(wei)生間、露天售貨亭、藝(yi)術(shu)圍墻、旅(lv)游景點設(she)施(shi)、路橋欄桿(gan)等城(cheng)市(shi)景觀、街景、公共設(she)施(shi)的(de)建(jian)造。

這項3D打印技術全面應用，可有(you)效減少二氧(yang)化碳排(pai)放

南京嘉翼自(zi)2015年開始(shi)從(cong)事建(jian)(jian)(jian)筑3D打印(yin)(yin)(yin)，從(cong)第一(yi)個(ge)基于(yu)混凝土(tu)3D打印(yin)(yin)(yin)構(gou)(gou)件的(de)(de)(de)裝配式房屋至(zhi)今(jin)，6年里已(yi)完(wan)成近8000平方(fang)的(de)(de)(de)3D建(jian)(jian)(jian)筑和(he)(he)構(gou)(gou)筑物。隨著設(she)(she)計工藝和(he)(he)新環保(bao)打印(yin)(yin)(yin)材料的(de)(de)(de)研發，以(yi)及在(zai)(zai)建(jian)(jian)(jian)造施工自(zi)動化(hua)取得的(de)(de)(de)巨大(da)進步，嘉翼通過與(yu)綠色增材智造研究院(yuan)合(he)作研究，以(yi)全(quan)新的(de)(de)(de)設(she)(she)計思維和(he)(he)數字(zi)建(jian)(jian)(jian)造的(de)(de)(de)方(fang)法融入了主流建(jian)(jian)(jian)造趨勢，嘉翼將(jiang)個(ge)性化(hua)和(he)(he)工業標(biao)準化(hua)完(wan)美結合(he)在(zai)(zai)一(yi)起。不(bu)再(zai)將(jiang)目光局限于(yu)獨立的(de)(de)(de)景觀，市政構(gou)(gou)件，構(gou)(gou)筑物，建(jian)(jian)(jian)筑物的(de)(de)(de)組成部分，而是將(jiang)他們視為一(yi)個(ge)有(you)機的(de)(de)(de)整體去(qu)尋求解決(jue)方(fang)案，一(yi)方(fang)面(mian)展(zhan)現極(ji)具創意的(de)(de)(de)設(she)(she)計，巧(qiao)妙的(de)(de)(de)建(jian)(jian)(jian)造方(fang)法，另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)打造和(he)(he)諧的(de)(de)(de)環境融合(he)感受，營(ying)造自(zi)然環境和(he)(he)諧共存(cun)的(de)(de)(de)文化(hua)旅游、企業和(he)(he)居(ju)住(zhu)空(kong)間。