3D打印房屋，聽(tīng)上去非常神奇。在北京市通州 區(qū)宋莊鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)，記者看到了一棟占地400平方米的3D打印別墅。別墅有著深灰色的外墻、深綠色圓錐形的屋頂，還有棕色的門(mén)窗。但與傳統(tǒng)四四方方的樓房不 同，這棟別墅屬于“異形結(jié)構(gòu)”。從正面看，中間裝有玻璃門(mén)的一面是四方形，兩邊則是近乎圓柱形的弧形墻面，且與傳統(tǒng)建筑的墻體不同的是，這棟3D打印別墅 的墻體呈現(xiàn)出年輪蛋糕般的螺紋結(jié)構(gòu)。

這棟別墅使用的材料是普通的混凝土，與傳統(tǒng)建筑完全一致?！艾F(xiàn)在打印房子的材料多是沙子和黏合劑，但是黏合劑帶有化學(xué)成分，時(shí)間一長(zhǎng)容易發(fā)生化學(xué)變化。但這棟別墅的材料就是鋼筋混凝土?！苯ㄔ旆奖本┤A商騰達(dá)工貿(mào)有限公司負(fù)責(zé)人吳建平介紹說(shuō)。

無(wú)論是小型的3D打印機(jī)還是“超級(jí)打印機(jī)”， 都是分層打印，將材料一層一層堆疊，外表看起來(lái)會(huì)有一圈一圈的螺紋。別墅室內(nèi)目前還比較簡(jiǎn)陋，沒(méi)有進(jìn)行裝飾，室內(nèi)墻面同外墻面一樣，呈螺紋狀。只有一層的 一間房屋內(nèi)墻面進(jìn)行了刷白。吳建平說(shuō)，對(duì)別墅內(nèi)部墻面的裝飾基本就是簡(jiǎn)單刷白，不進(jìn)行其他復(fù)雜裝飾，盡可能保持3D打印的原汁原味。

吳建平告訴記者，以往國(guó)內(nèi)外的3D打印建筑都是提前打印出房屋的部分結(jié)構(gòu)再進(jìn)行組裝，但這棟別墅四面的墻體都是通過(guò)3D打印設(shè)備在施工現(xiàn)場(chǎng)直接打印，屬于“整體打印”。打印這樣一棟別墅，只用了45天。如何在這么短的時(shí)間里打印出這樣一個(gè)“大家伙”？

從吳建平提供的當(dāng)時(shí)的施工視頻中，記者看到， 這臺(tái)打印設(shè)備由兩條軌道、兩個(gè)支架和一個(gè)可移動(dòng)的大型噴頭組成。吳建平介紹說(shuō)，要打印一棟建筑，總共需要4個(gè)步驟。第一步是電子配料；第二步將配好的原材 料進(jìn)行攪拌，調(diào)配混凝土的含水量；第三步是輸送，把攪拌好的材料輸送到打印機(jī)內(nèi)；最后一步就是打印的環(huán)節(jié)，固定好鋼筋的同時(shí)，要將打印機(jī)的兩條軌道分別放 置在鋼筋架構(gòu)的兩側(cè)，并框住整個(gè)建筑的大體范圍。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)操控打印噴頭，并按照墻體走向在鋼筋上 澆筑混凝土。

這臺(tái)打印設(shè)備每層可打出10厘米高度，其人性化的表現(xiàn)更像裝了個(gè)“智能大腦”。它每打一層，不僅打印別墅四周的墻體，也會(huì)把分隔每個(gè)房間的墻體一并打出，在需要預(yù)留窗戶的位置，系統(tǒng)還會(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。

“打印這樣一棟別墅，最大的難題在于怎樣克服混凝土無(wú)法迅速凝固的問(wèn)題。”吳建平透露，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)他帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)新，這臺(tái)3D打印機(jī)噴出的混凝土最終實(shí)現(xiàn)了在3至5分鐘內(nèi)凝固成型。

據(jù)悉，北京華商騰達(dá)工貿(mào)有限公司已經(jīng)將這項(xiàng) 3D整體打印建筑技術(shù)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利，目前正在審批中。吳建平告訴記者，如果用傳統(tǒng)建筑方法建造一棟等面積的二層建筑，大概需要3個(gè)月到半年的時(shí)間， 人工成本大概要占建筑總費(fèi)用的一半左右。但是3D打印技術(shù)直接澆筑成型，取消了模板工序，大大降低工程造價(jià)，且機(jī)械施工能減少80%~90%的人工成本， 加快了施工速度，縮短了施工工期。

（來(lái)源：中國(guó)建設(shè)報(bào)     2016-07-25   任佳）