“基建狂魔”再添利器 中國建成世界首例原位3D打印雙層建筑(轉載)

　　19年11月17日，一棟7.2米高的雙層辦公樓在中建二局廣東建設基地完成主體結構打印，這是“世界首例原位3D打印雙層示范建筑”，標志著(zhù)原位3D打印技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的取得突破性進(jìn)展，為“基建狂魔”的中國再添利器。

　　這棟原位3D打印的雙層小樓位于工廠(chǎng)的鋼材鍛造車(chē)間旁，建成后將用于辦公和展示。它所采用的原位3D打印建造技術(shù)較過(guò)去的3D打印技術(shù)有三方面突破：一是原位打印，即現場(chǎng)直接將主體打印成型，無(wú)需二次拼裝；二是采用輪廓工藝，即打印出的墻體是為中空的，方便添加保暖填充物；三是首次將這項技術(shù)運用到雙層建筑上，結構難度更大。

　　“3D打印建筑的基本原理與一般打印機一樣，要有打印機體、噴頭、油墨、紙張?！敝袊ㄖ夹g(shù)中心材料工程研究所所長(cháng)助理霍亮介紹說(shuō)。如果把建筑四周搭建的金屬框架視作打印機的機體，那么噴吐混凝土的打印頭就相當于一般打印機的噴頭，但它噴出的“油墨”卻不是一般的混凝土，而是需要特別配制的。有了打印機、打印頭和打印材料，“紙張”當然也是必不可少的?！霸谑┕で?，我們在地下預埋了鋼筋籠，這就相當于‘打印紙’?！敝薪ǘ謴V東建設基地有限公司科技部副經(jīng)理黃云說(shuō)，“在打印過(guò)程中，隨著(zhù)墻體的不斷長(cháng)高，還得按照圖紙去加裝鋼筋?！?/p>

　　3D打印建筑噴吐混凝土和傳統施工澆筑混凝土一樣，要一次完成，不能間斷。打印頭通過(guò)一圈一圈連續噴吐寬5厘米、厚2.5厘米的打印材料，經(jīng)過(guò)層層堆積建造墻面。如果下層混凝土砂漿凝結慢，沒(méi)有形成足夠的硬度，就無(wú)法支撐上層材料的重量，導致墻面變形甚至垮塌；如果凝結太快，又會(huì )出現和上層材料的黏合問(wèn)題?！拔覀兺ㄟ^(guò)反復試驗，在一般的混凝土砂漿中添加了外加劑，通過(guò)調節材料粘稠度和凝結時(shí)間，終于開(kāi)發(fā)出了3D打印所需要的混凝土，而且它的強度能達到C40－C60，完全滿(mǎn)足建筑強度的要求?！被袅琳f(shuō)。

　　從傳統工藝特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，對曲面造型設計的建筑來(lái)說(shuō)，不論是現場(chǎng)澆注成型，還是工廠(chǎng)預制構件，模具工程及其成本高且不宜實(shí)現?！敖ㄖ?D打印技術(shù)是基于計算機智能控制實(shí)現建筑構件及建筑免模板的施工工藝，在曲面建筑和穹頂式建筑建造上具有明顯優(yōu)勢，同時(shí)為設計師自由創(chuàng )作提供了可能?！敝袊ㄖ夹g(shù)中心材料所所長(cháng)張濤說(shuō)。3D打印技術(shù)無(wú)疑將推動(dòng)制造業(yè)的數字化發(fā)展，在3D打印的世界里，建筑師、工程師和建筑工人將借助科技之力，將建筑與3D打印結合，完成對現有建筑技術(shù)的再造。

　　3D打印建筑還可大大節省建筑用料，降低施工成本。建筑3D打印可以充分利用打印智能控制，使建筑一次成型，節約材料60％，同時(shí)可減少建造過(guò)程中的工藝損耗和能源消耗?！拔覀冞@個(gè)項目建筑面積約230平方米，分為上下兩層，打印部分為墻體和構造柱，主體打印部分僅需3天?！被袅琳f(shuō)，“由于3D技術(shù)打印房屋全部使用機械自動(dòng)化操作，以往要十二三名工人操作的項目少一半人完全沒(méi)問(wèn)題”。

　　這棟“世界首例原位3D打印雙層示范建筑”，是由中建股份技術(shù)中心和中建二局華南公司聯(lián)合立項課題《建筑　3D打印技術(shù)研究與應用示范》的展示工程。經(jīng)過(guò)3年的技術(shù)攻關(guān)已經(jīng)完成了多種3D打印材料體系、架體結構、輸料系統、控制軟件的開(kāi)發(fā)工作，獲得建筑3D打印材料、設備類(lèi)專(zhuān)利13項，軟件著(zhù)作權4項，專(zhuān)業(yè)著(zhù)作1部，外觀(guān)專(zhuān)利1項?；袅琳f(shuō)：“目前，國內外建筑3D打印技術(shù)同步發(fā)展，中國建筑行業(yè)在某些應用方面甚至已經(jīng)超越國外同行?！?/p>

　　【責任編輯：78建筑網(wǎng)】