“BIM+” 9大技術(shù)集成應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)＋”的概念被正式提出之后迅速發(fā)酵，各行各業(yè)紛紛嘗試借助互聯(lián)網(wǎng)思維推動行業(yè)發(fā)展，BIM＋PM、BIM＋云計算、BIM＋物聯(lián)網(wǎng)……“BIM＋”＋什么？怎么＋？下面就為您揭曉答案。

一、BIM+PM

PM是項目管理的英文縮寫，是在限定的工期、質(zhì)量、費用目標內(nèi)對項目進行綜合管理以實現(xiàn)預(yù)定目標的管理工作。

BIM與PM集成應(yīng)用，是通過建立BIM應(yīng)用軟件與項目管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，充分利用BIM的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，為項目管理的各項業(yè)務(wù)提供準確及時的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)分析手段，配合項目管理的流程、統(tǒng)計分析等管理手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)使用、流程審批、動態(tài)統(tǒng)計、決策分析的完整管理閉環(huán)，以提升項目綜合管理能力和管理效率。

BIM與PM集成應(yīng)用，可以為項目管理提供可視化管理手段。

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如，二者集成的4D管理應(yīng)用，可直觀反映出整個建筑的施工過程和形象進度，幫助項目管理人員合理制訂施工計劃、優(yōu)化使用施工資源。同時，二者集成應(yīng)用可為項目管理提供更有效的分析手段。

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如，針對一定的樓層，在BIM集成模型中獲取收入、計劃成本，在項目管理系統(tǒng)中獲取實際成本數(shù)據(jù)，并進行三算對比分析，輔助動態(tài)成本管理。此外，二者集成應(yīng)用還可以為項目管理提供數(shù)據(jù)支持。

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如，利用BIM綜合模型可方便快捷地為成本測算、材料管理以及審核分包工程量等業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)，在大幅提升工作效率的同時，也可有效提高決策水平。

據(jù)預(yù)測，基于BIM的項目管理系統(tǒng)將越來越完善，甚至完全可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的項目管理系統(tǒng)?；贐IM的項目管理也會促進新的工程項目交付模式IPD得到推廣應(yīng)用。

IPD是項目集成交付的英文縮寫，是在工程項目總承包的基礎(chǔ)上，要求項目參與各方在項目初期介入，密切協(xié)作并承擔相應(yīng)責任，直至項目交付。參與各方著眼于工程項目的整體過程，運用專業(yè)技能，依照工程項目的價值利益做出決策。

二、BIM+云計算

云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，以這種方式共享的軟硬件和信息資源可以按需提供給計算機和其他終端使用。

BIM與云計算集成應(yīng)用，是利用云計算的優(yōu)勢將BIM應(yīng)用轉(zhuǎn)化為BIM云服務(wù)，目前在我國尚處于探索階段。

基于云計算強大的計算能力，可將BIM應(yīng)用中計算量大且復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)移到云端，以提升計算效率；基于云計算的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲能力，可將BIM模型及其相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)同步到云端，方便用戶隨時隨地訪問并與協(xié)作者共享；

云計算使得BIM技術(shù)走出辦公室，用戶在施工現(xiàn)場可通過移動設(shè)備隨時連接云服務(wù)，及時獲取所需的BIM數(shù)據(jù)和服務(wù)等。

根據(jù)云的形態(tài)和規(guī)模，BIM與云計算集成應(yīng)用將經(jīng)歷初級、中級和高級發(fā)展階段。初級階段以項目協(xié)同平臺為標志，主要廠商的BIM應(yīng)用通過接入項目協(xié)同平臺，初步形成文檔協(xié)作級別的BIM應(yīng)用；

中級階段以模型信息平臺為標志，合作廠商基于共同的模型信息平臺開發(fā)BIM應(yīng)用，并組合形成構(gòu)件協(xié)作級別的BIM應(yīng)用；高級階段以開放平臺為標志，用戶可根據(jù)差異化需要從BIM云平臺上獲取所需的BIM應(yīng)用，并形成自定義的BIM應(yīng)用。

三、BIM+物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)相連進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

BIM與物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用，實質(zhì)上是建筑全過程信息的集成與融合。BIM技術(shù)發(fā)揮上層信息集成、交互、展示和管理的作用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則承擔底層信息感知、采集、傳遞、監(jiān)控的功能。

二者集成應(yīng)用可以實現(xiàn)建筑全過程“信息流閉環(huán)”，實現(xiàn)虛擬信息化管理與實體環(huán)境硬件之間的有機融合。目前BIM在設(shè)計階段應(yīng)用較多，并開始向建造和運維階段應(yīng)用延伸。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前主要集中在建造和運維階段，二者集成應(yīng)用將會產(chǎn)生極大的價值。

在工程建設(shè)階段，二者集成應(yīng)用可提高施工現(xiàn)場安全管理能力，確定合理的施工進度，支持有效的成本控制，提高質(zhì)量管理水平。

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如，臨邊洞口防護不到位、部分作業(yè)人員高處作業(yè)不系安全帶等安全隱患在施工現(xiàn)場無處不在，基于BIM的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可實時發(fā)現(xiàn)這些隱患并報警提示。

高空作業(yè)人員的安全帽、安全帶、身份識別牌上安裝的無線射頻識別，可在BIM系統(tǒng)中實現(xiàn)精確定位，如果作業(yè)行為不符合相關(guān)規(guī)定，身份識別牌與BIM系統(tǒng)中相關(guān)定位會同時報警，管理人員可精準定位隱患位置，并采取有效措施避免安全事故發(fā)生。

在建筑運維階段，二者集成應(yīng)用可提高設(shè)備的日常維護維修工作效率，提升重要資產(chǎn)的監(jiān)控水平，增強安全防護能力，并支持智能家居。

BIM與物聯(lián)網(wǎng)集成應(yīng)用目前處于起步階段，尚缺乏數(shù)據(jù)交換、存儲、交付、分類和編碼、應(yīng)用等系統(tǒng)化、可實施操作的集成和實施標準，且面臨著法律法規(guī)、建筑業(yè)現(xiàn)行商業(yè)模式、BIM應(yīng)用軟件等諸多問題，但這些問題將會隨著技術(shù)的發(fā)展及管理水平的不斷提高得到解決。

四、BIM+數(shù)字化加工

數(shù)字化是將不同類型的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字，將這些數(shù)字保存在適當?shù)哪Ｐ椭?，再將模型引入計算機進行處理的過程。數(shù)字化加工則是在應(yīng)用已經(jīng)建立的數(shù)字模型基礎(chǔ)上，利用生產(chǎn)設(shè)備完成對產(chǎn)品的加工。

BIM與數(shù)字化加工集成，意味著將BIM模型中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化加工所需的數(shù)字模型，制造設(shè)備可根據(jù)該模型進行數(shù)字化加工。目前，主要應(yīng)用在預(yù)制混凝土板生產(chǎn)、管線預(yù)制加工和鋼結(jié)構(gòu)加工3個方面。

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一方面，工廠精密機械自動完成建筑物構(gòu)件的預(yù)制加工，不僅制造出的構(gòu)件誤差小，生產(chǎn)效率也可大幅提高；

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另一方面，建筑中的門窗、整體衛(wèi)浴、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等許多構(gòu)件，均可異地加工，再被運到施工現(xiàn)場進行裝配，既可縮短建造工期，也容易掌控質(zhì)量。

深圳平安金融中心為超高層項目，有十幾萬平方米風管加工制作安裝量，如果采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場加工制作安裝，不僅大量占用現(xiàn)場場地，而且受垂直運輸影響，效率低下。

為此，該項目探索基于BIM的風管工廠化預(yù)制加工技術(shù)，將制作工序移至場外，由專門加工流水線高效切割完成風管制作，再運至現(xiàn)場指定樓層完成組合拼裝。

在此過程中依靠BIM技術(shù)進行預(yù)制分段和現(xiàn)場施工誤差測控，提高了施工效率和工程質(zhì)量。未來，將以建筑產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ)，進一步加入資料、構(gòu)件制造、構(gòu)件物流、構(gòu)件裝置以及工期、成本等信息，以可視化的方法完成BIM與數(shù)字化加工的融合。

同時，更加廣泛地發(fā)展和應(yīng)用BIM技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的集成，進一步拓展信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能卡技術(shù)、家庭智能化技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)衛(wèi)星通信技術(shù)、雙向電視傳輸技術(shù)等與BIM技術(shù)的融合。

五、BIM+智能型全站儀

施工測量是工程測量的重要內(nèi)容，包括施工控制網(wǎng)的建立、建筑物的放樣、施工期間的變形觀測和竣工測量等內(nèi)容。

近年來，外觀造型復(fù)雜的超大、超高建筑日益增多，測量放樣主要使用全站型電子速測儀（簡稱全站儀）。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，全站儀逐步向自動化、智能化方向發(fā)展。

BIM與智能型全站儀集成應(yīng)用，是通過對軟件、硬件進行整合，將BIM模型帶入施工現(xiàn)場，利用模型中的三維空間坐標數(shù)據(jù)驅(qū)動智能型全站儀進行測量。

二者集成應(yīng)用，將現(xiàn)場測繪所得的實際建造結(jié)構(gòu)信息與模型中的數(shù)據(jù)進行對比，核對現(xiàn)場施工環(huán)境與BIM模型之間的偏差，為機電、精裝、幕墻等專業(yè)的深化設(shè)計提供依據(jù)。

同時，基于智能型全站儀高效精確的放樣定位功能，結(jié)合施工現(xiàn)場軸線網(wǎng)、控制點及標高控制線，可高效快速地將設(shè)計成果在施工現(xiàn)場進行標定，實現(xiàn)精確的施工放樣，并為施工人員提供更加準確直觀的施工指導(dǎo)。

與傳統(tǒng)放樣方法相比，BIM與智能型全站儀集成放樣，精度可控制在3毫米以內(nèi)，而一般建筑施工要求的精度在1~2厘米，遠超傳統(tǒng)施工精度。傳統(tǒng)放樣最少要兩人操作，BIM與智能型全站儀集成放樣，一人一天可完成幾百個點的精確定位，效率是傳統(tǒng)方法的6~7倍。

目前，國外已有很多企業(yè)在施工中將BIM與智能型全站儀集成應(yīng)用進行測量放樣，而我國尚處于探索階段，只有深圳市城市軌道交通9號線、深圳平安金融中心和北京望京SOHO等少數(shù)項目應(yīng)用。

六、BIM+GIS

地理信息系統(tǒng)是用于管理地理空間分布數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)，以直觀的地理圖形方式獲取、存儲、管理、計算、分析和顯示與地球表面位置相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，英文縮寫為GIS。

BIM與GIS集成應(yīng)用，是通過數(shù)據(jù)集成、系統(tǒng)集成或應(yīng)用集成來實現(xiàn)的，可在BIM應(yīng)用中集成GIS，也可以在GIS應(yīng)用中集成BIM，或是BIM與GIS深度集成，以發(fā)揮各自優(yōu)勢，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。

BIM與GIS集成應(yīng)用，可提高長線工程和大規(guī)模區(qū)域性工程的管理能力。BIM的應(yīng)用對象往往是單個建筑物，利用GIS宏觀尺度上的功能，可將BIM的應(yīng)用范圍擴展到道路、鐵路、隧道、水電、港口等工程領(lǐng)域。

如，邢汾高速公路項目開展BIM與GIS集成應(yīng)用，實現(xiàn)了基于GIS的全線宏觀管理、基于BIM的標段管理以及橋隧精細管理相結(jié)合的多層次施工管理。

BIM與GIS集成應(yīng)用，可增強大規(guī)模公共設(shè)施的管理能力。

BIM與GIS集成應(yīng)用，還可以拓寬和優(yōu)化各自的應(yīng)用功能。導(dǎo)航是GIS應(yīng)用的一個重要功能，但僅限于室外。二者集成應(yīng)用，不僅可以將GIS的導(dǎo)航功能拓展到室內(nèi)，還可以優(yōu)化GIS已有的功能。如利用BIM模型對室內(nèi)信息的精細描述，可以保證在發(fā)生火災(zāi)時室內(nèi)逃生路徑是最合理的，而不再只是路徑最短。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術(shù)的BIM與GIS集成應(yīng)用，將改變二者的應(yīng)用模式，向著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方向發(fā)展。

當前，BIM和GIS不約而同地開始融合云計算這項新技術(shù)，分別出現(xiàn)了“云BIM”和“云GIS”的概念，云計算的引入將使BIM和GIS的數(shù)據(jù)存儲方式發(fā)生改變，數(shù)據(jù)量級也將得到提升，其應(yīng)用也會得到跨越式發(fā)展。

七、BIM+3D掃描

3D掃描是集光、機、電和計算機技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形、結(jié)構(gòu)及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標，具有測量速度快、精度高、使用方便等優(yōu)點，且其測量結(jié)果可直接與多種軟件接口。

3D激光掃描技術(shù)又被稱為實景復(fù)制技術(shù)，采用高速激光掃描測量的方法，可大面積高分辨率地快速獲取被測量對象表面的3D坐標數(shù)據(jù)，為快速建立物體的3D影像模型提供了一種全新的技術(shù)手段。

同時，針對一些古建類建筑，3D激光掃描技術(shù)可快速準確地形成電子化記錄，形成數(shù)字化存檔信息，方便后續(xù)的修繕改造等工作。

此外，對于現(xiàn)場難以修改的施工現(xiàn)狀，可通過3D激光掃描技術(shù)得到現(xiàn)場真實信息，為其量身定做裝飾構(gòu)件等材料。

BIM與3D掃描集成，是將BIM模型與所對應(yīng)的3D掃描模型進行對比、轉(zhuǎn)化和協(xié)調(diào)，達到輔助工程質(zhì)量檢查、快速建模、減少返工的目的，可解決很多傳統(tǒng)方法無法解決的問題。

如，將施工現(xiàn)場的3D激光掃描結(jié)果與BIM模型進行對比，可檢查現(xiàn)場施工情況與模型、圖紙的差別，協(xié)助發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場施工中的問題，這在傳統(tǒng)方式下需要工作人員拿著圖紙、皮尺在現(xiàn)場檢查，費時又費力。

再如，針對土方開挖工程中較難統(tǒng)計測算土方工程量的問題，可在開挖完成后對現(xiàn)場基坑進行3D激光掃描，基于點云數(shù)據(jù)進行3D建模，再利用BIM軟件快速測算實際模型體積，并計算現(xiàn)場基坑的實際挖掘土方量。

此外，通過與設(shè)計模型進行對比，還可以直觀了解基坑挖掘質(zhì)量等其他信息。

上海中心大廈項目引入大空間3D激光掃描技術(shù)，通過獲取復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境及空間目標的3D立體信息，快速重構(gòu)目標的3D模型及線、面、體、空間等各種帶有3D坐標的數(shù)據(jù)，再現(xiàn)客觀事物真實的形態(tài)特性。

同時，將依據(jù)點云建立的3D模型與原設(shè)計模型進行對比，檢查現(xiàn)場施工情況，并通過采集現(xiàn)場真實的管線及龍骨數(shù)據(jù)建立模型，作為后期裝飾等專業(yè)深化設(shè)計的基礎(chǔ)。

BIM與3D掃描技術(shù)的集成應(yīng)用，不僅提高了該項目的施工質(zhì)量檢查效率和準確性，也為裝飾等專業(yè)深化設(shè)計提供了依據(jù)。

八、BIM+虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實，也稱作虛擬環(huán)境或虛擬真實環(huán)境，是一種三維環(huán)境技術(shù)，集先進的計算機技術(shù)、傳感與測量技術(shù)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)等為一體，借此產(chǎn)生逼真的視、聽、觸、力等三維感覺環(huán)境，形成一種虛擬世界。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是人們運用計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行的可視化操作，與傳統(tǒng)的人機界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。

BIM技術(shù)的理念是建立涵蓋建筑工程全生命周期的模型信息庫，并實現(xiàn)各個階段、不同專業(yè)之間基于模型的信息集成和共享。

BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，可提高模擬的真實性。傳統(tǒng)的二維、三維表達方式，只能傳遞建筑物單一尺度的部分信息，使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)可展示一棟活生生的虛擬建筑物，使人產(chǎn)生身臨其境之感。并且，可以將任意相關(guān)信息整合到已建立的虛擬場景中，進行多維模型信息聯(lián)合模擬。

可以實時、任意視角查看各種信息與模型的關(guān)系，指導(dǎo)設(shè)計、施工，輔助監(jiān)理、監(jiān)測人員開展相關(guān)工作。

不難推算，在龐大的建筑施工行業(yè)中每年約有萬億元的資金流失。BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，通過模擬工程項目的建造過程，在實際施工前即可確定施工方案的可行性及合理性，減少或避免設(shè)計中存在的大多數(shù)錯誤；

可以方便地分析出施工工序的合理性，生成對應(yīng)的采購計劃和財務(wù)分析費用列表，高效地優(yōu)化施工方案；還可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計和施工中的問題，對設(shè)計、預(yù)算、進度等屬性及時更新，并保證獲得數(shù)據(jù)信息的一致性和準確性。

BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，可有效提升工程質(zhì)量。在施工之前，將施工過程在計算機上進行三維仿真演示，可以提前發(fā)現(xiàn)并避免在實際施工中可能遇到的各種問題，如管線碰撞、構(gòu)件安裝等，以便指導(dǎo)施工和制訂最佳施工方案，從整體上提高建筑施工效率，確保工程質(zhì)量，消除安全隱患，并有助于降低施工成本與時間耗費。

BIM與虛擬現(xiàn)實技術(shù)集成應(yīng)用，可提高模擬工作中的可交互性。在虛擬的三維場景中，可以實時地切換不同的施工方案，在同一個觀察點或同一個觀察序列中感受不同的施工過程，有助于比較不同施工方案的優(yōu)勢與不足，以確定最佳施工方案。

同時，還可以對某個特定的局部進行修改，并實時地與修改前的方案進行分析比較。此外，還可以直接觀察整個施工過程的三維虛擬環(huán)境，快速查看到不合理或者錯誤之處，避免施工過程中的返工。

虛擬施工技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用將是一個必然趨勢，在未來的設(shè)計、施工中的應(yīng)用前景廣闊，必將推動我國建筑施工行業(yè)邁入一個嶄新的時代。

九、BIM+3D打印

3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，是以三維數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層打印或粉末熔鑄的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)，綜合了數(shù)字建模技術(shù)、機電控制技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學與化學等方面的前沿技術(shù)。

BIM與3D打印的集成應(yīng)用，主要是在設(shè)計階段利用3D打印機將BIM模型微縮打印出來，供方案展示、審查和進行模擬分析；

在建造階段采用3D打印機直接將BIM模型打印成實體構(gòu)件和整體建筑，部分替代傳統(tǒng)施工工藝來建造建筑。

BIM與3D打印的集成應(yīng)用，可謂兩種革命性技術(shù)的結(jié)合，為建筑從設(shè)計方案到實物的過程開辟了一條“高速公路”，也為復(fù)雜構(gòu)件的加工制作提供了更高效的方案。

目前，BIM與3D打印技術(shù)集成應(yīng)用有三種模式：基于BIM的整體建筑3D打印、基于BIM和3D打印制作復(fù)雜構(gòu)件、基于BIM和3D打印的施工方案實物模型展示。

基于BIM的整體建筑3D打印。應(yīng)用BIM進行建筑設(shè)計，將設(shè)計模型交付專用3D打印機，打印出整體建筑物。利用3D打印技術(shù)建造房屋，可有效降低人力成本，作業(yè)過程基本不產(chǎn)生揚塵和建筑垃圾，是一種綠色環(huán)保的工藝，在節(jié)能降耗和環(huán)境保護方面較傳統(tǒng)工藝有非常明顯的優(yōu)勢。

基于BIM和3D打印制作復(fù)雜構(gòu)件。傳統(tǒng)工藝制作復(fù)雜構(gòu)件，受人為因素影響較大，精度和美觀度不可避免地會產(chǎn)生偏差。而3D打印機由計算機操控，只要有數(shù)據(jù)支撐，便可將任何復(fù)雜的異型構(gòu)件快速、精確地制造出來。

BIM與3D打印技術(shù)集成進行復(fù)雜構(gòu)件制作，不再需要復(fù)雜的工藝、措施和模具，只需將構(gòu)件的BIM模型發(fā)送到3D打印機，短時間內(nèi)即可將復(fù)雜構(gòu)件打印出來，縮短了加工周期，降低了成本，且精度非常高，可以保障復(fù)雜異型構(gòu)件幾何尺寸的準確性和實體質(zhì)量。

基于BIM和3D打印的施工方案實物模型展示。用3D打印制作的施工方案微縮模型，可以輔助施工人員更為直觀地理解方案內(nèi)容，攜帶、展示不需要依賴計算機或其他硬件設(shè)備，還可以360度全視角觀察，克服了打印3D圖片和三維視頻角度單一的缺點。

隨著各項技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段BIM與3D打印技術(shù)集成存在的許多技術(shù)問題將會得到解決，3D打印機和打印材料價格也會趨于合理，應(yīng)用成本下降也會擴大3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍，提高施工行業(yè)的自動化水平。

雖然在普通民用建筑大批量生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟性方面，3D打印建筑較工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)沒有優(yōu)勢，但在個性化、小數(shù)量的建筑上，3D打印的優(yōu)勢非常明顯。隨著個性化定制建筑市場的興起，3D打印建筑在這一領(lǐng)域的市場前景非常廣闊。

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