3D打印將給建筑設(shè)計(jì)帶來什么？
一、3D打印技術(shù)的前世今生
1.1 3D打印是什么?
簡單來說，3D打印，就是在普通的二維打印的基礎(chǔ)上再加一維。打印機(jī)先像普通打印一樣在一個(gè)平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層，然后在將這 些可黏合的打印層一層一層的粘起來。通過每一層不同的“圖形”的累積，最后就形成了一個(gè)三維物體。就像蓋房子一樣，磚塊是一層一層的，但累積起來后，就成 一個(gè)立體的房子了。
1.2 3D打印的發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)國外報(bào)道，在美國，一名槍械師利用塑料材質(zhì)的3D打印機(jī)制 造出一支AR-15突擊步槍，這支“打印步槍”原材僅需30美元，可以速射出200發(fā)子彈;在意大利，有設(shè)計(jì)師通過耗材是沙子的3D打印制造出了一個(gè)立體 建筑，并宣稱未來可能不需要工人和腳手架就可以完成建筑;在墨西哥，有科研團(tuán)隊(duì)嘗試?yán)?D打印制造人工血管;在日本，著名游戲廠商任天堂，已經(jīng)開始通過 3D打印技術(shù)來制造wii游戲機(jī);知名的迪斯尼公司也已經(jīng)考慮用3D打印方式制造部分玩具。
3D技術(shù)開始越來越靠近人們的生活，3D打印機(jī)也越來越平民化。原來的3D打印機(jī)非常龐大，基本上都只存在于大醫(yī)院、研究機(jī)構(gòu)以及相關(guān)企業(yè)中。購買這樣的機(jī)器不僅要花幾十幾百萬，而且打印材料也價(jià)格不菲。
但現(xiàn)在，3D打印機(jī)可以做到和普通的噴墨打印機(jī)一樣大小。很多創(chuàng)業(yè)公司都提供各種各樣的打印機(jī)，比如MakerBot提供的彩色3D打印機(jī)、香港Makible 2000塊錢的3D打印機(jī)、維也納工業(yè)大學(xué)能打出沙粒大小賽車模型的超高速打印機(jī)等等。
1.3 3D打印在中國
入門級(jí)個(gè)人3D打印機(jī)，重量只有30多斤，就好像一個(gè)超大號(hào)的禮品盒或掏空的迷你打印機(jī)。它可以放在桌面上，不用連接電腦，插上SD卡就可以將設(shè)計(jì) 圖紙變成實(shí)物。而購買者有設(shè)計(jì)師、科研單位、北京、上海等城市的青年活動(dòng)中心，用于給小朋友上手工課，還有想給女朋友做獨(dú)特愛情禮物的科技宅男。
在網(wǎng)絡(luò)上，中國3D打印愛好者登記人數(shù)也已超過千人。網(wǎng)友們開始展示用個(gè)人3D打印機(jī)打印出的東西：門把手、拉環(huán)、水壺、跑跑卡丁車的模型、獎(jiǎng)杯、茶杯、凳子、戒指等;材質(zhì)也從石膏、尼龍、樹脂到ABS塑料等五花八門。
3D打印技術(shù)作為制造業(yè)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命，在中國已經(jīng)廣泛應(yīng)用到航空航天等軍事領(lǐng)域和大型復(fù)雜構(gòu)件的一次成型制造。目前，我國在3D打印技術(shù)的核心領(lǐng)域已經(jīng)與美國3D公司等國際巨頭基本處于同一水平。但是，在材料和軟件開發(fā)、裝備等方面以及個(gè)人應(yīng)用仍有一定的差距。
二、3D打印技術(shù)能讓建筑設(shè)計(jì)發(fā)生什么變化?
2.1 3D打印機(jī)打印食品
3D食品“打印機(jī)”，顧名思義人們可以借助該打印機(jī)打印出各種食品。目前價(jià)格大約在上千歐元，隨著技術(shù)的逐漸成熟，價(jià)格也有望大幅降低。該3D食品“打印機(jī)”由控制電腦、自動(dòng)化食材注射器、輸送裝置等構(gòu)成，利用巧克力或其他食材為原料進(jìn)行打印。
2.2 肉類3D打印機(jī)
科學(xué)家使用創(chuàng)新3D打印機(jī)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室培育出人造肉，鮮肉組織可在糖類物質(zhì)構(gòu)成的框架上生長，口感與真肉十分相近。
血管依附于糖“框架”生長，肉就圍繞著這些血管從內(nèi)向外生長。這種技術(shù)能夠培育出具有真實(shí)肉紋理及口感特點(diǎn)的人造肉，由于3D打印技術(shù)取得了階段性的突破，在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出與真肉風(fēng)味無異的人造肉的這種想法已經(jīng)近在咫尺。
2.3 3D打印用于醫(yī)療移植的人造器官
3D打印機(jī)生產(chǎn)人造血管：現(xiàn)在人造器官的研究已經(jīng)相當(dāng)可觀了，但是出現(xiàn)了一個(gè)難題：如何在里面架構(gòu)血管以輸送營養(yǎng)物質(zhì)并排泄代謝廢物。德國的一個(gè)團(tuán)隊(duì)目前找到了一種解決方案：用3D打印機(jī)打印一些毛細(xì)血管出來。
2.4 3D打印讓3D效果圖設(shè)計(jì)師和模型制作師深感危機(jī)
模型制作和制作3D效果圖源自于建筑師的手勾草圖，它的初衷是建筑師矯正造型的一種手段，但是隨著建筑越來越復(fù)雜，人類對造型效果的要求越來越高， 模型制作和3D效果圖從輔助設(shè)計(jì)手段變成了一種純表現(xiàn)手段，而且美輪美奐的模型和3D效果圖的制作成本和制作時(shí)間也不菲，因此一般不到設(shè)計(jì)最后階段，建筑 師也不會(huì)使用。
現(xiàn)在，3D打印提供了一種與現(xiàn)在流行的3D效果圖、建筑模型等傳統(tǒng)的建筑造型表現(xiàn)方式不同的、全新的操作模式。它將讓模型作為建筑師矯正設(shè)計(jì)的手段 這一初衷獲得新生。據(jù)Omote 3D公司官方網(wǎng)站顯示，整個(gè)建筑模型制造過程分為三個(gè)階段：拍照、建模、打印。這種操作方式比用軟件畫圖、按照圖紙仿形雕刻更精確、更快捷。
三、3D打印技術(shù)的出現(xiàn)給我們的啟示
3.1 3D打印讓個(gè)性化制造的時(shí)代到來
科技的發(fā)展將會(huì)讓凡是可以數(shù)據(jù)化、軟件化、屬于顯性知識(shí)范疇的技能勞動(dòng)更加簡化、批量化、規(guī)模化，這樣可以被成長成本更低的技術(shù)操作者掌握，當(dāng)然價(jià) 格也會(huì)更低;凡是屬于創(chuàng)意型、由于經(jīng)驗(yàn)積累產(chǎn)生的、屬于隱形知識(shí)范疇的個(gè)性化勞動(dòng)技能的價(jià)格會(huì)更高，因?yàn)樗蝗菀妆粋魇诤捅恍录夹g(shù)所取代，這是社會(huì)發(fā)展的 趨勢。那么，人類一定會(huì)去想辦法怎樣取代一部分個(gè)性化勞動(dòng)技能。3D打印技術(shù)的出現(xiàn)就是明證，它加速了個(gè)性化制造時(shí)代的到來。
3.2 個(gè)性化創(chuàng)意能不能被取代?
有一部分創(chuàng)意勞動(dòng)可能會(huì)被取代，比如說，創(chuàng)意勞動(dòng)中能定量化、數(shù)據(jù)化的部分。現(xiàn)在有的大學(xué)里開設(shè)了“可拓建筑策劃與設(shè)計(jì)”這門課，據(jù)我的了解，研究 的就是怎樣利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人的一部分思維，從而利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算功能，解決建筑創(chuàng)意設(shè)計(jì)過程中的定量創(chuàng)意成分，從而產(chǎn)生新的建筑創(chuàng)意點(diǎn)，由此 代替人的一部分創(chuàng)意勞動(dòng)。如果再加上3D打印的快速實(shí)現(xiàn)，可以斷言，有一部分創(chuàng)意勞動(dòng)可能會(huì)被取代。目前研究這個(gè)課題，國內(nèi)最前沿的大概是哈爾濱工業(yè)大學(xué) 由鄒廣天教授帶領(lǐng)的建筑計(jì)劃與設(shè)計(jì)研究所。
3.3 作為建筑師個(gè)人的發(fā)展方向?
創(chuàng)意能力和我們在設(shè)計(jì)過程中積累的隱性知識(shí)是我們的優(yōu)勢，因?yàn)樗鼰o法被量化，就無法變成軟件去批量化復(fù)制。比如說建筑師的創(chuàng)意能力，建筑師現(xiàn)場處理問題的能力和對客戶各種需求的個(gè)性化咨詢服務(wù)和解決方法。因此它應(yīng)該是未來能轉(zhuǎn)化為巨大精神和物質(zhì)財(cái)富的源泉。
(責(zé)任編輯：admin)
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