3D整体打印别墅亮相:400平方米仅用45天完工

“我想盖一栋房子,卢浮宫的顶,金字塔的底,还有长城一样的墙体。”这样的梦想或将可以成真。日前,一栋400平方米的两层别墅在通州区宋庄镇的工业区亮相,整个别墅的墙体都是用3D打印技术整体打印而成,工期仅45天。

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据建造方北京华商腾达工贸有限公司称,这样的工艺省时省人工,还可以实现“私人订制”,完成各种异形建筑的建设。

近日,有外媒报道,在北京的通州区出现了世界上首个3D整体打印的别墅,别墅有两层高,占地400平方米,由巨型打印机使用特殊的钢筋混凝土来建造,仅用了45天就建造完成,且与之前国内外的3D打印建筑不同,这个别墅是打印机在施工现场打印的,而不是提前打印好然后拼接而成。

打印出来的房子什么样?昨天,北京青年报记者在宋庄镇富豪工业区进行了实地探访。

在北京华商腾达工贸有限公司,这栋400平方米的别墅就坐落在厂房的旁边,有着深灰色的外墙、深绿色圆锥形的屋顶,还有棕色的门窗,但与传统四四方方的楼房不同,这栋别墅属于“异形结构”,从正面看,中间装有玻璃门的一面是四方形,两边则是近乎圆柱形的弧形墙面,且与传统建筑的墙体不同的是,这栋3D打印别墅的墙体呈现出年轮蛋糕般的螺纹结构。

这栋别墅长和宽都为15米左右,每层共有6个房间,使用面积200平方米,目前二层已经有了简单的装修,走进别墅,能明显感到比屋外的气温略低一些。据北京华商腾达工贸有限公司总经理吴建平介绍,这栋别墅是公司试验3D打印设备的试验品,去年就已经完工,不会对外出售,一层将用作“样板间”进行展示,二层将用作员工的办公用房。

揭秘

  巨型打印喷头工作时就像奶油裱花

如今3D打印在航空航天、汽车零部件、重大装备、文化创意、生物医学等领域都有广泛应用,打印一个小物件很常见,但打印房子如何操作?用3D打印机来“造”房,是世界各国建筑师的梦想。

此前,俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑,但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件,然后通过组装做成建筑的墙体;荷兰打印了一个景观房建筑叫“莫比乌斯环”,通过沙子和黏合剂打印若干个模块进行组装,但最终也没有打印出完整的房子。通州的这栋别墅,则是打印机在施工现场整体打印而成。

在别墅旁边的厂房里,吴建平向北青报记者展示了自己的“打印机”。这台“打印机”长20米,宽和高都是6米,6米的架子上还带着一个可以移动的大型喷头。设备分为四个系统,第一个系统是电子配料系统,第二个系统是搅拌系统,第三个系统是输送系统,把搅拌的材料输送到打印机, 最后一个是打印系统,根据电脑设计图纸和方案,由电脑操控喷头喷出“油墨”,像奶油裱花一样层层叠加,按墙体的走向喷射“打印”。

吴建平告诉北青报记者,无论是小型的3D打印机还是这样的“超级打印机”,打印的原理都是将材料一层一层堆叠,所以不管是3D打印出来的杯子还是房子,外表上看都有一圈一圈的螺纹,这就是堆叠打印的结果。未来他们还会在“打印机”上加装其他设备,可以抹平这些凸起的螺纹,让房子更加美观。

吴建平介绍,建筑结构越复杂,3D打印技术的优势越明显,任何形状的建筑只要有图纸都可以电脑操作打印出来,“随心所欲地打印出你想要的样子,给房子来个‘私人订制’,且精确度也更高,人工造房子的精确度在厘米,使用‘打印机’可以精确到毫米”。

3D打印使三个月建造期缩至45天

3D打印机不用墨水,但与航天、医疗等领域使用纳米等高科技材料进行3D打印不同,这栋别墅使用的就是普通的混凝土,与传统建筑完全一致。“现在打印房子材料大都是沙子和黏合剂,但是黏合剂带有化学成分,时间一长容易发生化学变化。但这栋别墅的材料就是钢筋混凝土,适合于现在建筑行业的要求。”

吴建平介绍,别墅墙体、楼层板都是按建筑行业规范要求用钢筋绑扎,墙体厚度24厘米,抗震级别达到八级以上,不过普通的混凝土含水量比较高,这台“打印机”的混凝土需要重新调配。

除此之外,这种工艺还能省时省人工,一栋400平方米别墅的建造期在三个月到半年左右,3D打印45天就可以完成。“‘打印机’每层可打的厚度是10厘米,这样的房子打一层只需要半个小时,但因为混凝土有一个凝固的过程,打完一层不能马上打下一层,所以如果单纯算机械施工的时间,比45天还要再短一些。”

吴建平告诉北青报记者,3D打印机直接浇筑成型,取消了模板工序,能够降低工程造价成本,用机械施工代替人工,能缩短施工工期,加快施工速度,且不容易受到天气因素的影响。(未完,请点击第2页继续阅读)

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