為了狙擊疫情、對新型冠狀病毒患者進行隔離，武漢的火神山、雷神山醫(yī)院僅用十余天建好，立下了汗馬功勞。近日，一種比箱式板房速度更快、設計更靈活的3D打印建筑正在南京江北新區(qū)試點，用來建設公共衛(wèi)生防控方艙。從接到任務到房間設計、打印和安裝只用了十一天時間，而設計人員只需坐在家中進行設計，以特種混凝土為耗材的打印機便可以遠程打印，生產和安裝只用了一天半時間。記者了解到，這種3D打印建筑未來將出現(xiàn)在更多場合中，搭載了智能設備和大數據平臺，可以形成一張網絡助力防疫防控。

建筑3D打印混凝土材料打印出方艙

在南京江北新區(qū)中央商務區(qū)橫江大道一標段中鐵四局工地上，記者看到工人們正在為復工進行準備，而一座白色的小型建筑尤為醒目。門口設有人臉識別+自動測溫的閘機裝置，進入之后有兩個自動消毒洗手區(qū)域，最后一個房間里是360度的消毒艙，可以給全身進行消毒。

這座小型建筑就是江北新區(qū)中心商務區(qū)的公共衛(wèi)生防控方艙，采用了建筑3D打印技術快速建成的。記者在現(xiàn)場看到，方艙的白色墻面上有質感明顯的紋路，這些就是3D打印留下的痕跡。據介紹，整個方艙由12個構件組成，打印時便在墻體內嵌入了鋼結構保證穩(wěn)定性，現(xiàn)場安裝僅需6個小時。“艙內頂部集成了水和電，同時還可以加入更多智能化設備，按每人洗手時間30秒/人計算，標準型有24個洗手點每分 鐘可供最多50-80人使用”現(xiàn)場工作人員告訴記者，復工后項目上的所有人員都會通過這套系統(tǒng)進入，從而人員信息、體溫和潔凈度進行管理。

南京綠色增材智造研究院副院長李進告訴記者，傳統(tǒng)混凝土構件需要制模、養(yǎng)護等工序，一般需要28天左右時間，而這套3D打印裝置用的混凝土使用了特別的配方，可以在幾個小時內快速成形。“我們在2月13日接到江北新區(qū)中心商務區(qū)管理辦公室的要求和思路，著手開始設計，當時設計人員都是在家里辦公，遠程設計的。”李進說，2月24日第一個方艙完成并開始投入使用，只用了11天時間。“其實打印只需要一天不到，裝配只需要幾個小時，我們這次有很長時間花在采購上的，最近因為防控需要交通不便，耗材運不進來，還是請了區(qū)里進行協(xié)調才解決。正常設計成熟、產能全開的情況下，建造時間將非常短。”

冬暖夏涼適合各種造型

記者看到了特種混凝土構件的3D打印過程，與精密部件的3D打印原理類似，特混被一層層的依據設計好的形狀進行打印，從而形成外立面上看到的紋理。生產線上，一對C形結構的方艙基礎構建被緩慢打印出來。目前生產效率是每天可以出2-3套/天構件， 房屋現(xiàn)場安裝每天1.5-2套，每批次房建需要在8天左右。“這個構件是中空的，里面還進行了加固的設計，墻體厚度一般在25厘米至30厘米，這也提高了保溫性能，使得它拼裝出來的房子可以冬暖夏涼，使用起來的舒適性大大提高。相比之下，集裝箱房在冬天起不到保溫效果，夏天暴曬下則根本不能住人。”李進告訴記者，同樣的空間需求，不算里面的集成設備的話，這種方艙的成本比采購集裝箱更便宜。“由于自重超過20噸，這種建筑也非常穩(wěn)固，無需進行地基建設，抗風能力也很高。”企業(yè)為此申請了國家相關專利。

李進介紹，大型建筑3D打印機，是將計算機設計三維立體建筑圖紙，通過BIM管理系統(tǒng)輸送到數字控制的大型3D建筑打印機里，現(xiàn)場打印配筋裝配，建造符合現(xiàn)行規(guī)范的建筑構件和建筑體。特點除了建設速度快，還可以打印出一般裝配建筑不具備的美觀造型。同時這類建筑也兼具環(huán)保性，不僅3D打印出的這些構件可以拆卸下來循環(huán)使用，水泥材料也可以二次使用，再加工后用來打印強度需求不那么高的水泥花壇、景觀。

將出現(xiàn)在新區(qū)更多公共場合

“利用這種技術設計方艙，也是江北新區(qū)中央商務區(qū)管理辦公室領導在檢查中發(fā)現(xiàn)防疫裝備不精準，管理人員不專業(yè)，由此產生的設想，給我們出了題目。最終利用我們的技術，固定標準流程的方式給予解決，精細化管理，采用裝配式進行快速建造。”李進告訴記者，“我們?yōu)榱诉@次疫情設計的防控艙，已經在中鐵四局、中交三航、中建安裝等幾個工地安裝，部分已經投入使用。在醫(yī)院，機場、工地、大型公司、學校等人群密集場所，都可以使用這種防控艙。”

記者了解到，目前公司的專利技術設計機械制造、建筑設計、新材料配方以及安裝施工等多個領域，包含了這一新型建筑的全產業(yè)鏈，在全國處于領先地位。“包括集成的人臉識別和測溫設備是我們使用和管理的，現(xiàn)在我們和江蘇鴻程大數據技術與應用研究院在大數據方面合作，未來這類設備形成聯(lián)網后，不僅在疫情期間發(fā)揮作用，對以后可能發(fā)生的疫情進行每日自動測溫，數據分析，做好提前預知風險。”李進說。

目前使用建筑3D打印技術的公交站臺，市民中心游客服務中心等建筑都已經在江北新區(qū)落地。還將廣泛應用于住宅打印、可移動式建筑的構造、市政工程、地下管道工程的整體布局、民族文化建筑的建造和文化遺產修復等領域。

（責任編輯：何雯麗）

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