從步行橋到公交站臺(tái) 3D打印離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn)

來(lái)源：南京日?qǐng)?bào)

1月12日,，世界最大規(guī)模3D打印混凝土步行橋在上海寶山智慧灣啟用,；1月16日,，江蘇省內(nèi)首個(gè)混凝土3D打印的裝配式公交站臺(tái)在南京江北新區(qū)研創(chuàng)園內(nèi)投用……新年伊始，市政工程領(lǐng)域接連傳出有關(guān)3D打印的好消息,。人們?cè)诟袊@科技進(jìn)步的同時(shí),，不由充滿(mǎn)期待。3D打印是不是啥都能打,？打印的房屋,、橋梁等大型建筑和設(shè)施，距離大規(guī)模應(yīng)用還有多遠(yuǎn),？

混凝土3D打印技術(shù)有著潛力巨大的應(yīng)用空間,。作為智能建造的重要方式，它對(duì)中國(guó)工程建設(shè)的智能化發(fā)展及推動(dòng)建筑工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有著重要作用,。例如,，傳統(tǒng)建筑技術(shù)會(huì)產(chǎn)生很高比例的建筑垃圾，而3D打印混凝土技術(shù)在建筑過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了材料的充分利用,，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生,。南京江北新區(qū)研創(chuàng)園內(nèi)的這座3D打印公交站臺(tái)，更是直接以南部新城建設(shè)中產(chǎn)生的建筑垃圾為主要打印材料,，非常符合當(dāng)下的綠色發(fā)展理念,。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外很多團(tuán)隊(duì)都在籌劃批量快速打印更便宜的住宅,、更高的樓房,。去年，美國(guó)一家公司對(duì)外宣布僅耗資人民幣6萬(wàn)多元就打印了一座小別墅,，并計(jì)劃在18個(gè)月內(nèi)為無(wú)房住的人打印100間住房,。但到目前為止，這一設(shè)想沒(méi)有更多進(jìn)展披露,。上海3D打印步行橋的建成,，被認(rèn)為是混凝土打印材料技術(shù)從研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用邁出了可喜的一步，也標(biāo)志著中國(guó)3D混凝土打印建造技術(shù)已跨入世界先進(jìn)水平,。據(jù)悉,，該工程使用了兩臺(tái)機(jī)器臂3D打印系統(tǒng)，耗時(shí)450小時(shí)打印完成全部混凝土構(gòu)件,。與同等規(guī)模的普通橋梁相比,，它的造價(jià)只有三分之二。   

張亞梅是東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)，她經(jīng)常在朋友圈分享學(xué)生打印的混凝土構(gòu)件,。自去年開(kāi)始,，東大就指導(dǎo)本科生探索3D打印混凝土技術(shù)，大二還開(kāi)設(shè)了3D打印混凝土創(chuàng)新體驗(yàn)課等,。張教授告訴記者,，3D打印技術(shù)在土木工程領(lǐng)域是對(duì)傳統(tǒng)混凝土建造技術(shù)的很好補(bǔ)充。但目前這一技術(shù)運(yùn)用到高樓等大型建筑,，尚有很多結(jié)構(gòu)和材料等關(guān)鍵問(wèn)題要解決,。

張亞梅認(rèn)為，3D打印混凝土技術(shù)首先需要有適合的設(shè)計(jì)方案,，南京的3D打印公交站臺(tái)就是結(jié)合了安全技術(shù),、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)交叉集成應(yīng)用的結(jié)果,。其次,，打印大型建筑，需要有與之匹配的建筑規(guī)范,，特別是梁柱節(jié)點(diǎn)的處理等,。她強(qiáng)調(diào)，最為關(guān)鍵的是,，現(xiàn)有的建筑標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)常規(guī)混凝土建造工藝制定的,，大規(guī)模推廣打印大型建筑，先要從頂層設(shè)計(jì)一系列與3D打印混凝土建造技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),。

南京嘉翼增材制造技術(shù)研究院有限公司正在參與此類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定,。公司負(fù)責(zé)人李進(jìn)表示，人們必須要對(duì)3D打印有正確的認(rèn)識(shí),，在現(xiàn)階段,，3D打印不是萬(wàn)能的，它打印的不是房子整體結(jié)構(gòu),，而是打印可裝配的建筑構(gòu)件,，工廠打印加工、現(xiàn)場(chǎng)組裝,，通過(guò)裝配式規(guī)范,，實(shí)現(xiàn)建房子的理想。因?yàn)橐淮狈孔拥慕Y(jié)構(gòu)是復(fù)雜的,，材料也是多元的,，還要考慮梁柱結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)的銜接、保溫層材料,、防火性,、透氣性等問(wèn)題,，3D打印不能包納所有的功能。另外,，高樓大廈等大型建筑的各種結(jié)構(gòu)體系如何與3D打印結(jié)合,，都需要進(jìn)一步研究。

張亞梅教授及團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃科研課題,，正在開(kāi)展3D打印混凝土材料,、工藝和性能的系統(tǒng)研究。她表示,，3D打印為未來(lái)的建造模式帶來(lái)無(wú)限可能,，相信隨著標(biāo)準(zhǔn)的完善,、技術(shù)的進(jìn)步,，生活中很多建筑都可以實(shí)現(xiàn)3D打印。


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