揭密：全球首棟整體3D打印別墅是怎樣制作出來(lái)的？

中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 鞠麗整理 · 2016-09-01 14:08  留言

什么是3D打印技術(shù)？用3D打印機(jī)真的可以打印一切事物嗎？至少，3D打印能打印房子了！全球首棟3D整體打印的別墅就在中國(guó)，只花費(fèi)了45天就打印完成一棟二層別墅。這是怎么做到的？這樣的房子真的可以安全居住嗎？8月31日下午14-15時(shí)，新浪新聞GOOD TECH系列直播與大家一起揭秘3D打印技術(shù)的神奇。

3D打印是近幾年很火的新興技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用在很多領(lǐng)域，像打印人像、模具、零件這些比較常見(jiàn)，然而房屋真的也能用3D打印機(jī)打出來(lái)嗎？打印出來(lái)的房子安全嗎？

下面是整理的文字直播：

今天我們來(lái)了解和探秘的是3D打印房屋?，F(xiàn)在我們位于北京市通州區(qū)的富豪工業(yè)園，這里有一棟用45天打印完的別墅，也是全球首例整體打印的樓房。

帶我們參觀和講解的是建造方華商陸?？萍加邢薰镜亩麻L(zhǎng)吳建平先生。吳董，來(lái)跟我們的網(wǎng)友打個(gè)招呼吧。

華商陸海：新浪的網(wǎng)友大家好……

記者身后的這棟2層小樓就是利用3D打印機(jī)打印出來(lái)的，參與直播互動(dòng)有機(jī)會(huì)獲得3D打印筆一套。

傳統(tǒng)建筑方法我們都不陌生，用3D打印機(jī)蓋房子確實(shí)帶來(lái)了一些觀念沖擊，現(xiàn)在我們看到的是別墅的正面?zhèn)让嫱庥^。

網(wǎng)友提問(wèn)：之前也聽(tīng)說(shuō)過(guò)3D打印的房子，這個(gè)有什么特別的嗎？

華商陸海：其他3D打印基本上都是拼裝的，我們是唯一的可以直接在現(xiàn)場(chǎng)整體打印高層房屋，能用鋼筋混凝土打印的也還沒(méi)有。

華商陸海：整體打印的難點(diǎn)在于：整體打印技術(shù)大大提高了整體建筑的強(qiáng)度，抗震性，抗剪切，克服零部件的這些缺點(diǎn)。建筑房屋是要讓人民居住，房屋強(qiáng)度必須要有保證。另外，整體打印對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)有一定的難度，因?yàn)閿?shù)控設(shè)備是用微米計(jì)算，是有很多技術(shù)難點(diǎn)的。

有位網(wǎng)友提問(wèn)：3D打印的房子能住人嗎？安全嗎？如果有臺(tái)風(fēng)能靠得住嗎？

華商陸海：打印設(shè)備是專門(mén)按照傳統(tǒng)建筑要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，打印出來(lái)的墻體也符合現(xiàn)有的國(guó)家規(guī)范和法規(guī)，可以達(dá)到抗拉抗震抗壓抗剪切的建筑強(qiáng)度要求，能抗八級(jí)地震。隨后這棟樓將作為員工辦公樓，公司的員工會(huì)搬進(jìn)去。

現(xiàn)在讓我們跟隨攝像機(jī)去看看這棟3D打印房屋里面的情況吧~

打印的別墅，外貌哦~

[Page]

新浪：墻體表面的紋路是怎么形成的？

華商陸海：墻體表面的紋路是因?yàn)?D打印機(jī)在鋼筋上澆筑混凝土是按層疊加的，每層打出10厘米的高度，厚度在25厘米。打印機(jī)的噴頭噴出材料，像奶油裱花一樣地層層疊加，凝固之后就變成了這樣。

華商陸海：為了讓大家看到打印的墻體本身，因此并沒(méi)有對(duì)房子進(jìn)行裝修。墻體打印完安裝門(mén)窗和做墻面修整這些很快，后面我們也會(huì)升級(jí)技術(shù)，打印過(guò)程中就能抹平墻面。打印機(jī)每打一層，也會(huì)把分隔房間的墻體也一并打出，在需要預(yù)留窗戶的位置，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止噴出混凝土，待繞過(guò)窗戶的位置再繼續(xù)自動(dòng)澆筑。

網(wǎng)友提問(wèn)：如果想在屋子里釘個(gè)釘子掛幅畫(huà)什么的，會(huì)破壞屋子的承重結(jié)構(gòu)嗎？墻體會(huì)不會(huì)裂開(kāi)？

華商陸海：鋼筋混凝土打印出來(lái)的房子強(qiáng)度肯定有保障。

網(wǎng)友提問(wèn)：水管電管預(yù)埋是怎么實(shí)現(xiàn)的？

華商陸海：水暖電在鋪設(shè)鋼筋時(shí)候和鋼筋綁扎在一起，打印建筑時(shí)，就預(yù)埋在墻體和樓板內(nèi)了，使用時(shí)候從預(yù)留口處接就可以。

新浪：給我們介紹一下各代打印設(shè)備吧，眼前這臺(tái)是最新的嗎？

華商陸海：3D打印機(jī)是一個(gè)數(shù)控設(shè)備，它的精度很高，第一代只能打印沙漿屋，強(qiáng)度不夠。第二代打印鋼筋混凝土房屋，開(kāi)始我們想在打印時(shí)中間打印保溫材料，設(shè)備研發(fā)出來(lái)了，沒(méi)敢用，怕中間帶保溫的建筑強(qiáng)度不夠。第三代我們正在研發(fā)更新，以便增加它更多的功能。旁邊這臺(tái)是第二代的設(shè)備，別墅也是它打印出來(lái)的。

網(wǎng)友提問(wèn)：若是多層建筑承重可以接受嗎？

華商陸海：我們現(xiàn)在打印的這棟別墅每層高3米，上下兩層共6米，高度打印是沒(méi)有限制的，而且不受承重限制，但是打印到一定高度需要養(yǎng)護(hù)，一般是28天。

能打印出別墅的打印機(jī)

華商陸海：整個(gè)打印系統(tǒng)共有四個(gè)系統(tǒng)，第一個(gè)系統(tǒng)是電子配料系統(tǒng)，第二個(gè)系統(tǒng)是攪拌系統(tǒng)，第三個(gè)系統(tǒng)是輸送系統(tǒng)，把攪拌的材料輸送到打印機(jī)，最后一個(gè)是打印系統(tǒng)，根據(jù)電腦設(shè)計(jì)圖紙和方案，由電腦操控噴頭進(jìn)行材料的澆筑。

新浪：打印一棟房子總共分幾步？

華商陸海;房屋的打印共分四步：先是電子配料，然后將配好的原材料進(jìn)行攪拌，調(diào)配混凝土的含水量；接著把攪拌好的材料輸送到打印機(jī)內(nèi)；最后一步就是打印了。此時(shí)，只要把建筑圖紙數(shù)據(jù)輸入到打印機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)操控起打印噴頭，并按照墻體走向在鋼筋上澆筑混凝土了。

新浪：別墅打印需要的45天各步驟各占了幾天呢？除了機(jī)器自動(dòng)施工的部分，一次打印需要直接參與多少人？

華商陸海：事實(shí)上，真正打印時(shí)間用不了幾天，主要是養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，一層加上基礎(chǔ)和綁筋15天，養(yǎng)護(hù)15天，二層打印，樓頂板打印和收尾工程15天共45天。直接參與人大概5-6人，在以后全自動(dòng)化人工會(huì)更少，我們的主要人手都用在研發(fā)方面。

打印這棟別墅使用的是20噸螺紋鋼和400立方C30的混凝土。

對(duì)于網(wǎng)友關(guān)心的成本問(wèn)題，事實(shí)上打印這棟房子在批量打印之后所花費(fèi)的僅僅是材料，是真正做到了普惠與民，讓老百姓接受。

網(wǎng)友提問(wèn)：3D打印房子的過(guò)程最難的地方在哪里？

華商陸海：最大的困難其實(shí)在于怎樣克服混凝土無(wú)法迅速凝固的問(wèn)題。普通混凝土攪拌好后，因?yàn)闊o(wú)法迅速凝固，墻體很難成型，經(jīng)過(guò)我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)新，最終3D打印機(jī)噴出的混凝土實(shí)現(xiàn)了在3至5分鐘內(nèi)凝固成型。

網(wǎng)友提問(wèn)：這個(gè)是不是沒(méi)有地基啊？牢不牢固啊？

華商陸海：鋼筋混凝土，強(qiáng)度是足夠的，大家可以放心。地基可以用3D打印機(jī)打印，同樣房頂造型也可以用，但目前看到的這棟別墅，鋼筋基礎(chǔ)和屋頂都是人來(lái)施工的，因?yàn)槭┕ぬ鞖獾脑騺?lái)不及用3D打印機(jī)來(lái)打印。隨著建筑高度的提升和建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，3D打印機(jī)的優(yōu)勢(shì)就越發(fā)明顯了。

華商陸海：3D打印的房屋與普通3D打印共同的原理就是層層疊加技術(shù)。打印房屋的技術(shù)與其它3D打印技術(shù)有所不同，小型打印機(jī)或者其它打印機(jī)打?qū)嵭牡谋容^多，數(shù)控輪廓技術(shù)用的比較少，打印房屋空間是住人的，墻體是實(shí)心的，是有強(qiáng)度。將3D打印技術(shù)應(yīng)用在建筑業(yè)，對(duì)于建筑業(yè)來(lái)說(shuō)會(huì)是一次革命。

網(wǎng)友提問(wèn)：打印出來(lái)的房屋有法規(guī)保障嗎？政府和市場(chǎng)認(rèn)嗎？

華商陸海：目前還沒(méi)有針對(duì)的法規(guī)，需要各方來(lái)推動(dòng)。個(gè)人認(rèn)為市場(chǎng)是認(rèn)可的，3D打印有它的科學(xué)性，先進(jìn)性，而且還能普惠于民，只不過(guò)是時(shí)間的問(wèn)題，現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)國(guó)外已經(jīng)很重視。

網(wǎng)友關(guān)心的建筑材料是否會(huì)釋放有害氣體，事實(shí)上并不會(huì)，材料方面，3D打印的房子和一般的建筑是一樣的，既沒(méi)有有害氣體，也不會(huì)對(duì)人的生命造成傷害，是環(huán)保的、有安全保障的。

網(wǎng)友回復(fù)：3D打印機(jī)能打印各種材料，但是對(duì)于石材的砌筑，是兩個(gè)完全不同的概念。

3D打印機(jī)并不需要模板，就直接整個(gè)打印出來(lái)，這也是它的優(yōu)勢(shì)所在。

眾多網(wǎng)友關(guān)心的成本的問(wèn)題，主要還是在于建筑材料，其他的成本都很低，比人工用磚瓦建房子要便宜多了。剛剛我們看到的是實(shí)驗(yàn)樓，所以強(qiáng)度高，實(shí)際上不需要這么強(qiáng)。批量生產(chǎn)后必然大大降低成本，同時(shí)時(shí)間也會(huì)比一般的建筑過(guò)程縮短很多。

[Page]

3D打印的房子，二樓里面大家可能還沒(méi)見(jiàn)到吧，快來(lái)看看吧~