全國首個,！現(xiàn)場3D打印房屋（非預(yù)制件組裝）將現(xiàn)身河源

來源：YH源河

3D打印技術(shù)的日益成熟,，不僅帶來了建筑工藝,、建筑材料的革新,，也為3D打印技術(shù)與建筑業(yè)融合發(fā)展創(chuàng)造了契機(jī),。近日，在深圳寶安（龍川）產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移工業(yè)園,，由中國建筑技術(shù)中心提供技術(shù)支持,、中建二局廣東建設(shè)基地負(fù)責(zé)施工的一棟兩層的3D打印房屋正式動工建設(shè)，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)今年10月份投入使用,，系國內(nèi)首個原位3D打印建筑,，將助推我市建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

“吃進(jìn)”原材料“吐出”房子
在中建二局廣東建設(shè)基地施工現(xiàn)場,，記者看到幾名工作人員正在測量地基深度,，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙指揮挖掘機(jī)挖掘合適的地基深度，為3D打印建筑項(xiàng)目建設(shè)做好前期準(zhǔn)備工作,。據(jù)中建二局廣東建設(shè)基地總工程師蘇鎧介紹,， 該項(xiàng)目占地面積約120平方米，建筑面積約230平方米,，建筑分為兩層,，一層為展廳，二層會客和辦公使用,。

“這個項(xiàng)目大致分為打印設(shè)備設(shè)計(jì),、打印材料配比試驗(yàn)、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及打印路徑設(shè)計(jì),、設(shè)備進(jìn)場調(diào)試,、基礎(chǔ)施工、3D打印施工及機(jī)電裝修幾個階段,，其中,，4月初完成打印設(shè)備設(shè)計(jì)、進(jìn)場及材料配比試驗(yàn),，6月初完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及打印路徑設(shè)計(jì),，6月30日3D打印建筑基礎(chǔ)正式施工，預(yù)計(jì)10月初完成3D打印建筑施工并交付使用,�,！碧K鎧告訴記者。

據(jù)了解,，3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同,，只是打印材料有些不同。3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),，運(yùn)用可黏合混合物材料,，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它與普通打印工作原理基本相同,，打印機(jī)內(nèi)裝有特殊的混凝土混合物 “打印材料”,，與電腦連接后,，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物,。特別之處在于,，3D打印設(shè)備“吃進(jìn)去”原材料，可以“吐出來”房子,。

“這個房子是用3D打印技術(shù)進(jìn)行建造，它這個技術(shù)與我們普通的打印機(jī)比較相似,，用電腦控制,，進(jìn)行循環(huán)行走，不間斷地累積疊加,，把房子慢慢地打印出來,。”蘇鎧說,。

全國首個原位打印建筑
事實(shí)上,，雖然“ 3D打印建筑”這一概念出現(xiàn)的時間不長，但近幾年,，3D打印建筑憑借著省人力,、成本低、速度快,、綠色環(huán)保等多重優(yōu)勢迅速被業(yè)內(nèi)認(rèn)可,，世界各國的建筑設(shè)計(jì)公司都在進(jìn)行實(shí)踐和研究。2013年1月,，全球第一座3D打印建筑物“風(fēng)景屋”在荷蘭建成,；2016年5月23日，由中國建筑技術(shù)中心實(shí)施的全球首座3D打印的辦公室在阿聯(lián)酋迪拜國際金融中心落成,；2019年1月11日,，全球最大規(guī)模的混凝土3D打印步行橋在上海智慧灣科創(chuàng)園落成。

“相對于傳統(tǒng)意義上的3D打印,，原位3D打印即在施工現(xiàn)場,、施工階段實(shí)時打印，實(shí)時施工,，通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工現(xiàn)場預(yù)先安裝打印機(jī)設(shè)備,，調(diào)配打印材料，根據(jù)施工階段實(shí)時打印建筑,�,！碧K鎧告訴記者，通常的3D打印建筑技術(shù)只是將某個零件或部件打印出來再運(yùn)往現(xiàn)場裝配施工,，而中建二局廣東建設(shè)基地采用的原位3D打印技術(shù)不僅節(jié)省了構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)用,，縮短了施工周期,，降低了建設(shè)成本，而且更具環(huán)保性,。

即便是原位3D打印,，也并不是房子所有的部分都是打印機(jī)現(xiàn)場“吐出來”的。據(jù)了解,，這棟兩層的建筑打印部分主要為墻體和構(gòu)造柱,，樓板、梁,、樓梯和門窗都為預(yù)制構(gòu)件,。“打印時先要進(jìn)行打印架體安裝,，然后放置搭接鋼筋,，之后打印第一層的墻柱，完畢后再放置柱鋼筋,，讓柱與基礎(chǔ)連接,，再灌注芯部混凝土，然后進(jìn)行預(yù)制樓板,、樓梯安裝,，第一層的打印工作就算完成了�,！睋�(jù)蘇鎧介紹,，新型3D打印建筑特點(diǎn)體現(xiàn)在工期短、成本低,、減少人工,、綠色環(huán)保，這種施工方式不僅方便簡單,，而且建筑強(qiáng)度也大大增加,。

據(jù)了解，中建二局廣東建設(shè)基地的這個3D打印項(xiàng)目,，屬于3D打印課題研究的中試階段,，本次試驗(yàn)成功后，這項(xiàng)3D打印技術(shù)將應(yīng)用于深圳長圳保障房垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站項(xiàng)目,。該項(xiàng)目占地約300平方米,，工程所有墻體及柱體外殼都將采用3D打印方式建造，打印建造率達(dá)70%,，其他構(gòu)件采用預(yù)制構(gòu)件,，包括預(yù)制梁、預(yù)制疊合樓板和預(yù)制樓梯,。

以點(diǎn)帶面促進(jìn)建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
在中國建筑技術(shù)中心材料工程研究所所長張濤看來,，建筑相對于工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品,，具有尺度大、功能復(fù)雜,、性能特殊,、工作環(huán)境復(fù)雜、建造場地流動變化,、不能進(jìn)行流水線生產(chǎn)等特點(diǎn),。3D打印制造技術(shù)應(yīng)用于建筑工程的建造過程，“3D打印制造”的概念發(fā)生了許多變化,，內(nèi)涵需要延伸,。3D打印建造強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)“增材制造”（即3D打印）的自動化作業(yè)方式,，3D打印建造技術(shù)的推廣應(yīng)用，有待于建材,、機(jī)械,、計(jì)算機(jī)信息開發(fā)與建筑行業(yè)協(xié)同合作，才能取得重大的突破,。在數(shù)字化技術(shù)的支撐下,，3D打印混凝土在減少模板工程、設(shè)計(jì)建造復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)工程方面提供了現(xiàn)實(shí)的可能,。

雖然目前我國3D打印產(chǎn)業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段,，但隨著國家政策扶持力度的加大及產(chǎn)業(yè)化推廣的加快，未來3—5年國內(nèi)3D打印或?qū)⒂瓉怼按翱谄凇�,，潛在市場需求巨大,。�?jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國3D打印產(chǎn)業(yè)市場需求與投資潛力分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2017年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到173億元,，到2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破500億元,，前景可觀。

隨著3D打印建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,，其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路徑也被社會各界所關(guān)注,。2016年8月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,，提出積極開展建筑業(yè)3D打印設(shè)備及材料的研究,，探索3D打印技術(shù)運(yùn)用于建筑部品、構(gòu)件生產(chǎn),，開展示范應(yīng)用,。2017年12月，工信部,、發(fā)改委等12個部門印發(fā)了《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計(jì)劃（2017—2020年）》,，提出要以直接制造為主要戰(zhàn)略取向,，兼顧原型設(shè)計(jì)和模具開發(fā)應(yīng)用，推動增材制造在航空,、航天,、汽車等領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用,。

“3D打印建筑技術(shù)的應(yīng)用,，將會顛覆整個傳統(tǒng)建筑業(yè)，不久的將來,，高層建筑也可以采用3D打印技術(shù),，3D打印建筑技術(shù)有望引領(lǐng)建筑業(yè)未來的方向�,！痹谔K鎧看來,，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，房屋建筑也逐漸由原來的現(xiàn)場施工轉(zhuǎn)變成了可以預(yù)加工后組裝的裝配式建筑,，這種建筑不僅建造速度快,，對施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境影響很小。3D打印技術(shù)的應(yīng)用可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排,、安全可靠和可持續(xù)發(fā)展,，促進(jìn)現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，為裝配式建筑提供有力的技術(shù)支撐,，3D打印項(xiàng)目的落地也將進(jìn)一步促進(jìn)龍川現(xiàn)代建筑工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,、融合發(fā)展。