當(dāng)3D打印走進(jìn)農(nóng)村，代替農(nóng)民工去建房子，這件事有意思。

11月14日，在湖北黃石臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)·還地橋鎮(zhèn)黃崗村的國(guó)家級(jí)新農(nóng)房試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，混凝土源源不斷地從一臺(tái)懸臂式建筑3D打印機(jī)器人的噴嘴里擠出來(lái)，通過(guò)打印路徑的層層疊加，計(jì)算機(jī)中的房子模型被原位打印成現(xiàn)實(shí)的房屋。

該項(xiàng)目由中建三局云家科技公司、杭州冠力智能科技有限公司、山東基石增材環(huán)?？萍加邢薰炯罢憬髮W(xué)智能建造團(tuán)隊(duì)聯(lián)合共創(chuàng)?，F(xiàn)場(chǎng)使用的是一臺(tái)懸臂式原位建筑3D打印機(jī)器人，有效打印范圍可達(dá)22m*7m*4m，使用的材料是混砂漿。

“房子這么大，怎么打??？安全穩(wěn)固嗎？能住人嗎？”村民們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)看到3D打印的房屋時(shí)產(chǎn)生了疑慮。答案是完全不用擔(dān)心，因?yàn)樵诤颖睆埣铱谙禄▓@武家莊村已經(jīng)有一座示范性的3D打印民宅。

2021年10月，清華大學(xué)建筑學(xué)院徐衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)使用3臺(tái)機(jī)器臂3D打印混凝土機(jī)器，在短短160個(gè)小時(shí)內(nèi)完成了農(nóng)房主體結(jié)構(gòu)的打印。最終的房屋采用了拱形房頂和灰色墻體，總面積為106平方米，包括2室一廳一廚一衛(wèi)，建造成本僅需20多萬(wàn)。該房屋后來(lái)被評(píng)為“河北省十佳百優(yōu)美麗家園”，吸引了大量游客前來(lái)打卡。

在農(nóng)村使用3D打印技術(shù)建造房屋，這事情靠譜嗎？在資源庫(kù)來(lái)看，這將會(huì)成為一種常態(tài)，只是時(shí)間問(wèn)題。

新技術(shù)，新農(nóng)村，新思路。

3D打印，如何做房子？

與傳統(tǒng)的建筑施工方式不同，3D打印房屋建筑通常采用兩種方式。第一種是模塊化打印再拼裝，即在工廠使用3D打印機(jī)事先制作獨(dú)立的單元，然后對(duì)這些模塊進(jìn)行內(nèi)部裝修布置。最終，將這些模塊運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，并通過(guò)吊裝將它們連接成建筑的整體。

另一種方式被稱為原位打印，即直接在建筑現(xiàn)場(chǎng)使用3D打印機(jī)進(jìn)行施工。首先，在待建房屋的空地上安裝大型建筑3D打印機(jī)，然后根據(jù)房屋的3D設(shè)計(jì)圖紙，逐層擠出建筑材料進(jìn)行疊加成型。與此同時(shí)，還可以進(jìn)行其他建筑材料的安裝，最終完成整棟房屋的打印。

目前，如上文所描述的，農(nóng)村3D打印房屋主要是以混泥土為材料的原位打印為主，但是使用的機(jī)器有所不同：黃岡村采用的是懸臂式，而武家莊村的建筑3D打印機(jī)采用的機(jī)械臂式。

為什么，需要用3D打?。?/strong>

隨著時(shí)間的推移，我們必須承認(rèn)傳統(tǒng)的建筑施工方式，終將被智能建造方式所取代，這也是土木工程行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而建筑3D打印技術(shù)是智能建造的代表。

事實(shí)上，傳統(tǒng)土木工程行業(yè)面臨著一系列亟待解決的問(wèn)題，包括工業(yè)化水平低、資源消耗大、建造方式粗放、模板用量大、周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)等。同時(shí)，還存在一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，即從業(yè)人員老齡化嚴(yán)重，而年輕人又很少愿意投身該行業(yè)，這將導(dǎo)致勞動(dòng)力短缺，用工成本顯著提升。

而3D打印的優(yōu)勢(shì)卻非常明顯，通過(guò)機(jī)器施工，用工很少，而且工作效率高，施工過(guò)程更加環(huán)保。該技術(shù)在高度自動(dòng)化的設(shè)備基礎(chǔ)上，取代了先前低工效、低自由度的建筑建造方式。2023年中央一號(hào)文件對(duì)扎實(shí)推進(jìn)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)作出了重點(diǎn)部署，旨在讓農(nóng)民就地能夠過(guò)上現(xiàn)代文明生活。而3D打印能夠滿足新農(nóng)房建造的可持續(xù)發(fā)展，符合國(guó)家新型農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展理念。

3D打印房屋，有哪些案例？

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，除了上文提到的中建三局外，中建二局和上海建工等國(guó)企也已經(jīng)有了相關(guān)的3D打印建筑案例。

2019年10月，中建二局華南公司在廣東河源市龍川縣原位3D打印了一棟雙層建筑，7.2米高、占地230平方米，打印完成凈用時(shí)不到60小時(shí)。作為國(guó)內(nèi)首家建筑3D打印展館，設(shè)置有“3D打印展廳、勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室、先鋒驛站、辦公區(qū)”四大區(qū)。

2022年9月，上海建工牽頭打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)真正意義上可居住、可交付使用的3D打印兩層建筑，該項(xiàng)目建筑使用面積52.8平方米，高度6米，上下兩層，打印整體用時(shí)約50小時(shí)。這座兩層建筑，最終將作為南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的院史展覽館投入使用。

此外，不少的民營(yíng)企業(yè)更是這些項(xiàng)目的主力軍，包括上海盈創(chuàng)，杭州冠力，河南太空灰，北京空間智筑，武漢曉楠等3D打印公司，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀，已經(jīng)有非常成熟的解決方案。

國(guó)外建筑3D打印的領(lǐng)軍企業(yè)包括丹麥的COBOD，美國(guó)的ICON，前者在全球共有130座3D打印建筑，后者正在德克薩斯州建造一個(gè)由100套3D打印房屋組成的社區(qū)。

最終，想要在建筑領(lǐng)域更大規(guī)模地利用3D打印技術(shù)，還需要建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，已經(jīng)實(shí)施的建筑3D打印標(biāo)準(zhǔn)包括CECS的《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》，CEPA的《3D打印混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法》和《3D打印混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》。此外，《3D打印混凝土農(nóng)村住房建設(shè)技術(shù)規(guī)程》、《建筑3D打印材料通用技術(shù)規(guī)程》等近十項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在編制中。

建筑3D打印，或許不久的將來(lái)會(huì)在農(nóng)村興起；當(dāng)人力成本高于3D打印時(shí)，你將對(duì)家門口擺放的3D打印機(jī)習(xí)以為常。

當(dāng)3D打印走進(jìn)農(nóng)村，代替農(nóng)民工去建房子，這件事有意思。

11月14日，在湖北黃石臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)·還地橋鎮(zhèn)黃崗村的國(guó)家級(jí)新農(nóng)房試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，混凝土源源不斷地從一臺(tái)懸臂式建筑3D打印機(jī)器人的噴嘴里擠出來(lái)，通過(guò)打印路徑的層層疊加，計(jì)算機(jī)中的房子模型被原位打印成現(xiàn)實(shí)的房屋。

該項(xiàng)目由中建三局云家科技公司、杭州冠力智能科技有限公司、山東基石增材環(huán)?？萍加邢薰炯罢憬髮W(xué)智能建造團(tuán)隊(duì)聯(lián)合共創(chuàng)?，F(xiàn)場(chǎng)使用的是一臺(tái)懸臂式原位建筑3D打印機(jī)器人，有效打印范圍可達(dá)22m*7m*4m，使用的材料是混砂漿。

“房子這么大，怎么打??？安全穩(wěn)固嗎？能住人嗎？”村民們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)看到3D打印的房屋時(shí)產(chǎn)生了疑慮。答案是完全不用擔(dān)心，因?yàn)樵诤颖睆埣铱谙禄▓@武家莊村已經(jīng)有一座示范性的3D打印民宅。

2021年10月，清華大學(xué)建筑學(xué)院徐衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)使用3臺(tái)機(jī)器臂3D打印混凝土機(jī)器，在短短160個(gè)小時(shí)內(nèi)完成了農(nóng)房主體結(jié)構(gòu)的打印。最終的房屋采用了拱形房頂和灰色墻體，總面積為106平方米，包括2室一廳一廚一衛(wèi)，建造成本僅需20多萬(wàn)。該房屋后來(lái)被評(píng)為“河北省十佳百優(yōu)美麗家園”，吸引了大量游客前來(lái)打卡。

在農(nóng)村使用3D打印技術(shù)建造房屋，這事情靠譜嗎？在資源庫(kù)來(lái)看，這將會(huì)成為一種常態(tài)，只是時(shí)間問(wèn)題。

新技術(shù)，新農(nóng)村，新思路。

3D打印，如何做房子？

與傳統(tǒng)的建筑施工方式不同，3D打印房屋建筑通常采用兩種方式。第一種是模塊化打印再拼裝，即在工廠使用3D打印機(jī)事先制作獨(dú)立的單元，然后對(duì)這些模塊進(jìn)行內(nèi)部裝修布置。最終，將這些模塊運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，并通過(guò)吊裝將它們連接成建筑的整體。

另一種方式被稱為原位打印，即直接在建筑現(xiàn)場(chǎng)使用3D打印機(jī)進(jìn)行施工。首先，在待建房屋的空地上安裝大型建筑3D打印機(jī)，然后根據(jù)房屋的3D設(shè)計(jì)圖紙，逐層擠出建筑材料進(jìn)行疊加成型。與此同時(shí)，還可以進(jìn)行其他建筑材料的安裝，最終完成整棟房屋的打印。

目前，如上文所描述的，農(nóng)村3D打印房屋主要是以混泥土為材料的原位打印為主，但是使用的機(jī)器有所不同：黃岡村采用的是懸臂式，而武家莊村的建筑3D打印機(jī)采用的機(jī)械臂式。

為什么，需要用3D打?。?/strong>

隨著時(shí)間的推移，我們必須承認(rèn)傳統(tǒng)的建筑施工方式，終將被智能建造方式所取代，這也是土木工程行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而建筑3D打印技術(shù)是智能建造的代表。

事實(shí)上，傳統(tǒng)土木工程行業(yè)面臨著一系列亟待解決的問(wèn)題，包括工業(yè)化水平低、資源消耗大、建造方式粗放、模板用量大、周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)等。同時(shí)，還存在一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，即從業(yè)人員老齡化嚴(yán)重，而年輕人又很少愿意投身該行業(yè)，這將導(dǎo)致勞動(dòng)力短缺，用工成本顯著提升。

而3D打印的優(yōu)勢(shì)卻非常明顯，通過(guò)機(jī)器施工，用工很少，而且工作效率高，施工過(guò)程更加環(huán)保。該技術(shù)在高度自動(dòng)化的設(shè)備基礎(chǔ)上，取代了先前低工效、低自由度的建筑建造方式。2023年中央一號(hào)文件對(duì)扎實(shí)推進(jìn)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)作出了重點(diǎn)部署，旨在讓農(nóng)民就地能夠過(guò)上現(xiàn)代文明生活。而3D打印能夠滿足新農(nóng)房建造的可持續(xù)發(fā)展，符合國(guó)家新型農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展理念。

3D打印房屋，有哪些案例？

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，除了上文提到的中建三局外，中建二局和上海建工等國(guó)企也已經(jīng)有了相關(guān)的3D打印建筑案例。

2019年10月，中建二局華南公司在廣東河源市龍川縣原位3D打印了一棟雙層建筑，7.2米高、占地230平方米，打印完成凈用時(shí)不到60小時(shí)。作為國(guó)內(nèi)首家建筑3D打印展館，設(shè)置有“3D打印展廳、勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室、先鋒驛站、辦公區(qū)”四大區(qū)。

2022年9月，上海建工牽頭打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)真正意義上可居住、可交付使用的3D打印兩層建筑，該項(xiàng)目建筑使用面積52.8平方米，高度6米，上下兩層，打印整體用時(shí)約50小時(shí)。這座兩層建筑，最終將作為南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的院史展覽館投入使用。

此外，不少的民營(yíng)企業(yè)更是這些項(xiàng)目的主力軍，包括上海盈創(chuàng)，杭州冠力，河南太空灰，北京空間智筑，武漢曉楠等3D打印公司，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)沉淀，已經(jīng)有非常成熟的解決方案。

國(guó)外建筑3D打印的領(lǐng)軍企業(yè)包括丹麥的COBOD，美國(guó)的ICON，前者在全球共有130座3D打印建筑，后者正在德克薩斯州建造一個(gè)由100套3D打印房屋組成的社區(qū)。

最終，想要在建筑領(lǐng)域更大規(guī)模地利用3D打印技術(shù)，還需要建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解，已經(jīng)實(shí)施的建筑3D打印標(biāo)準(zhǔn)包括CECS的《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》，CEPA的《3D打印混凝土基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法》和《3D打印混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》。此外，《3D打印混凝土農(nóng)村住房建設(shè)技術(shù)規(guī)程》、《建筑3D打印材料通用技術(shù)規(guī)程》等近十項(xiàng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在編制中。

建筑3D打印，或許不久的將來(lái)會(huì)在農(nóng)村興起；當(dāng)人力成本高于3D打印時(shí)，你將對(duì)家門口擺放的3D打印機(jī)習(xí)以為常。