3D打印是一种以数字模型为基础，运用粉末状金属或非金属材料，通过逐层打印的方式来构造物体空间形态的快速成型技术。由于其在制造工艺方面的创新，被认为是“第三次工业革命的重要生产工具”。

空间结构系统，如网格，是一种高效的承重结构，易于几何适应，非常适合无柱、长跨度结构，如机库和航站楼，以及创建自由形式的几何结构。由于这些结构必须同时承受压缩力和拉伸力，因此它们通常由铝和钢等各向同性材料构成。钢筋混凝土也是另一种选择，但却受到高成本和混凝土本身结构笨重外观的限制。

在设计和制造方面，提出了一个数字化的工作流程，其中包括将自由几何体合理化为完全由平面组件组成的自适应空间模块。为了快速和精确的制造，这些组件使用一种称为“喷射混凝土3D打印”的新型3D混凝土打印技术进行3D打印。正在进行的研究是由一个示范性空间模块的初始真实比例原型来证明的。

目前采用的3D打印材料都是以抗压性能为主，抗拉性能较差，一旦拉应力超过材料的抗拉强度，极易出现裂缝。正是因为存在着这个问题，所以目前3D打印房子的楼板只能采用钢筋混凝土现浇或预制楼板。

由于采用单一材料，没有钢筋的抗拉作用，对于混凝土类材料来说，一旦出现裂缝就丧失了抗拉能力，这会导致构件的连续破坏。所以打印材料本身应具有良好的抗裂能力，能抑制本身的干缩和徐变等引起的裂缝。另一方面，材料应有韧性，从结构的安全角度考虑，要防止出现构件的脆性破坏，从构件出现裂缝到构件损坏乃至结构倒塌，应有一定的时间和足够的构件变形量，以给出警示并有充足的时间方便人员撤离。

打印过程中打印材料需要通过输送管道并经打印头的打印才能成型，因此打印材料应具有良好的和易性。并且在打印过程中上层材料的堆积会对下层材料形成压力，如果下层材料在短时间内没有形成足够的强度，就会在压力作用下变形，因此打印材料还应具有较快的初凝时间和较高的初凝强度。

寻找具有良好抗压、抗拉性能，较强的抗裂性能和韧性以及较快的初凝时间和较高的初凝强度的复合打印材料是当前3D打印技术在建筑工程施工中应用的关键。

3D打印建造技术作为一种全新的施工方法，与传统的施工方法相比有诸多的不同点。

打印材料在形成强度之前都存在一个支撑问题，如果在一个复杂部件内部没有设计合理的支撑，打印结果很可能是会变形的。对于3D打印建筑来说，结构材料自重大，支撑问题尤为突出。打印材料达到设计强度之前时间较长，如目前的混凝土的养护龄期为28d，对于梁板构件，达到75%强度需要2周左右。在这段时间内，支撑是必不可少的。因此对于3D打印建筑来说，如要在现场一次成型打印建筑，如何设置支撑是一个必须解决的问题。

目前的3D打印材料还存在性能较差等诸多问题，如要在此基础上建造3D打印建筑，对构件配筋是一个相对简单的方法，但是如何在打印过程中实现对构件的配筋是一个需要考虑机械、材料、工艺等多方面因素的综合性问题，需要多学科配合才能解决。

3D打印技术在建筑领域的应用目前主要集中于设计阶段，在建筑施工阶段的应用还处于探索阶段，有很多实际问题需要解决，但3D打印建造技术能节省材料，减轻劳动强度和劳动成本，具有很好的市场前景，符合国家的可持续发展规划，因此我们相信3D打印建造技术的应用前景是广阔的，3D打印建筑时代的来临一定会给我们带来意想不到的改变。