38、建筑制造中的创新：从标准化到定制化

建筑制造中的创新：从标准化到定制化

在建筑制造领域，随着技术的不断发展，从标准化预制到定制化生产的转变正逐渐成为趋势。本文将探讨建筑制造中不同生产方式的特点、应用及发展，包括FRP动态缠绕模板的增材制造、铝合金连接件的设计与制造等方面。

1. FRP动态缠绕模板增材制造

增材制造在工业领域正逐渐兴起。尽管3D混凝土打印发展迅速，但从结构工程的角度来看，我们需要与当前施工工艺兼容且经济高效的材料和系统。有研究探索了在大型建筑中使用FRP动态缠绕模板的增材工艺来浇筑可定制结构组件的可行性。

该增材工艺使用由KUKA机器人操作的FRP，并配备定制的末端执行器，过程中使用环氧树脂作为层压粘合剂。通过制作三个原型和进行两次试验，研究了影响参数，并记录了制造组件与原始设计的偏差。初步研究表明，制造组件与数字模型之间的偏差小于4%，后续实验还有很大的改进空间。因此，该增材工艺有潜力制造具有拓扑优化形状、不规则横截面和非均匀几何形状的大型结构组件。

2. 铝合金连接件的制造与设计

2.1 大规模生产与预制

建筑的预制大规模生产代表了战后对住房的巨大需求。预制方式设计和建造房屋在短期内解决了住房短缺问题，并推动了现代建筑的发展。然而，建筑的标准化生产也存在争议，标准化的生产方式使建筑更像产品，缺乏独特性。

在这种情况下，将预制方式与铝合金连接件相结合，设计出具有预制效率和定制美学的建筑结构。预制铝合金具有经济、速度快、质量高和灵活性强等优点。研究选择挤压铝合金来创建标准结构连接件，基于其低熔点、耐用性、耐腐蚀性和轻便性，选用铝合金作为主要材料。

铝合金挤压是将铝合金转化为特定横截面轮廓的技术