3D打印在建筑装饰领域的运用
引言：
随着经济的快速发展以及技术水平的提升，人们对于建筑装饰工程的要求越来越高，不仅需要提升工程的施工质量，同时在装饰设计方面也需要做到精致、风格多样，3D打印技术在建筑装饰领域中的应用可以实现个性化的建筑装饰设计，在施工建设的质量、成本控制、样式风格等方面都更具优势，可以结合建筑装饰领域的具体内容科学应用3D打印技术。
1.3D打印技术及建筑装饰概述
1.13D打印技术
3D打印技术也被称为增材制造，是以数字模型文件作为基础，打印材料为粉末状的金属、塑料等具有一定粘合性的材料，使用打印机按照逐层打印的形式完成物体的构造，3D打印最开始被应用在模具制造等工业领域中，目前该项技术在建筑工程、汽车等诸多领域都有所应用。在应用30打印技术的过程中，技术人员可以在控制系统中输入模型数据，是以三维立体模型作为进行立体化的打印，可以严格按照图纸的设计完成内容结构的打印，具有较高的准确性，同时在技术应用过程中，无需人工进行拼接，应用流程具备自动化、智能化的特点。
1.2建筑装饰
建筑装饰是指建筑装饰装修工程，在建筑工程中可以起到保护建筑主体结构、优化建筑结构性能、实现建筑工程美化的作用，建筑工程的施工人员需要使用各种装饰材料针对建筑的内外表面和空间区域进行处理，是为建筑使用者提供良好建筑环境的关键。
2.3D打印在建筑装饰领域的运用优缺点
2.1优点分析
3D打印在建筑装饰领域中的运营优势主要体现在以下几个方面，第一，可以实现精准的实体复制，3D打印主要基于模型进行制作，可以实现与扫描技术的融合应用,进而保证打印的内容与模型保持一致；第二，3D打印过程中的应用的材料具有多样化的特点，例如，石膏,混凝土、高分子材料等，可以满足不同的建筑装饰需求；第三，该技术具有施工速度快，效率高的优势，以传统的建筑装饰景观施工为例，施工人员需要根据具体的施工要求设计施工图纸，并准备好各种模具以及装配零件，工艺较为复杂，而3D打印技术在复杂造型的设计加工中更具优势，同时不需要进行结构的组装；第四，3D打印技术的应用成本较低，该技术的主要原理是增材加工，可以避免施工中不必要的材料浪费，进而达到降低施工成本的目的；第五，技术在应用的过程中，具备一定的个性化特点，制造过程中灵活性强，在建筑装饰领域中具有良好的发展前景；第六，3D打印可以满足多种设计制造的要求，通常情况下，只要是可以通过计算机设计的模型结构都可以利用30打印技术。
2.2缺点分析
结合3D打印技术在建筑装饰领域中的应用情况，该技术还具备耗电量大、安全性、版权等方面的问题，其中耗电量大是指3D打印机需要依靠电力驱动，例如，如果打印的材料为聚合物，耗电量为传统模式的10倍以上，因此在技术应用的过程中还需要研究优化，安全性问题是指3D打印技术的广泛应用为仿冒伪劣产品的出现也提供了便利，而版权问题则是指3D打印技术是以互联网技术作为支撑，成果和设计图纸都有可能出现复制转移的问题,因此会出现版权问题。
3.3D打印在聋筑装饰领域的主要技术形式
3.1FDM技术
该技术是以热塑性塑料、共晶系统金属等，主要被应用在中小型工件的加工中，该项技术应有成本较低，也不会产生较大的污染，可以针对部分材料进行回收利用，该技术目前在建筑装饰领域中应用较为广泛，但是在技术的应用精度和效率等方面还需要进一步的提升。
3.2SLA技术
SLA技术是立体平板印刷技术，是以光硬化的树脂作为主要的打印材料，该技术属于早期技术形式，并不具备较高的技术含量，在一些建筑装饰设计制造中也有广泛的应用。
3.3EBF技术
EBF技术又称电子束自由成型制造技术，打印材料种类多，精度高是该技术的主要特点。
4.3D打印在建筑装饰领域的运用
4.13D打印在建筑室内装饰设计中的运用
建筑工程的室内设计是建筑装饰的主要内容，包括建筑内部的结构设计、功能性设计以及装饰品设计等，传统的工艺形式在应用过程中存在一定的局限性，3D打印技术的应用有效提升装饰设计的效率，同时实现个性化的设计内容。
4.1.1优化装饰设计效率
针对室内的装饰打印材料而言可以选择塑料、金属、陶瓷、水泥等，在技术应用过程中，不需要制作实体原胚、模具，直接用虚拟模型，就可以完成室内装饰品的制作，可以有效简化装饰设计的环节，缩短制造周期，进而实现高效制作，例如，针对金属零件的3D打印技术可以选择高分子聚酯类材料，通过烧结打印的形式可以有效提升制造效率，再比如，技术人员使用3D打印技术制造“水晶会客厅”，整体面积为11.65巾2,室内的装饰以及各种饰品都是利用30打印技术实现的，3D打印材料为具有一定的反射和折射效果
4.1.2实现个性化美学
3D打印技术需要技术人员在信息系统中输入具体的模型数据，可以根据具体的装饰需求进行调整和修改。传统技术工艺中的室内装饰，需要进行二维图纸的制作，包括具体的设计位置、设计尺寸，并利用传统的工艺设备和机器进行施工，图纸为二维平面，规则几何的特点较为明显，利用3D打印数层积形成的立体事物，可以改变二维普通的效果，从而实现室内设计的个性化。
4.1.3应用前景
目前的建筑装饰正在逐渐向绿色、低碳的方向设计发展，3D打印技术的应用可以通过就地取材的形式，避免材料运输过程中的污染问题，同时可以实现精准施工，版少各种材料的消耗，在实际制造阶段，也不会产生较多的废弃物，因此可以满足建筑装饰绿色施工的要求，目前3D打印技术应用中的主要能耗问题的就是电量消耗过大，随着新能源技术的不断发展，该方面的问题也可以得到有效的解决。此外随着3D打印在室内装饰中的广泛应用，还需要针对工艺技术的创新设计、智能化的施工模式进行深入的研究，可以从3D打印模型入手，实现高质量、高精确度的模型设计，让技术人员可以更加直观的了解模型的设计过程，从而全面提升3D打印的应用效果。
4.23D打印在建筑装饰景观设计中的运用
建筑工程的景观设计也是装饰中的一部分，可以实现对建筑环境的美化，进而实现装饰效果的提升。
4.2.1建筑景观设计
关于建筑装饰景观主要是应用传统的机械加工形式，但是该种方式属于大批量的生产模式，而3D打印技术可以通过小批量的生产加工，为建筑景观设计提供便利条件，同时可以实现成本的控制，二者相比，3D打印更适合制作个性化的定制产品以及模型等，此外，如果实际设计中出现设计调整的问题，3D打印技术只需要将调整之后的结构打印出来进行替换即可，不需要耗费大量的施工设计成本和时间成本。部分景观的设计制造，需要利用切割加工技术，会受到空间深度的影响，导致一些细节设计无法完成，而3D打印技术的应用原理不同于传统的制造工艺，采用打印材料盘柱叠加的方法制造实体模型，可以有效解决细节部位的加工问题，例如结构中的负角问题，可以直接将制造内容的数字化模型输入在3D打印机中，都可以完整、准确的输出成品模型，不需要进行分模、修模、合模等操作，可以减少人工成本。例如，云南省昆明市瑞升科技园二期项目，主要的建筑装饰施工内容为三层建筑，楼层较低，在应用3D打印技术的同时，也融合了绿色节能的理念，使用铝合金材料针对建筑的外立面进行设计，使其可以呈现出一定的机理效果，该种装饰设计形式对施工设计的精细度要求较高，同时工作量较大，使用传统的装饰施工技术形式，无法达到良好的装饰效果，因此设计人员可以将施工图纸设计为数字化的模型数据，并利用3D打印技术对模型内容进行分析，整个设计环节只花费了40小时。
4.2.2小品景观设计
小品是建筑装饰景观中的主要设计制作内容，目前3D打印技术在小品景观设计中，主要是使用3D打印混凝土技术，该技术应用最突出的特点为低碳，在设计制作的过程中，技术人员需要将低碳的理念融合各个技术环节,具体的应用过程包括数字化模型设计、数字化模型建构以及后续的养护。
首先，在数字化模型的设计过程中，需要做好打印底面的选择以及纹理的设计，应根据建筑装饰设计的具体要求，设计初步的思路和方案，在选择打印底面时，技术人员可以选择模型中“宽大”的面作为底面，防止打印构件出现坍塌，针对同一种小品景观，技术人员需要保证打印底面的方向保持一致，3D打印的过程是将混凝土材料进行层层叠加，打印纹理与底面处于平行的状态中，如果需要组合拼装的景观中，不同部件的打印底面选择不同的方向，拼装时会出现接触面不牢固的问题，整体的视觉观感也会受到影响，打底底面的选择会直接影响到装饰景观的质量和呈现效果；
其次，纹理是应用3D打印技术不可避免的，可以在喷头旁配置铲刀磨平纹理，也可将纹理作为中装饰，在进行纹理设计时，应避免破坏承重性，针对修改的部位进行精准的测量，同时作为装饰景观，也需要具有一定的实用性，在提升视觉效果的同时也需要保证使用功；
再次，数字化模型设计和建构是针对设计方案进行完善，需要结合建筑装饰的具体的要求，把控设讨景观的整体造型和细节内容，可以使用CAD、3DMAX等数字化的软件，建构数字化模型；
最后，在完成装饰景观的设计制造之后，还需要针对景观进行养护，如果30打印材料为混凝土，需要针对其硬化速度、水化速度、微观结构、收缩程度以及表面质量等进行观察，并采取针对性的养护措施，保证材料的性能可以符合景观设计的要求，例如，材料的水化速度受温度因素的影响较为大，如果温度在0摄氏度之下，会停止水化作用，如果温度过高，材料中的水分会快速蒸发，结构可能出现收缩干裂的问题，此外，技术人员还需要控制周围环境的湿度，如果材料内部的湿度小于80%，混凝土材料的水化作用会停止，导致结构强度受到影响，养护时间需要控制在合理的范围之内，具体的时间需要根据周围环境的温度和湿度进行调整。
4.33D打印在建筑装饰工程施工中的运用
3D打印技术在建筑装饰工程施工中的运用，针对装饰工程的数据信息进行收集、控制工程质量、降低工程的成本。
4.3.1装饰工程数据信息采集
4.3.1装饰工程数据信息采集针对建筑装饰工程的施工现场，施工人员需要全面采集建筑装饰工程的各种信息数据，将采集的数据内容与30打印技术的模型数据信息进行比对，判断30打印技术中的模型数据与现实的实际信息情况是否存在误差，如果误差已经不符合建筑装饰工程的施工规定的范围中，需要及时调整和修改，避免后续施工阶段，施工质量和施工进度受到影响，相比于传统的建筑装饰设计，3D打印技术的应用周期短、技术应用的效果更加直观，可以实现快速成型，在建筑模型的分析方面更具优势，止的卜，传统的设计方法需要设计者可以具备一定的绘画技能，如果绘画能力不足，珞无法准确表达装饰工程的完整内容和整体构思，如果使用二维设计图纸，也无法直观的呈现建筑物的立体效果，而30打印配合扫描技术可以利用拍照、数据分析以及建模的形式，完成整体结构的设计，再使用30打印机完成立体建筑模型打印，可以从多个角度入手充分满足建筑装饰设计的各种要求。
4.3.2装饰工程施工质量控制
在正式进行30打印加工制造之前，需要做好技术交底工作，并根据已经用过审核的3D打印模型进行加工，应明确各个环节的施工要点，具体的操作步骤应落实到个人，保证实际操作人员可以30打印技术应用中的动态变化，可以在技术应用的过程中可以针对应用质量进行检测。针对材料的制造和加工，需要明确具体的内容，按照模型数据的要求进行内容交接，同时确定模型制造的重难点，例如，建筑装饰工程中的GRG、GRC饰面以及钢筋结构的安装，需要保证各部件产品与3D打印技术中的模型数据保持一致，误差应控制在合理的范围之内，在进行钢结构转换层的施工时，可以针对符合标准的3D模型迸行数据分析，并标注不同的颜色进行区分，可以通过数据分析针对钢结构的数据和数量情况进行确认。针对装饰构件的运用,可以使用3D打印技术,根据建筑装饰的具体功能,针对装饰面进行合理的分配，既要保证装饰物和装饰结构具有较强的欣赏特性，在实际施工阶段，保证工序的合理搭配，针对施工的细节进行优化处理，例如，装饰面的分隔处需要施工人员提前预留伸缩缝，避免装饰面出现开裂的问题，减少施工成本和时间的浪费。
4.3.3装饰工程施工成本控制
装饰工程的施工阶段是3D打印技术的执行环节，直接关系到3D打印技术的应用质量，在工程的具体施工环节，利用3D打印技术可以打印建筑构件，施工人员可以使用节点式技术实现打印操作，并按照施工的顺序进行组合拼装，此外，3D打印技术还可以实现对建筑装饰构件的状态和使用情况进行动态化的控制，利用网络图以及三维立体设计图实现对施工进度的严格把控，针对生产、施工、质量控制等环节进行严格监管，既要保证实际施工符合建筑装饰工程的施工要求，也要保证30打印结构的实用性和美观性，可以充分展示出建筑装饰的风格特点。
由于建筑装饰工程的施工，涉及大量的结构内容和曲线，对施工人员3D打印技术的应用能力要求较高，例如,室内设计中的灯花装饰，每部分的结构都存在差异，同时造型奇特，各种结构的参数负责，对外部的美观性要求较高，只依靠传统的工艺形式无法满足制作的要求，因此可以利用3D打印技术，可以充分展现出美学特点，满足制作的结构要求。针对装饰工程中的节点构造施工也可以利用3D打印技术，技术人员可以首先在REVIT、RHINO、SU、3DMAX等三维建模软件模拟节点构造部位的三维模型，可以形成特定格式的文件，并将该文件传输到3D打印机中，在切片软件中打开，并进行切片处理，进而形成节点构造的实物模型。
结语：
总而言之，3D打印技术是目前建筑装饰领域中常见的技术形式，利用3D打印机的效率高、精准度高等优势,可以高质量完成装诜结构的施工设计，技术人员需要明确3D打印技术的基本内容，掌握技术在建筑装饰领域中运用的优缺点，根据具体的施工内容科学选择3D打印技术形式，并在室内装饰设计、装饰景观设计以及装饰工程中应用30打印技术，技术人员需要明确技术的应用要点，针对生产、施工、质量控制等环节进行监管，根据装饰工程的具体要求设计科学的3D打印方案，实现3D打印技术在建筑装饰工程中灵活应用，进而提升装饰工程的应用效果。
文/崔炜轩
关键词：3D打印；建筑装饰；运用