“打印”出来的房子主体结构完成 啥模样?

2019-11-29 10:42 来源:人民网 标签:打印房子

随着3D打印建筑技术的不断发展,其对整个建筑行业的影响在不断加深。日前,“世界首例原位3D打印双层示范建筑”在广东成功完成主体结构,意味着我国建筑3D打印技术在某些应用方面已经超越国外同行,未来有望深入改变我们的生活。

两层小楼,7.2米高,一层层叠起的墙体,颜色灰突突的。在一栋栋摩天大厦拔地而起、众多地标性建筑彰显特色的今天,这样一栋小楼,显得很平常。

但是,如果这栋小楼是“3D打印”出来的呢?

这栋小楼不寻常

11月17日,中建二局广东建设基地。一个高大的金属框架立在地面,喷吐混凝土材料的“打印头”悬挂其上,可以实现XYZ轴3个方向上的自由移动。此时,连续“喷墨”几十个小时的建筑3D打印机已经完成了工作——这栋其貌不扬的小楼就是它的作品。

小楼有个响当当的名号——“世界首例原位3D打印双层示范建筑”。其特殊性在于,它是一栋“原位3D打印”出来的建筑,是一栋不用拼装、在现场直接将主体打印成形的建筑,也是一栋首次运用这项技术并成功完成的双层建筑。同时,这也意味着我国建筑3D打印技术与国际同步发展,甚至在某些应用方面已经超越国外同行。从这个角度看,这栋小楼不寻常。

3D打印技术诞生于上世纪90年代中期。一般认为,这是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,在航空航天、医疗产业等领域都有应用,而应用在建筑方面还很少见。

中国建筑技术中心材料工程研究所所长助理霍亮介绍:“3D打印建筑的基本原理与一般打印机一样,要有打印机体、喷头、油墨、纸张。”如果把建筑四周搭建的金属框架视作打印机的机体,那么喷吐混凝土的“打印头”就相当于打印机的喷头。建筑打印用的“油墨”可不是普通的混凝土,而是为打印施工特殊配制的打印材料。当然,“纸张”也十分重要。在施工前,工人在地下预埋钢筋,这就相当于“纸张”了。打印头通过一圈一圈连续喷吐宽5厘米、厚2.5厘米的打印材料,经过层层堆积建造墙面,不到30个小时就能打印完占地面积约120平方米的一层楼墙面。而且在打印过程中,随着墙体不断升高,还需要按照图纸加装钢筋,使“纸张”实现动态延伸。

“工人可以趁着混凝土砂浆尚未凝固时在墙体底部开洞,为墙体内的钢筋笼与地基中的钢筋焊接预留出空间。”中建二局广东建设基地有限公司科技部副经理黄云补充说,“手感像是切蛋糕,操作起来相当方便”。

打印技术不寻常

且不说现场观感,从技术层面描述建筑的“打印”过程也不复杂:先是通过计算机软件完成模型分割;接着将三维图形信息转化成打印路径,同时计算出打印速度;然后输送泵将打印材料送至打印头,打印头再按照设定程序进行三维走位,建筑构件就被“打印”出来了。此次打印完成占地面积约120平方米的一楼墙面,用时不到30个小时。