揭密:全球首棟整體3D打印別墅是怎樣制作出來的?

中國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,只花費了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,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,然而房屋真的也能用3D打印機(jī)打出來嗎?打印出來的房子安全嗎?

  下面是整理的文字直播:

  今天我們來了解和探秘的是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吳建平先生。吳董,來跟我們的網(wǎng)友打個招呼吧。

  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)打印出來的,參與直播互動有機(jī)會獲得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)蓋房子確實帶來了一些觀念沖擊,現(xiàn)在我們看到的是別墅的正面?zhèn)让嫱庥^。

  網(wǎng)友提問:之前也聽說過3D打印的房子,這個有什么特別的嗎?

 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)場整體打印高層房屋,能用鋼筋混凝土打印的也還沒有。

  華商陸海:整體打印的難點在于: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。建筑房屋是要讓人民居住,房屋強(qiáng)度必須要有保證。另外,整體打印對設(shè)備的設(shè)計有一定的難度,因為數(shù)控設(shè)備是用微米計算,是有很多技術(shù)難點的。

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

  華商陸海:打印設(shè)備是專門按照傳統(tǒng)建筑要求進(jìn)行設(shè)計,打印出來的墻體也符合現(xiàn)有的國家規(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,能抗八級地震。隨后這棟樓將作為員工辦公樓,公司的員工會搬進(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~

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  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為3D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,因此并沒有對房子進(jìn)行裝修。墻體打印完安裝門窗和做墻面修整這些很快,后面我們也會升級技術(shù),打印過程中就能抹平墻面。打印機(jī)每打一層,也會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)會自動停止噴出混凝土,待繞過窗戶的位置再繼續(xù)自動澆筑。

  網(wǎng)友提問:如果想在屋子里釘個釘子掛幅畫什么的,會破壞屋子的承重結(jié)構(gòu)嗎?墻體會不會裂開?

  華商陸海:鋼筋混凝土打印出來的房子強(qiáng)度肯定有保障。

  網(wǎng)友提問:水管電管預(yù)埋是怎么實現(xiàn)的?

  華商陸海:水暖電在鋪設(shè)鋼筋時候和鋼筋綁扎在一起,打印建筑時,就預(yù)埋在墻體和樓板內(nèi)了,使用時候從預(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,眼前這臺是最新的嗎?

  華商陸海:3D打印機(jī)是一個數(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,開始我們想在打印時中間打印保溫材料,設(shè)備研發(fā)出來了,沒敢用,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。旁邊這臺是第二代的設(shè)備,別墅也是它打印出來的。

  網(wǎng)友提問: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:整個打印系統(tǒng)共有四個系統(tǒng),第一個系統(tǒng)是電子配料系統(tǒng),第二個系統(tǒng)是攪拌系統(tǒng),第三個系統(tǒng)是輸送系統(tǒng),把攪拌的材料輸送到打印機(jī),最后一個是打印系統(tǒng),根據(jù)電腦設(shè)計圖紙和方案,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,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)就會自動操控起打印噴頭,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)器自動施工的部分,一次打印需要直接參與多少人?

  華商陸海:事實上,真正打印時間用不了幾天,主要是養(yǎng)護(hù)時間長,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,在以后全自動化人工會更少,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。

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

  網(wǎng)友提問:3D打印房子的過程最難的地方在哪里?

  華商陸海:最大的困難其實在于怎樣克服混凝土無法迅速凝固的問題。普通混凝土攪拌好后,因為無法迅速凝固,墻體很難成型,經(jīng)過我們研發(fā)團(tuán)隊不斷創(chuàng)新,最終3D打印機(jī)噴出的混凝土實現(xiàn)了在3至5分鐘內(nèi)凝固成型。

  網(wǎng)友提問:這個是不是沒有地基啊?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)和屋頂都是人來施工的,因為施工天氣的原因來不及用3D打印機(jī)來打印。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,墻體是實心的,是有強(qiáng)度。將3D打印技術(shù)應(yīng)用在建筑業(yè),對于建筑業(yè)來說會是一次革命。

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

 華商陸海:目前還沒有針對的法規(guī),需要各方來推動。個人認(rèn)為市場是認(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,只不過是時間的問題,現(xiàn)在這項技術(shù)國外已經(jīng)很重視。

  網(wǎng)友關(guān)心的建筑材料是否會釋放有害氣體,事實上并不會,材料方面,3D打印的房子和一般的建筑是一樣的,既沒有有害氣體,也不會對人的生命造成傷害,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,但是對于石材的砌筑,是兩個完全不同的概念。

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

  眾多網(wǎng)友關(guān)心的成本的問題,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驗樓,所以強(qiáng)度高,實際上不需要這么強(qiáng)。批量生產(chǎn)后必然大大降低成本,同時時間也會比一般的建筑過程縮短很多。

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3D打印的房子,二樓里面大家可能還沒見到吧,快來看看吧~





  經(jīng)過簡單裝修的別墅里面,是不是也別有一番風(fēng)味呢~



  精裝修后的別墅二層,真的很帥氣~

  感謝吳董的講解,也感謝網(wǎng)友們的熱情參與,今天的節(jié)目到這里就告一段落了。



編輯:鞠麗

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