提到3D打印,大家應(yīng)該都不陌生吧。
那么3D打印能打印什么呢?
玩具,零件,或者是其他各種各樣的小東西。
3D打印能打印的,可不僅僅是這些。
在當(dāng)下的時(shí)代,用3d技術(shù)打印房屋,已經(jīng)不再是一個(gè)夢(mèng)想。
哪怕它是一棟兩層的辦公樓。
2019年的11月17日。
在中建二局廣東建設(shè)基地,一棟7.2米高的雙層辦公樓在這里完成了主體結(jié)構(gòu)的打印。
是世界上的第一例原位3D打印雙層示范建筑。
這是3D打印技術(shù)在我國(guó)建筑領(lǐng)域取得的巨大突破。
這種雙層小樓采用的原位3D打印技術(shù),相比于過(guò)去的3D打印技術(shù),有三大方面的突破。
第一點(diǎn)就是原位打印。
原位打印是什么意思呢?
就是在現(xiàn)場(chǎng)直接把主體打印成型。
省去了二次拼裝的過(guò)程。
第二點(diǎn)就是輪廓工藝。
采用輪廓工藝打印出的墻體,其內(nèi)部是空心的。
空心的內(nèi)部可以更好地添加保暖填充物。
第三點(diǎn),就是首次將原位3D打印技術(shù)應(yīng)用在了雙層建筑上,難度更大。
這棟世界上的第一例原位3D打印雙層示范建筑,屬于中建股份技術(shù)中心和中建二局華南公司聯(lián)合立項(xiàng)的課題《建筑3D打印技術(shù)研究與應(yīng)用示范》的展示工程。
在建成之后將用于辦公和展示。
3D打印為什么很難,與3D打印的原理有著密切的關(guān)系
那么3D打印建筑的原理是怎樣的呢?
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),3D打印建筑與一般打印機(jī)的原理是一樣的。
打印機(jī)體、油墨、噴頭和紙張缺一不可。
我們可以把建筑四周搭建的金屬框架,當(dāng)作打印機(jī)的機(jī)體。
把打印建筑時(shí)噴吐混凝土的打印頭,當(dāng)做一般打印機(jī)的噴頭。
但在這里打印頭噴射出來(lái)的混凝土可不是一般的混凝土。
而是經(jīng)過(guò)特別配制的。
最后一點(diǎn)就是紙張了。
在施工之前,打印人員在地下預(yù)埋的鋼筋籠,這就相當(dāng)于打印機(jī)的紙張。
同時(shí),在不斷打印的過(guò)程中,隨著墻體的不斷增高,依照?qǐng)D紙去加裝鋼筋也是一個(gè)必不可少的過(guò)程。這就是3D打印比較形象的原理解釋
當(dāng)然了,與以往的打印不同,用3D打印建筑并不是一件容易的事情。
3D打印建筑物,必須要一次完成,不能夠間斷。
打印建筑時(shí),打印頭會(huì)一圈一圈的噴吐寬5厘米,厚度為2.5厘米的打印材料。
通過(guò)層層的堆積,從而建造墻面。
在這里就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題。
如果下層混凝土砂漿凝結(jié)慢的話,沒有形成足夠的硬度,上層材料就無(wú)法得到有效的支撐。墻面就很容易垮塌和變形。
那如果下層材料凝結(jié)快了呢,又會(huì)形成新的問(wèn)題。
那就是與上層材料無(wú)法黏合。
為了解決這一問(wèn)題,技術(shù)人員的反復(fù)試驗(yàn),最終在一般的混凝土中添加了外加劑,配置出了3D打印建筑需要的混凝土,從而成功地解決了凝結(jié)與粘合的問(wèn)題。
同時(shí),用于打印的特質(zhì)混凝土,強(qiáng)度完全能夠滿足建筑的要求。
在這里朋友們可能要問(wèn)了,這種全新的建筑方式能比得上傳統(tǒng)建筑嗎?
相比于傳統(tǒng)的建造方式,3D打印房屋不僅可以節(jié)省材料,而且還可以縮短工期,節(jié)省人力資源的成本。
我們來(lái)看這么一組數(shù)據(jù)。
30%到60%,50%到70%,50%到80%。
這分別是與傳統(tǒng)建筑相比,利用3D打印節(jié)約材料,縮短工期和減少人工的成本。
綜合來(lái)看,3D打印建筑比傳統(tǒng)建筑至少節(jié)省成本50%。
在房?jī)r(jià)日益攀升的今天,3D打印建筑或改將改變建筑模式。
而且對(duì)于傳統(tǒng)工藝而言,遇到具有曲面造型設(shè)計(jì)建筑的話,一般要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)澆注成型,或者是工廠預(yù)制構(gòu)件的方式才能達(dá)到。
但這樣的成本極高,而且百分百實(shí)現(xiàn)的可能性很低。
但是這樣的問(wèn)題,對(duì)于3D打印建筑來(lái)說(shuō)根本就不是事兒。
打印技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)智能控制實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件及建筑免模板的施工工藝,因此在曲面建筑和穹頂式建筑的建造上具有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于建筑設(shè)計(jì)師而言,最頭疼的恐怕就是自己大膽的構(gòu)想?yún)s因?yàn)槌杀镜脑颍荒芙ㄔ斐鰜?lái)吧。
但是當(dāng)3D打印建筑普及之后,這樣的情況也將不復(fù)存在。
設(shè)計(jì)師的自由創(chuàng)作也存在了更大的可能。
3D打印建筑不斷發(fā)展。
不僅是科技的進(jìn)步,也是社會(huì)的進(jìn)步。
當(dāng)今中國(guó)的年輕人,幾乎每個(gè)人都背負(fù)著房貸車貸。
眼見房?jī)r(jià)日益上漲,而很多人卻連首付都掏不出來(lái)。
如果3D打印建筑技術(shù)普遍了呢,這種情況會(huì)發(fā)生什么樣的變化?
房?jī)r(jià)下跌是必然的,愈炒愈熱的房?jī)r(jià),恐怕也將迎來(lái)一個(gè)巨大的沖擊。
對(duì)于人民幸福感的提升,將會(huì)有一個(gè)巨大的幫助。
而且隨著3D打印技術(shù)的越來(lái)越普遍,我們生活方方面面都將迎來(lái)了一個(gè)巨大的變化。
更簡(jiǎn)單,更便利,成本更低,發(fā)展更快!
3D打印建筑是我們中國(guó)為世界科學(xué)事業(yè)做出的巨大貢獻(xiàn)。
同時(shí)也是將未來(lái)拉進(jìn)現(xiàn)實(shí)的巨大科學(xué)突破。
隨著一個(gè)又一個(gè)技術(shù)的應(yīng)用,未來(lái)已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。
而這些的背后,離不開我們每一個(gè)人的努力。
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