結(jié)合3D打印技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、在建筑設(shè)計(jì)模型應(yīng)用中的優(yōu)劣勢(shì)，以及如何應(yīng)用等問(wèn)題展開(kāi)研究討論，以其促進(jìn)3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)模型方面的真正實(shí)踐和運(yùn)用。
3D打印即快速形成技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)的，可以運(yùn)用多種材料，例如粉末狀金屬或者塑料或者水泥等可粘合材料，利用通層打印方法來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。
1986年，美國(guó)加州的工程師查克?赫爾研制出第一臺(tái)3D打印機(jī)，3D打印帶來(lái)許多行業(yè)的革命性改變，并影響到建筑業(yè)。在以前生產(chǎn)的部件，其精度取決于生產(chǎn)設(shè)備是否先進(jìn)、以及現(xiàn)在生產(chǎn)工藝能夠?qū)崿F(xiàn)。3D打印機(jī)將改變這一觀點(diǎn)，使企業(yè)不在依賴(lài)生產(chǎn)設(shè)備、工藝的水平，任何精度的零件、形狀都可以通過(guò)3D打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一、3D打印技術(shù)的簡(jiǎn)介和應(yīng)用
從30年前研究3D打印技術(shù)以來(lái)，科技水平的不斷提高，邊緣技術(shù)的完善，時(shí)代變遷和發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也越來(lái)越受到關(guān)注，那么究竟什么是3D打印技術(shù)呢？3D打印技術(shù)是將CAD、CAM、CNC、精密伺服驅(qū)動(dòng)、光電子和新材料等先進(jìn)技術(shù)集于一體，依據(jù)由CAD、PRO/E等軟件構(gòu)造的產(chǎn)品三維模型對(duì)其進(jìn)行分層切片，得到各層截面的輪廓。按照這些輪廓，激光束選擇性地噴射，固化一層層液態(tài)樹(shù)脂（或金屬粉末）或噴射源選擇性地噴涂一層層的粘結(jié)劑或熱熔材料等，形成各面，逐步疊加成三維實(shí)體，它將一個(gè)復(fù)雜的三維加工簡(jiǎn)化成一系列二維加工的組合。它也被稱(chēng)為增材制造技術(shù)。是美國(guó)第三次工業(yè)技術(shù)革命的產(chǎn)物，是一種制造技術(shù)。傳統(tǒng)的制造技術(shù)需要將制造材料放在固定的容器中進(jìn)行澆筑，然后生產(chǎn)產(chǎn)品。而3D打印則是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)運(yùn)用塑料、金屬等粉末狀的可粘合材料，經(jīng)過(guò)逐層打印構(gòu)造而成。
一般分為三步來(lái)進(jìn)行：其一是要有設(shè)計(jì)好的模型，在計(jì)算機(jī)相應(yīng)的位置輸入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。其二是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)的3D數(shù)據(jù)模型進(jìn)行掃描和識(shí)別，在指令的操作之下，形成許多個(gè)單層圖像。最后一步是根據(jù)第二步中出現(xiàn)的多個(gè)單層圖像，按照指令將每一層的材料疊加上去，形成立體和現(xiàn)實(shí)的物品。運(yùn)用3D打印技術(shù)進(jìn)行建筑模型設(shè)計(jì)時(shí)不僅可以減少制造的時(shí)間，同時(shí)也能降低成本，無(wú)論其需要涉及的構(gòu)造是否復(fù)雜，3D打印的設(shè)計(jì)都可以較快的設(shè)計(jì)出來(lái)。由此可見(jiàn)，3D打印技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br>3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛。建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、模具制造等都有普遍的應(yīng)用，并且取得了較好的效果。隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，它將在更多方面發(fā)揮著重要的作用。3D打印技術(shù)現(xiàn)在比較重要的應(yīng)用領(lǐng)域是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，3D打印技術(shù)提供了一種新的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，3D打印技術(shù)主要是運(yùn)用在大型建筑的主體設(shè)計(jì)層面，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)幫助設(shè)計(jì)出建筑師最初的想法，完美的還原建筑。通過(guò)3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)的建筑模型不僅逼真，而且有利于成本的降低，節(jié)省人力和物力。

建筑模型具有以下基本特征：
建筑模型是在建筑設(shè)計(jì)中用以表現(xiàn)建筑物或建筑群的面貌和空間關(guān)系的一種手段。對(duì)于技術(shù)先進(jìn)、功能復(fù)雜、藝術(shù)造型富于變化的現(xiàn)代建筑，尤其需要用建筑模型進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作。
在初步設(shè)計(jì)即方案設(shè)計(jì)階段的建筑模型稱(chēng)工作模型，制作可簡(jiǎn)略些，以便加工和拆卸。
材料可用油泥、硬紙板和塑料等。
在完成初步設(shè)計(jì)后，可以制作較精致的建筑模型，也就是展示建筑模型，供審定設(shè)計(jì)方案之用。展示建筑模型要求揭示重點(diǎn)建筑房間的內(nèi)部空間、室內(nèi)陳設(shè)和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等，表現(xiàn)建筑物接近真實(shí)的比例、造型、色彩、質(zhì)感和規(guī)劃的環(huán)境，這類(lèi)建筑模型的制作務(wù)求達(dá)到表現(xiàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的立意和構(gòu)思。
展示建筑模型一般用木板、膠合板、塑料板、有機(jī)玻璃和金屬薄板等材料制成。所以我們說(shuō)，建筑模型是建筑設(shè)計(jì)及都市規(guī)劃方案中不可缺少的重要項(xiàng)目。

3D打印建筑模型，是指通過(guò)3D打印設(shè)備制作的建筑模型、沙盤(pán)模型、景觀模型、微縮模型。例如：建筑模型在售樓中心是不可或缺的工具之一，社區(qū)的全貌、規(guī)劃、交通、環(huán)境、配套等周邊情況在模型上都可以一目了然了。
過(guò)去沙盤(pán)模型一般是使用木頭或泡沫來(lái)制造比例模型，制作過(guò)程十分耗時(shí)與耗勞動(dòng)力，然而 3D打印技術(shù)一體成型可以快速而又精確的將虛擬3D模型轉(zhuǎn)變成真實(shí)立體的物品。這讓許多人意識(shí)到使用這門(mén)技術(shù)來(lái)制作沙盤(pán)模型的好處。下面我們講解 下為什么這么多建筑師會(huì)使用3D打印技術(shù)。
1.3D打印的模型表面質(zhì)量好
如今工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)已經(jīng)可以打印出高精度和表面質(zhì)量好的建筑模型，不像以往粗糙像素化，而且3D打印模型可選用的材料范圍也是非常的廣，建筑師用的比較多的是尼龍塑料，模型顏色一般是灰色的，需要彩色的需要自己上色，3D打印機(jī)支撐多顏色打印，后期不用上色，甚至可以打印透明或者金屬等不同材質(zhì)的模型。
2.減少制作建筑比例模型的時(shí)間
傳統(tǒng)制作技術(shù)制作一個(gè)精細(xì)而又逼真的建筑沙盤(pán)模型往往需要幾個(gè)星期，如果你的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的話甚至需要幾個(gè)月的時(shí)間，而使用3D打印機(jī)，其能簡(jiǎn)單制作形狀復(fù)雜的特性，可以大量減少制作比例模型的時(shí)間，而且3D打印機(jī)可以自動(dòng)完成打印，你只需把模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入打印機(jī)進(jìn)行打印，就能夠處理別的事情。
3.更好地向客戶(hù)展示你的建筑模型
3D打印能讓你設(shè)計(jì)理念和草圖真實(shí)立體表現(xiàn)出來(lái)，一個(gè)精細(xì)的比例模型能使你可以直觀方便的將你的獨(dú)特設(shè)計(jì)理念表達(dá)給客戶(hù)。
4.可以輕松地重新編輯建筑3D打印模型
如果客戶(hù)不滿(mǎn)意你這個(gè)設(shè)計(jì)理念提出修改建議，你可以在建模時(shí)修改，然后再重新打印，控制權(quán)完全在你手上，可以更加靈活的編輯模型