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3D打印房子,离生活还有多远
2018-07-1913:34:34 来源:湖北日报
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  原标题:图文:3D打印房子,离生活还有多远

  图为:武汉常青城商业体红色外立面采用3D打印建筑新材料。 (湖北日报全媒记者 倪娜 摄)

  图为:3D打印厕所。(资料图片)

  湖北日报全媒记者 汪洋

  3D打印,被认为是“第三次工业革命”的标志。

  它不仅可以打印出工业产品、人体组织,还能打印出豪华别墅。

  它的应用已越来越广泛,正开始改变我们的生活。

  在武汉建筑行业,3D打印技术应用情况如何?3D打印房子何时大量出现,它离我们的生活还有多远?

  3D打印模型助力施工

  “用这个模型作参照,车站结构一目了然!”7月17日,地铁5号线武金堤公路站施工现场,武汉地铁集团业主代表王文武手里拿着一个车站模型。这个模型根据车站设计图按1:200比例制作而成,长约1米,重约1.5千克。

  王文武解释,由于数据误差,如按原图纸施工,可能发生车站部分结构重叠或错位。通过引进建筑信息化模型技术,容易发现设计中的误差,及时作出调整,避免后期返工。

  拿到电脑里的三维模型,技术人员觉得还不够,找到一家高科技公司,将电脑里的虚拟模型打印成立体实物。“打印了2天半时间,机器一刻不停。”王文武说,采用3D打印技术制作的模型,可以拿在手上观察。

  地铁5号线武金堤公路站地下两层,地处长江一级阶地和岩溶发育区,地质条件复杂,涌水风险大。施工方中铁一局项目总工段世强说,有了3D打印模型,查缺补漏更直观。初步估算,节省工期一个月,节约成本百万元以上。

  类似的模型,也摆放在中建三局的项目工地。

  中建深港新城项目,采用3D打印技术打印出各类预制构件,如外墙板、内墙板、阳台、叠合梁、叠合板等,用等比例缩小实物展现构件设计细节,同时模拟拼装全过程。

  在联想武汉研发基地国家级观摩会现场,3D打印机一点点打印出施工模型,工程重要节点和工序一目了然,观摩者纷纷点赞。

  中建三局有关负责人表示,通过3D打印技术,将电脑里的数字模型打印成实体沙盘,让施工过程更加可视化——在设计阶段,看得见摸得着,有助于提高方案中标率;在施工阶段,可以辅助项目精细化管理,减少浪费。

  在中建三局展示厅内,摆放有上海中苏友好大厦、深圳国贸大厦、北京央视新址大楼等不同时期的3D打印模型,均按1:1000比例制作,让人过目难忘。

  3D打印建材大受欢迎

  汉口新华路,地铁7号线取水楼站地面设施施工正在收尾,静待10月正式通车。

  7号线沿线,一座座地面风亭造型各异,韵味十足,这得益于3D打印建材——特殊玻璃纤维增强水泥的应用。

  在武汉地铁建设中,这种材料最先应用于4号线二期所有车站的地面风亭,历经风吹雨打,仍然完好如初。“抗风化能力强,与建筑同寿命。”武汉地铁集团有关负责人表示,在建的7号线三阳路站等地面风亭也都选用了这种建材。

  常青城商业体外立面也采用这种建筑新材料,成为城市的风景线。

  武昌徐东大街,步入地铁8号线徐家棚站,最先映入眼帘的,是绘满芦苇的艺术墙和艺术柱,上面的芦苇栩栩如生,让人仿佛置身江滩芦苇荡。

  这里的艺术墙和艺术柱,也采用了3D打印建筑技术。

  徐家棚站净空高10米,是武汉地铁最高的站台,艺术柱曲面多、跨度大,建造难度大,由此引入另一种建筑新材料——特殊玻璃纤维增强石膏板。

  这种材料采用3D打印建筑技术,强度高、质量轻、不变形、不开裂,造型多样化,可定制单曲面、双曲面、三维覆面各种几何形状、镂空花纹、浮雕图案等艺术造型,加上表面无缝,充分满足个性化需求,同时具有良好的声波反射性能,此前曾应用于琴台大剧院、琴台音乐厅、万达汉秀剧场墙面、吊顶、扶手等处装修装饰。

  即将通车的地铁2号线南延线珞雄路站,也采用这种新建筑材料,使用面积预计超过5000平方米。

  3D打印房子已然出现

  用3D打印技术,能不能打印出房子?

  答案是肯定的。

  襄阳人马义和是第一个吃螃蟹者。他创办的盈创建筑科技(上海)有限公司被誉为“全球3D打印建筑领航者”,他本人则被称为“3D打印狂人”。

  2014年8月21日,上海市张江高新技术产业开发区青浦园,由盈创建造的10幢3D打印建筑交付使用。2015年1月18日盈创宣布,在苏州建造全球首栋最高的3D打印6层建筑、全球首幢3D打印内外装修1000平方米别墅。

  另外,盈创还为阿联酋迪拜市政府建造3D打印办公楼,承接2015年米兰世博会KIP馆A馆和联合国城市花园建设,向全球展示3D打印建筑的魅力。

  但在武汉,湖北日报全媒记者多方打探,还没有发现真正意义上的3D打印建筑。不过,马义和2012年已在襄阳设有一家3D打印工厂,“之前主要生产3D打印建材,去年下半年开始生产3D打印房子。”工厂负责人周家明透露,目前已打印20多套房子,订单来自成都、石家庄、郑州、太原以及省内宜都、南漳等地。

  据悉,宜都订单来自一家房地产开发商,一栋长8.6米、宽2.4米、高3.8米的3D打印建筑,在襄阳生产运到宜都组装,作为售楼部使用。周家明提供的现场图片显示,房子一气呵成,地板墙体等连成一体。南漳订单则来自七里山森林公园,打印了1个售票厅、1座移动公厕以及1个太阳花造型景观。

  马义和介绍,3D打印建筑抗震性能好,环保节能,成本更低,相比传统建筑节省材料30%至60%、缩短工期50%至70%、减少人工50%至80%。据测算,综合建筑成本减少一半以上。

  仍需突破技术瓶颈

  专家介绍,3D打印建筑是利用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式建筑结构的新兴技术,这种工艺原理叫做增材制造,通过逐层累积最终形成一个成品。其构成和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的。根据设计的完整三维模型数据,通过运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加,最终将计算机上的三维模型变为建筑实物。即使每幢建筑形态各异,都可以通过一个运行程序来自动构建。

  可以预见,这一技术将颠覆传统建筑方式。在马义和看来,既然是“颠覆性的”,必然付出巨大的社会成本,会对既得利益者造成冲击,推进不可能一帆风顺。

  另外,3D打印建筑技术本身还有待完善。

  经过多年研发,中建商砼可用3D打印建筑技术打印花盆、栏杆等,并用于公司户外装饰,但受机械及材料限制,无法更进一步打印出更为复杂的物品。

  同样的情况也出现在中建钢构。该公司自主研发了多项3D打印专利,但一时难以投入大规模应用。

  业内认为,现阶段3D打印建筑技术只能建造结构简单、体量较小的建筑,对于摩天大楼望尘莫及,这是最大的技术瓶颈。在未来相当长一段时期内,只能作为辅助性建筑方式,不可能完全取代现有建筑技术。因此,国内市场对这一技术持审慎观望态度。

  马义和于是将目光投向国外,积极与境外公司开展合作,盈创公司八成以上的3D打印建筑业务来自海外。期待在国外造出影响,再进入国内市场。

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