从建筑设计桌上的塑料模型到火星上的可居住殖民地，这里是你一直渴望知道的关于建筑中的3D打印的历史和未来。准备好被这个潜在的革命所震撼吧施工技术．

比例模型:卑微的开端(1986-2000)

1984年，Charles "Chuck" Hull发明了有限元(SLA)这是一种3D打印方法，设计师创建一个3D模型，然后逐层打印成一个固体的物理对象。SLA过程包括将紫外激光指向液体光聚合物，使其成为固体。

在消费领域最常用的3D打印机是来自MakerBot等公司的SLA打印机。很明显，这种技术可以在制造业和超越的应用，所以查克迅速拿出了一些专利，并成立了3D系统，一个3D打印公司，仍然活着，今天很好。

一个早期的“自制”3D打印机原型。

3D打印最早的用途之一是为建筑公司打印桌面模型。在bim出现之前，这些模型有助于设计过程，是销售和规划建筑项目的宝贵工具。3D打印是一种更便宜的方式来建立这些按比例缩小的模型，相比之下，时间密集，手工制作的复制品是以前的标准。

3D和4D建筑信息模型(BIM)的出现在很大程度上使创建物理模型变得不必要，但许多公司仍然喜欢以这种方式展示他们的工作。

到20世纪90年代，一些组织开始尝试使用3D打印来生产全尺寸项目的模块化组件。到21世纪初，这些应用正如火如荼地进行，并准备改变整个行业。

全面的实际应用:我们现在在哪里(2000-2016)

就在过去的几年里，3D打印能力突飞猛进，实现了一些15年前甚至无法想象的实际应用。例如:

本技术:2006

2006年，南加州大学的Behrokh Khoshnevis博士推出了轮廓工艺系统，这是一台巨大的3D打印机，可以在适当的地方打印建筑物。它的工作原理类似于台式3D打印机，但使用起重机进行打印，并使用混凝土作为介质，以铺设建筑物的结构元素。

麻省理工学院开发的3D打印系统使用一个巨大的、高度可控的机械臂，通过任何传统的建筑喷嘴喷射混凝土等材料。

这个塑料运河房子:2014年

2014年，一家荷兰公司(DUS Architect)开始展示3D打印建筑的潜力，他们在阿姆斯特丹用3D打印塑料建造了一座运河房屋。这个项目使用了一个巨大的像起重机一样的打印臂，叫做“Kamermaker”，字面意思是“房间建造者”。这个项目正在进行中。

阿姆斯特丹的3D打印运河房屋。

这座钢桥:2015年

2015年，荷兰3D打印公司MX3D开始打印一座全尺寸钢桥，将安装在阿姆斯特丹市中心。完工后，这座桥将完全发挥作用。这是MX3D技术的一个概念验证，该技术旨在使钢结构更具成本效益和速度。

MX3D是在包括欧特克在内的合作伙伴的支持下，在阿姆斯特丹的运河上3D打印一座桥梁。

这个离网住宅:2016年

2016年1月，SOM建筑事务所宣布与美国能源部合作橡树岭国家实验室生产由3D打印吊舱和可再生太阳能和天然气能源系统组合而成的高效住宅结构。虽然这些建筑尚未上市，但它们有望提供一种具有成本效益的方式，为以前无法进入的偏远地区提供住房，并为救灾提供可持续的长期住房。

的3 d印制庇护所包括屋顶太阳能电池板和集成电池系统，可以日夜为住宅供电，并配有一辆自己发电的配套车辆。

整个混凝土大厦:2016

2016年6月，中国华商天达公司宣布，它在45天内建成了一座完整的混凝土大厦。该公司首先搭建了大楼的框架，安装了管道和电线，然后用20吨廉价的混凝土和一台电脑控制的打印机打印出了大楼的结构。这座两层，4305平方英尺的住宅声称是抗震和环保的。

以及2016年24小时内这10所房子

2016年4月，另一家中国公司声称在24小时内打印了10栋房子。墙壁由回收建筑材料和水泥混合建造，制造商声称这种房屋比传统建筑更便宜，更环保。该公司还完全用3D打印模块建造了自己的办公室。

近期应用:我们即将去的地方(2017-2020)

灾害庇护申请

3D打印建筑的速度和成本效益使它们成为救灾的一个有吸引力的选择，许多个人和家庭需要快速，安全的避难所。阿姆斯特丹DUS建筑事务所的发明人设想他们的技术将被用于此目的，而其他公司正在发明技术，将使用当地的材料，包括泥土、泥浆和沙子作为建筑的基础，使其更容易和更便宜地在原地建造。

有系统的建筑

Contour Crafting系统的制造商声称，他们最终将能够从头开始建造整个房屋，包括其管道，电气和其他系统。3D打印处理多种材料的能力——混凝土、金属和塑料——使得这种可能性并不像人们想象的那么遥不可及。

推测未来的应用:不太遥远的未来(可能是2050年)

月球上的殖民地

殖民月球的主要障碍之一(除了月球没有大气层这一点)是运输材料的成本和现场工作人员的困难。利用天然材料和计算机控制的机器人进行3D打印可以消除这两个障碍，通过将结构甚至环境系统放置到位，为人类居住做好准备。

美国宇航局正在支持一项可行性研究，旨在确定现在是否有可能建立移民殖民地。想象一个完整的月球城市，由月球的尘埃和岩石组成，在我们到达之前就准备好让我们居住!

生活，3D打印，建筑

还在听吗?坚持住。这个让我们大吃一惊。如果你的家能够完美地通风、制冷、取暖、清洁和自我修复呢?如果它做的所有这些事情不是通过使用计算机控制系统而是因为它实际上是活的。

这是目前为止我们发现的3D打印技术最先进的应用——使用活细胞作为材料进行3D打印。从逻辑上讲，生物体在维持内部温度、保持清洁、调节水分和湿度以及自我修复方面效率很高。虽然传统的建筑方法有时会使用曾经有生命的材料(例如木材)，但在这个过程中，活细胞本身的能力被破坏了。

但是，如果你能保持活细胞的完整性，即使你把它们打印成想要的结构形状呢?结果可能是一个活生生的、会呼吸的结构，它可以自我维持。

虽然这听起来像科幻小说，但这是一个项目事实上，这是由美国国防部高级研究计划局(DARPA)通过其工程生物材料(ELM)计划开发的。

这是一个(3D打印)包装!

3D打印在建筑领域具有强大的潜力。这些项目是全面的概念证明，也是快速创建建筑物或特定用途部件的伟大解决方案，但大多数机械工程师都同意3D打印仍然有一段路要走，以便在大多数建筑施工中依赖。所以不要扔掉你的起重机或工具!我们迫不及待地想看看未来几年将会带来什么样的创新。