中建二局供圖

隨著裝配自動噴嘴的“3D打印機(jī)”不間斷噴注施工建材，僅需3天，5~6名工人配合就可以完全建造好一棟建筑面積230平方米、總高度7.2米的雙層辦公樓。“吃進(jìn)去”原材料，可以“吐出來”一棟樓？這看似不可能的事情，在3D打印技術(shù)下已成為現(xiàn)實。

“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，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實物。”中建二局華南公司陽光智造公司負(fù)責(zé)人告訴記者，3D打印房屋沒有原料的浪費，工業(yè)垃圾少，在很大程度上降低了工程總造價，由于原材料是高強(qiáng)度混凝土，生命周期可以達(dá)到50年。

房子可以打印，水電站竟然也可以打印。

在青藏高原的黃河羊曲水電站大壩施工現(xiàn)場，建筑機(jī)械來回穿梭。兩年后，這里即將誕生全球最大的3D打印工程。羊曲水電站項目首席科學(xué)家、清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點實驗室副研究員劉天云告訴記者，該項目通過電腦模型將大壩“切片”，分解成很多不同的建設(shè)步驟，并在每個步驟研發(fā)相應(yīng)的機(jī)器人，一層層地完成作業(yè)，一步步從整體上實現(xiàn)3D打印的效果。“水電站的大壩屬于柔性結(jié)構(gòu)，它的穩(wěn)定性主要依靠材料之間相互接觸、擠壓產(chǎn)生的摩擦力。” 劉天云解釋說，因此，即便沒有了鋼筋的支撐，一層一層“打印”而成的大壩依然具有很強(qiáng)的穩(wěn)固性。

3D打印技術(shù)類似于在紙上打印文字，但不同之處在于它可以將作為“墨水”的原材料一層一層噴到打印的路徑上，從而讓原材料本身積累起來，完成從二維平面到三維立體形狀的轉(zhuǎn)變。3D打印建筑最明顯的優(yōu)點之一是速度快。建造一座約46平方米的單層住宅只需要24小時的打印時間。3D打印不僅節(jié)約時間，而且取消施工模具，減少了建筑垃圾和建筑粉塵，節(jié)省了建筑材料，實現(xiàn)節(jié)能減碳。

“這一技術(shù)的優(yōu)勢在于省人力、高效率、造價低，不同于傳統(tǒng)建造，建筑師使用這一技術(shù)可以建造前所未有的曲面、形狀，給設(shè)計創(chuàng)造了更多可能性。”清華大學(xué)建筑學(xué)院教授徐衛(wèi)國表示，目前我國仍有大量房屋及基礎(chǔ)設(shè)施需要建設(shè)，像3D打印這樣的智能建造方式既能彌補(bǔ)勞動力資源短缺的問題，又能避免建造過程受人為因素影響，使建造過程更加標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、智能化。

盡管3D打印建筑相比傳統(tǒng)建筑具有強(qiáng)度高、建筑形式自由、更加環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢，但作為一種新型技術(shù)，仍有很長的路要走。 

與普通的3D打印技術(shù)相比，混凝土的3D打印技術(shù)難度更大，對建筑材料的要求更高。首先要保證混凝土在打印過程中能夠順暢流動，這樣才能順利進(jìn)出打印機(jī)，不會堵塞。其次從打印機(jī)擠出的混凝土必須能夠快速硬化并變得足夠堅固以承受后續(xù)層。在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，還需要使這些層之間達(dá)到足夠的附著力，緊密連接使建筑渾然一體。

在打印設(shè)備方面，目前的3D打印混凝土設(shè)備還不能夠完全滿足其應(yīng)用環(huán)境的特殊性的要求，只能滿足平面擴(kuò)展階段，可用于低層大面積建筑的建設(shè)，而對于高層建筑還無法進(jìn)行打印。此外在行業(yè)法規(guī)方面，作為一種新型技術(shù)，3D打印混凝土特殊的配合比設(shè)計和多樣的施工工藝，導(dǎo)致了其標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程存在較大的困難。用3D打印技術(shù)所生產(chǎn)的建筑，其防火性能、隔音性能、環(huán)保性能等目前還沒有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

從“搬磚砌墻”到“3D打印”，這是施工建造從機(jī)械化邁向智能化的探索，也是用科技創(chuàng)新推動高質(zhì)量發(fā)展的生動實踐。盡管尚不成熟，但它為建筑工業(yè)化的發(fā)展提供了更多可能。

（責(zé)任編輯：何雯麗）

延伸閱讀：

(1) 凡本網(wǎng)注明“來源：預(yù)制建筑網(wǎng)”的所有資料版權(quán)均為預(yù)制建筑網(wǎng)獨家所有，任何媒體、網(wǎng)站或個人在轉(zhuǎn)載使用時必須注明來源“預(yù)制建筑網(wǎng)”，違反者本網(wǎng)將依法追究責(zé)任。 (2) 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件，是本著為讀者傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載使用時，必須保留本網(wǎng)注明的稿件來源，禁止擅自篡改稿件來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任，違反者本網(wǎng)也將依法追究責(zé)任。 (3) 如本網(wǎng)轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)等問題，請作者一周內(nèi)書面來函聯(lián)系。

[責(zé)任編輯：Susan]關(guān)鍵詞： 3D打印*智能建造