3D打印被視為無所不能的未來技術。國家會展中心(天津)正在舉辦的首次展覽中國建筑科學大會暨綠色智慧建筑博覽會上,一個“大塊頭”忙碌地舞動著長長的手臂,精細地“雕琢”著一件件建筑材料,展示了3D打印技術在建筑領域的神奇力量。
這臺中建八局自主研發(fā)的行走式3D打印機器人,在國內率先實現(xiàn)了行走式建筑3D打印機器人在建筑領域的應用。行走式建筑3D打印機器人具備水平行走、豎向提升功能,能夠實現(xiàn)建筑工地板房、樣板間、售樓處、治安亭、建筑小品等的現(xiàn)場打印。
“目前我局正在對3D打印建筑工程全過程展開研究,包括料制備、設備研發(fā)、結構體系、圍護體系、設計與施工工藝等?!敝薪ò司种砜偨浝砑婀こ萄芯吭涸洪L張曉勇說,“今年全國兩會,碳達峰、碳中和首次被寫入政府工作報告。行走式3D打印機器人具有低碳、綠色、環(huán)保的特點,有助于建筑業(yè)由傳統(tǒng)的高能耗、重污染、勞動力密集型產業(yè)向低能耗、環(huán)保、技術密集型產業(yè)的轉變,推動建筑業(yè)信息化革新浪潮?!?/span>
建筑3D打印技術是土木工程領域的前沿技術之一,利用數(shù)字化模型實現(xiàn)建筑構配件和房屋整體結構的機械化打印。目前,建筑3D打印主要應用于建筑小品、單層別墅或低層建筑。與傳統(tǒng)建造技術相比,建筑3D打印技術的優(yōu)勢表現(xiàn)為速度快、免模板、造型多樣,可大幅節(jié)約成本,還便于實現(xiàn)高成本曲線建筑造型。
建筑垃圾的處理一直是一個世界性難題。建筑垃圾占我國城市垃圾總量的1/3以上。在歐美國家,一些創(chuàng)新企業(yè)正嘗試利用3D打印技術實現(xiàn)自動化建房。他們認為,利用3D打印技術而非傳統(tǒng)材料建造房屋,可以節(jié)省大量木材、金屬和其他建筑材料,進而避免產生大量的建筑垃圾。此外,建筑3D打印技術還可能有利于緩解住房短缺和建筑行業(yè)勞動力短缺的問題。
近年來,中建八局對3D打印建筑的材料制備、設備研發(fā)、結構體系、圍護體系、設計與施工工藝等進行研究,基本涵蓋了3D打印建筑工程的全過程。除行走式建筑3D打印機器人外,中建八局還開發(fā)了建筑3D打印切片軟件,實現(xiàn)了自動規(guī)劃最優(yōu)打印路徑;形成了成套施工工藝方法;編制行業(yè)標準“3D打印配筋砌體剪力墻結構技術規(guī)程”。