本發(fā)明涉及一種房屋建造方法，尤其是涉及一種房屋3D打印方法。

背景技術(shù)：

建筑施工安全問題是目前我國經(jīng)濟運行中面臨的一個非常突出的問題，不僅關(guān)系到建筑行業(yè)的發(fā)展，而且關(guān)系到社會的和諧與進步。目前我國的建筑施工存在比較多的安全問題。第一，建筑施工作業(yè)流動性強，在作業(yè)過程中往往需要建設(shè)臨時性設(shè)施，而這么設(shè)施質(zhì)量控制不足；第二，建筑施工高處作業(yè)過程存在的安全隱患突出，一方面是高處作業(yè)防護設(shè)施不夠完善；第三，建筑施工現(xiàn)場其中設(shè)備數(shù)量多、分布廣，而且作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，容易發(fā)生事故。據(jù)不完全統(tǒng)計，2013年我國建筑施工安全事故全年發(fā)生86起，總共死亡243人；并且使用現(xiàn)有房屋的建造方法，建成一個2層的樓房，施工周期一般為3～4個月，由于施工速度慢，建房子的人只能住在臨時搭建的帳篷里；在城鎮(zhèn)建造大型的建筑，施工周期一般1～3年?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)房屋建造技術(shù)，一般先采取預(yù)算材料用量及成本，雇傭人工勞動力進行建造房屋，其成本高、勞動效率低。同時，在施工過程中，工人不可避免的會造成材料的大量浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種房屋3D打印方法，該3D打印方法可以防止建造施工事故的發(fā)生、減少人工勞動力的需求、大幅度的降低材料的使用量、顯著的縮短房屋建造周期。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種房屋3D打印方法，包括以下步驟：

1)繪制房屋平面圖紙，在計算機上生成該房屋的三維模型，根據(jù)所述房屋的三維模型進行分層薄片處理；

2)準備房屋建造材料，將所述建造材料輸送至3D打印機內(nèi)；

3)所述3D打印機根據(jù)所述分層薄片處理結(jié)果打印房屋的地板和墻體，然后在所述墻體上蓋設(shè)房頂；所述3D打印機打印的房屋墻體為一體成型的空心墻體，所述空心墻體內(nèi)具有保溫材料。

較佳地，所述3D打印機打印的空心墻體包括平行設(shè)置的兩個板體以及連接所述板體的支撐件，所述支撐件與所述兩個板體一體成型，且來回交叉排布在所述兩個板體之間。

較佳地，所述3D打印機打印房屋墻體時，在所述房屋墻體內(nèi)預(yù)留門窗孔。

較佳地，在所述預(yù)留的門窗孔上方安裝過渡梁，再通過3D打印機將漿料覆蓋在所述過渡梁上。

較佳地，在所述步驟4)中，所述3D打印機打印房屋地板包括以下步驟：

1)使用3D打印機在地面上打印第一板體；

2)沿所述第一板體的邊沿打印具有一定高度的邊框；

3)向所述邊框內(nèi)填充保溫材料；

4)使用3D打印機在所述保溫材料上封蓋第二板體。

較佳地，所述3D打印機的打印速率為0.1-1m/s。

較佳地，所述3D打印機的噴嘴按照x軸和y軸方向進行打印。

較佳地，在所述步驟3)中，所述房頂為預(yù)制件。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明實現(xiàn)了房屋建造一體化，建造過程中完成了房屋的內(nèi)外裝修集成一體化，可以在房屋建造完成時入住。

2、本發(fā)明打印的空心墻體，比現(xiàn)有采用磚相互交叉砌筑的空心墻體，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料；比現(xiàn)有采用混凝土澆筑墻體，節(jié)約空間，該空心墻體用于保溫材料放置，可以方便的讓電線在墻體內(nèi)部布局。

3、本發(fā)明的空心墻在利用中空結(jié)構(gòu)裝填保溫不燃材料時，相比于現(xiàn)有技術(shù)，減少了整體的外墻外保溫系統(tǒng)厚度，節(jié)約空間；同時不用需要人工安裝以及龍骨、錨固件等材料，做法簡單。

4、本發(fā)明3D打印技術(shù)在施工過程中使用的設(shè)備少、不需要工人在高空施工、不需要建設(shè)供工人休息的臨時住房，工人只需在施工區(qū)域外進行操作，因此可以防止施工事故的發(fā)生。

5、本發(fā)明在施工過程中全程采用機械作業(yè)，可以大幅降低人工勞動力需求，從而降低人工成本。

6、本發(fā)明在施工過程中全程采用即時出料的方式，不浪費原材料。

7、本發(fā)明建造一個200m²的房子僅需要20h，可以顯著的縮短建造周期。

8、現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)澆混凝土的澆筑工藝，需要對現(xiàn)澆后的房頂進行養(yǎng)護，由于現(xiàn)有技術(shù)房屋中，多數(shù)現(xiàn)澆的房頂在沒有養(yǎng)護好的情況下，就開始對第二層施工，導(dǎo)致房頂容易出現(xiàn)裂紋；本發(fā)明的房頂采用整體定制的預(yù)制件，直接通過機械臂安裝于每一層樓的頂部，只需在檢驗整體樓板的抗拉、抗壓、抗裂等指標合格后，安裝即可；建造時間短，房屋的質(zhì)量容易控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明3D打印房屋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明3D打印房屋墻體一實施例的剖視圖；

圖3為本發(fā)明3D打印房屋墻體另一實施例的剖視圖；

圖4為本發(fā)明3D打印房屋第一墻板和邊框的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明3D打印房屋地板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

如圖1所示，一種房屋3D打印方法，使用的3D打印機噴嘴可在x軸、y軸方向調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為10-100mm，3D打印機的出料寬度為1～10cm，出料高度為1～15cm；使用該3D打印機打印長度為13m，寬度為11m的房子，打印步驟如下：

1)繪制房屋平面圖紙，在計算機上生成該房屋的三維模型，根據(jù)所述房屋的三維模型進行分層薄片處理，然后將處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成程序；

2)準備房屋建造需要的料漿、相應(yīng)的過渡梁和房頂及保溫材料等其它附屬材料；

3)啟動漿料輸送系統(tǒng)，將所述建造材料輸送至3D打印機的墨斗內(nèi)，斷開漿料輸送系統(tǒng)，3D打印機根據(jù)所述分層薄片處理結(jié)果打印房屋的地板和墻體，然后在所述墻體上蓋設(shè)房頂。

其中，如圖4和圖5所示，3D打印機打印房屋的地板的步驟為，按照程序打印房屋一樓的地面，控制一個打印機噴嘴工作，打印機噴嘴在x軸方向的尺寸為100mm，y軸方向的尺寸為30mm，打印速度為0.5m/s，先沿y軸正方向打印，然后沿y軸負方向打印，如此重復(fù)打印形成一個尺寸大小為x方向11m，y方向為13m，厚度為30mm的矩形第一板體1，控制一個打印機噴嘴工作，該打印機噴嘴在x軸方向尺寸為80mm，y軸方向尺寸為30mm，打印速度為0.5m/s，在第一板體1的四邊的邊沿處打印邊框2，先沿x軸正方向打印，然后沿y軸正方向打印，再沿x軸負方向打印，最后沿y軸負方向打??；在邊框2內(nèi)部鋪設(shè)厚度為50mm的保溫材料，然后鋪設(shè)地暖管道，最后根據(jù)地暖管道尺寸控制打印機噴嘴，沿y軸方向往返打印，覆蓋地暖層，在地暖上面形成第二板體3。

在第二板體3的頂部打印墻體，該墻體為一體成型的空心墻體，如圖2和圖3所示，空心墻體包括平行設(shè)置的兩個板體4以及連接所述板體的支撐件5，支撐件5與兩個板體4為一體結(jié)構(gòu)，所述支撐件5來回交叉排布在所述兩個板體4之間，在所述兩個板體4之間填充有保溫材料，如圖2所示，支撐件5之間來回交叉可成圓角過度，如圖3所示，支撐件5之間來回交叉可成銳角過度，打印墻體的方法為，控制編號為1、2、3三個打印機噴嘴工作，噴嘴1和3固定，噴嘴2可以活動；噴嘴1和3的間距為80mm，噴嘴 1、2、3在x軸方向尺寸為30mm，噴嘴1和3在y軸方向尺寸為80mm，噴嘴2在y軸方向尺寸為30mm，如圖1所示，以A點為起點，沿x軸正方向打印，根據(jù)設(shè)計方案依次建造雙面空心墻體6，順序為AG墻體、GN墻體、NU墻體、UA墻體；建造空心墻體6先打印兩個板體4，然后打印兩個板體4之間的支撐件5，然后打印電線穿孔柱，用于墻體走線；控制噴嘴2停止工作，調(diào)整噴嘴1和3的間距為50mm，根據(jù)設(shè)計方案依次建造空心墻體，順序為BCD墻體、FED墻體、LH墻體、IJ墻體、wv墻體、RM墻體、NO墻體、OP墻體、QR墻體、SK墻體、JKL墻體；在所有墻體建造過程中，F(xiàn)ED墻體和WV墻體按照設(shè)計方案進行階梯打印，保證樓梯踏步能預(yù)埋；根據(jù)房屋電源設(shè)計原則安放插座盒；在墻體空心處安裝保溫材料；根據(jù)外墻板安裝原則在AG、GN、NU、UA墻體預(yù)埋外墻掛件，其中電線、網(wǎng)線等信息化控制線路和燃氣道、風(fēng)道、水道等生活管道均采用建造過程中同時即裝即用模式，在上述所有墻體中均預(yù)留門窗孔以及預(yù)埋件，并在門窗孔上方安裝過渡梁，控制噴嘴2繼續(xù)打印，將漿料覆蓋過渡梁。

房屋空心墻體打印完成后，通過機械手臂將預(yù)制的房頂安裝在房屋空心墻體頂部，再給房頂上面鋪蓋一層保溫材料，然后，控制打印機噴頭圍繞保溫材料打印墻體外框架，打印高度與保溫材料鋪墊的高度一樣，重復(fù)上述步驟，打印房屋的第二層。

房屋墻體建造完成后，直接將按設(shè)計要求預(yù)制的外墻與AG、GN、NU、UA墻體的預(yù)埋件連接，墻體內(nèi)側(cè)與其它墻體的兩側(cè)采用機械化噴涂方式，進行石膏膩子、涂料等裝修施工，房屋一樓頂部直接采用按區(qū)分類的整體樓板進行封頂處理，整體樓板下表面按照內(nèi)裝要求在預(yù)制的時候完成裝飾。

雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。