隨著3D打印建筑技術的不斷發展，其對整個建筑行業的影響在不斷加深。日前，“世界首例原位3D打印雙層示范建筑”在廣東成功完成主體結構，意味著我國建筑3D打印技術在某些應用方面已經超越國外同行，未來有望深入改變我們的生活。

兩層小樓，7.2米高，一層層疊起的墻體，顏色灰突突的。在一棟棟摩天大廈拔地而起、眾多地標性建筑彰顯特色的今天，這樣一棟小樓，顯得很平常。

但是，如果這棟小樓是“3D打印”出來的呢？11月17日，中建二局廣東建設基地。一個高大的金屬框架立在地面，噴吐混凝土材料的“打印頭”懸掛其上，可以實現XYZ軸3個方向上的自由移動。此時，連續“噴墨”幾十個小時的建筑3D打印機已經完成了工作——這棟其貌不揚的小樓就是它的作品。

小樓有個響當當的名號——“世界首例原位3D打印雙層示范建筑”。其特殊性在于，它是一棟“原位3D打印”出來的建筑，是一棟不用拼裝、在現場直接將主體打印成形的建筑，也是一棟首次運用這項技術并成功完成的雙層建筑。同時，這也意味著我國建筑3D打印技術與國際同步發展，甚至在某些應用方面已經超越國外同行。從這個角度看，這棟小樓不尋常。

3D打印技術誕生于上世紀90年代中期。一般認為，這是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，在航空航天、醫療產業等領域都有應用，而應用在建筑方面還很少見。

中國建筑技術中心材料工程研究所所長助理霍亮介紹：“3D打印建筑的基本原理與一般打印機一樣，要有打印機體、噴頭、油墨、紙張。”如果把建筑四周搭建的金屬框架視作打印機的機體，那么噴吐混凝土的“打印頭”就相當于打印機的噴頭。建筑打印用的“油墨”可不是普通的混凝土，而是為打印施工特殊配制的打印材料。當然，“紙張”也十分重要。在施工前，工人在地下預埋鋼筋，這就相當于“紙張”了。打印頭通過一圈一圈連續噴吐寬5厘米、厚2.5厘米的打印材料，經過層層堆積建造墻面，不到30個小時就能打印完占地面積約120平方米的一層樓墻面。而且在打印過程中，隨著墻體不斷升高，還需要按照圖紙加裝鋼筋，使“紙張”實現動態延伸。

且不說現場觀感，從技術層面描述建筑的“打印”過程也不復雜：先是通過計算機軟件完成模型分割；接著將三維圖形信息轉化成打印路徑，同時計算出打印速度；然后輸送泵將打印材料送至打印頭，打印頭再按照設定程序進行三維走位，建筑構件就被“打印”出來了。此次打印完成占地面積約120平方米的一樓墻面，用時不到30個小時。

然而，新技術簡單易行的背后是科技力量的強大支撐。

一是打印材料不尋常。寬5厘米、厚2.5厘米的混凝土材料一層覆蓋一層，如果下層混凝土凝結慢，強度不夠，就無法支撐上層材料的重量，有可能導致墻面變形甚至垮塌；如果凝結得太快，每一層材料與上層材料的有效黏合又難以實現。如何讓混凝土滿足3D打印建筑的需求，本身就是個難題。“我們通過反復試驗，在普通混凝土中添加了外加劑，通過調節材料黏稠度和凝結時間，解決了這一問題。”霍亮說。

二是原位3D打印建筑技術不尋常。客觀地看，在建筑行業引入“3D打印”技術已有先例，但大部分應用都在工廠中完成。工廠打印出能夠組合拼裝成形的各種建筑構件，然后搬運到建筑所在地進行拼裝。而原位3D打印建造技術可以實現原位打印，即在現場直接將主體打印成形，無需二次拼裝，這需要克服戶外環境變化帶來的一系列挑戰。對此，施工人員在建筑周邊裝備噴霧設施，用于打印中的保濕和打印后的混凝土養護。“飯要一口一口吃，樓要一層一層印。在一層墻體打印完成后，我們還需養護至少3天，確保材料強度達到可開展下階段施工的條件。”中建二局廣東建設基地有限公司總工程師蘇鎧說。

三是建造難度不尋常。此次實踐，他們采用輪廓工藝，分內外兩層打印，打印出的墻體是“空心”的，方便添加保暖填充物。而將這項技術成功運用到難度更大的雙層建筑建造上，更是一種突破。

［據新華網］