52.8平米，僅需50小時(shí),，3D打印的可居住建筑建成交付

來(lái)源：上海建工、中國(guó)砂石協(xié)會(huì)

在南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,，一幢建造中的兩層小樓“如裱花蛋糕一般”堆疊,、長(zhǎng)高，正初顯雛形,，它就是真正意義上可居住,、可交付使用的，由現(xiàn)場(chǎng)3D打印而成的兩層建筑,，高6米,、使用面積52.8平方米，由上海建工集團(tuán)牽頭打造,，建成后將作為院史展覽館使用,。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的裝備，是實(shí)現(xiàn)粗骨料混凝土材料泵送的現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印機(jī),。

真正可居住,、可交付
這幢3D打印建筑，又名上海建工3D打印科技試驗(yàn)樓項(xiàng)目,，是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目中的示范工程之一,。原地打印的這座兩層建筑，最終將作為南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的院史展覽館投入使用,。

整個(gè)建筑的打印用時(shí)大概需要50個(gè)小時(shí),。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)制造的3D打印裝備,、自行研發(fā)的3D打印混凝土材料、首創(chuàng)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu),，都為現(xiàn)場(chǎng)打印的順利實(shí)施奠定了重要基礎(chǔ),。

目前在現(xiàn)場(chǎng)的這款裝備，是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的實(shí)現(xiàn)粗骨料混凝土材料泵送的現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印機(jī),，打印范圍長(zhǎng)24米,，寬8.5米，高6米,，打印頭噴嘴直徑采用40毫米和50毫米兩種,，可以實(shí)現(xiàn)超大型建構(gòu)筑物的智能化現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印建造。

打印裝備到位了,，更需要打印材料的“高效配合”�,，F(xiàn)場(chǎng)使用了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自行研發(fā)的3D打印混凝土材料，并在現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印中,，首創(chuàng)局部使用了含粗骨料的3D打印混凝土材料：通過(guò)泵送技術(shù)把含有粗骨料的預(yù)拌混凝土輸送到打印倉(cāng),，在打印倉(cāng)內(nèi)二次攪拌后，再經(jīng)打印頭擠出,，打印成型,。

粗骨料的使用，不僅可以降低材料成本,，而且解決了目前采用3D打印砂漿容易開(kāi)裂的問(wèn)題,。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)同時(shí)還研發(fā)了可用于3D打印的固體廢棄物材料，正契合當(dāng)前固廢循環(huán)利用,、節(jié)能減排環(huán)保的發(fā)展理念,。

目前，3D打印建筑推廣應(yīng)用中面臨最大的挑戰(zhàn),，是缺乏相應(yīng)的完善標(biāo)準(zhǔn),，為此項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)設(shè)計(jì)出滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的“框架+砌體+疊合板結(jié)構(gòu)”3D打印建筑。自承重墻體和局部柱及梁模板通過(guò)3D打印技術(shù)完成,，框架結(jié)構(gòu)作為承重結(jié)構(gòu),，該種3D打印建筑結(jié)構(gòu)的成功設(shè)計(jì)為項(xiàng)目的交付使用創(chuàng)造了重要條件。

打印現(xiàn)場(chǎng)

智能建造的不停探索
智能建造是“十四五”時(shí)期我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的重要方向之一,。多年來(lái),，上海建工依托多項(xiàng)國(guó)家級(jí)重大科研項(xiàng)目課題，在高分子材料及高性能混凝土材料3D打印工藝,、裝備,、材料等方面，進(jìn)行了深入研究和工程實(shí)踐,。

“2019年,，國(guó)內(nèi)第一座運(yùn)用3D打印技術(shù)一次成型的高分子材料景觀橋在普陀桃浦中央綠地落成,。”“同一年,，在福建泉州,，又一座高分子材料3D打印分段預(yù)拼裝人行景觀橋，橋全長(zhǎng)17.5米,、寬3.2米,、高3.2米，橋體凈重12噸,，經(jīng)過(guò)連續(xù)5周時(shí)間打印完成,。”

去年,，成都驛馬河城市公園內(nèi)的“流云橋”成為網(wǎng)紅打卡地,，這是迄今全球首座運(yùn)用3D打印技術(shù)完成的最大跨度的高分子材料景觀橋，主體部分長(zhǎng)21.58米,、寬8米,、高2.68米，凈重12噸,，整體拼裝完成后含引橋總長(zhǎng)達(dá)66.8米,，創(chuàng)新采用“分段打印、預(yù)制拼裝工藝”,，延綿悠長(zhǎng)的空間意境。

△成都驛馬河城市公園內(nèi)的3D打印橋

國(guó)內(nèi)園林綠地景觀中,，還有多處運(yùn)用3D打印技術(shù),，打造了與周邊環(huán)境融為一體的“點(diǎn)景”建筑。

△上海風(fēng)鈴綠地3D打印座椅

△成都東部新區(qū)東一線延線3D打印座椅

在此次南京兩層建筑的建造過(guò)程中,，對(duì)于高性能混凝土3D打印技術(shù)的嘗試,，是持續(xù)探索建筑設(shè)計(jì)施工新模式的重要體現(xiàn)。

3D打印在復(fù)雜,、個(gè)性化,、按需定制的建筑物、構(gòu)筑物建造中具有廣泛的應(yīng)用空間,，在極端施工環(huán)境如災(zāi)區(qū)重建,、核電站、月球基地等也有廣闊的應(yīng)用前景,。這個(gè)示范工程探索了現(xiàn)代房屋新型建造方式,，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模建筑工業(yè)化生產(chǎn)，將助力國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)提升智能建造和精益建造水平,。