揭密:全球首栋整体3D打印别墅是怎样制作出来的?

中国混凝土与水泥制品网 鞠丽整理 · 2016-09-01 14:08

  什么是3D打印技术?用3D打印机真的可以打印一切事物吗?至少,3D打印能打印房子了!全球首栋3D整体打印的别墅就在中国,只花费了45天就打印完成一栋二层别墅。这是怎么做到的?这样的房子真的可以安全居住吗?8月31日下午14-15时,新浪新闻GOOD TECH系列直播与大家一起揭秘3D打印技术的神奇。

  3D打印是近几年很火的新兴技术,已经应用在很多领域,像打印人像、模具、零件这些比较常见,然而房屋真的也能用3D打印机打出来吗?打印出来的房子安全吗?

  下面是整理的文字直播:

  今天我们来了解和探秘的是3D打印房屋。现在我们位于北京市通州区的富豪工业园,这里有一栋用45天打印完的别墅,也是全球首例整体打印的楼房。

  带我们参观和讲解的是建造方华商陆海科技有限公司的董事长吴建平先生。吴董,来跟我们的网友打个招呼吧。

  华商陆海:新浪的网友大家好……

  记者身后的这栋2层小楼就是利用3D打印机打印出来的,参与直播互动有机会获得3D打印笔一套。

  传统建筑方法我们都不陌生,用3D打印机盖房子确实带来了一些观念冲击,现在我们看到的是别墅的正面侧面外观。

  网友提问:之前也听说过3D打印的房子,这个有什么特别的吗?

 华商陆海:其他3D打印基本上都是拼装的,我们是唯一的可以直接在现场整体打印高层房屋,能用钢筋混凝土打印的也还没有。

  华商陆海:整体打印的难点在于:整体打印技术大大提高了整体建筑的强度,抗震性,抗剪切,克服零部件的这些缺点。建筑房屋是要让人民居住,房屋强度必须要有保证。另外,整体打印对设备的设计有一定的难度,因为数控设备是用微米计算,是有很多技术难点的。

  有位网友提问:3D打印的房子能住人吗?安全吗?如果有台风能靠得住吗?

  华商陆海:打印设备是专门按照传统建筑要求进行设计,打印出来的墙体也符合现有的国家规范和法规,可以达到抗拉抗震抗压抗剪切的建筑强度要求,能抗八级地震。随后这栋楼将作为员工办公楼,公司的员工会搬进去。

  现在让我们跟随摄像机去看看这栋3D打印房屋里面的情况吧~

  
打印的别墅,外貌哦~

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  新浪:墙体表面的纹路是怎么形成的?

  华商陆海:墙体表面的纹路是因为3D打印机在钢筋上浇筑混凝土是按层叠加的,每层打出10厘米的高度,厚度在25厘米。打印机的喷头喷出材料,像奶油裱花一样地层层叠加,凝固之后就变成了这样。

  华商陆海:为了让大家看到打印的墙体本身,因此并没有对房子进行装修。墙体打印完安装门窗和做墙面修整这些很快,后面我们也会升级技术,打印过程中就能抹平墙面。打印机每打一层,也会把分隔房间的墙体也一并打出,在需要预留窗户的位置,系统会自动停止喷出混凝土,待绕过窗户的位置再继续自动浇筑。

  网友提问:如果想在屋子里钉个钉子挂幅画什么的,会破坏屋子的承重结构吗?墙体会不会裂开?

  华商陆海:钢筋混凝土打印出来的房子强度肯定有保障。

  网友提问:水管电管预埋是怎么实现的?

  华商陆海:水暖电在铺设钢筋时候和钢筋绑扎在一起,打印建筑时,就预埋在墙体和楼板内了,使用时候从预留口处接就可以。

  新浪:给我们介绍一下各代打印设备吧,眼前这台是最新的吗?

  华商陆海:3D打印机是一个数控设备,它的精度很高,第一代只能打印沙浆屋,强度不够。第二代打印钢筋混凝土房屋,开始我们想在打印时中间打印保温材料,设备研发出来了,没敢用,怕中间带保温的建筑强度不够。第三代我们正在研发更新,以便增加它更多的功能。旁边这台是第二代的设备,别墅也是它打印出来的。

  网友提问:若是多层建筑承重可以接受吗?

  华商陆海:我们现在打印的这栋别墅每层高3米,上下两层共6米,高度打印是没有限制的,而且不受承重限制,但是打印到一定高度需要养护,一般是28天。


能打印出别墅的打印机

  华商陆海:整个打印系统共有四个系统,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,由电脑操控喷头进行材料的浇筑。

  新浪:打印一栋房子总共分几步?

  华商陆海;房屋的打印共分四步:先是电子配料,然后将配好的原材料进行搅拌,调配混凝土的含水量;接着把搅拌好的材料输送到打印机内;最后一步就是打印了。此时,只要把建筑图纸数据输入到打印机的数控系统内,系统就会自动操控起打印喷头,并按照墙体走向在钢筋上浇筑混凝土了。

  新浪:别墅打印需要的45天各步骤各占了几天呢?除了机器自动施工的部分,一次打印需要直接参与多少人?

  华商陆海:事实上,真正打印时间用不了几天,主要是养护时间长,一层加上基础和绑筋15天,养护15天,二层打印,楼顶板打印和收尾工程15天共45天。直接参与人大概5-6人,在以后全自动化人工会更少,我们的主要人手都用在研发方面。

  打印这栋别墅使用的是20吨螺纹钢和400立方C30的混凝土。

  对于网友关心的成本问题,事实上打印这栋房子在批量打印之后所花费的仅仅是材料,是真正做到了普惠与民,让老百姓接受。

  网友提问:3D打印房子的过程最难的地方在哪里?

  华商陆海:最大的困难其实在于怎样克服混凝土无法迅速凝固的问题。普通混凝土搅拌好后,因为无法迅速凝固,墙体很难成型,经过我们研发团队不断创新,最终3D打印机喷出的混凝土实现了在3至5分钟内凝固成型。

  网友提问:这个是不是没有地基啊?牢不牢固啊?

  华商陆海:钢筋混凝土,强度是足够的,大家可以放心。地基可以用3D打印机打印,同样房顶造型也可以用,但目前看到的这栋别墅,钢筋基础和屋顶都是人来施工的,因为施工天气的原因来不及用3D打印机来打印。随着建筑高度的提升和建筑结构的复杂,3D打印机的优势就越发明显了。

  华商陆海:3D打印的房屋与普通3D打印共同的原理就是层层叠加技术。打印房屋的技术与其它3D打印技术有所不同,小型打印机或者其它打印机打实心的比较多,数控轮廓技术用的比较少,打印房屋空间是住人的,墙体是实心的,是有强度。将3D打印技术应用在建筑业,对于建筑业来说会是一次革命。

  网友提问:打印出来的房屋有法规保障吗?政府和市场认吗?

 华商陆海:目前还没有针对的法规,需要各方来推动。个人认为市场是认可的,3D打印有它的科学性,先进性,而且还能普惠于民,只不过是时间的问题,现在这项技术国外已经很重视。

  网友关心的建筑材料是否会释放有害气体,事实上并不会,材料方面,3D打印的房子和一般的建筑是一样的,既没有有害气体,也不会对人的生命造成伤害,是环保的、有安全保障的。

  网友回复:3D打印机能打印各种材料,但是对于石材的砌筑,是两个完全不同的概念。

  3D打印机并不需要模板,就直接整个打印出来,这也是它的优势所在。

  众多网友关心的成本的问题,主要还是在于建筑材料,其他的成本都很低,比人工用砖瓦建房子要便宜多了。刚刚我们看到的是实验楼,所以强度高,实际上不需要这么强。批量生产后必然大大降低成本,同时时间也会比一般的建筑过程缩短很多。

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3D打印的房子,二楼里面大家可能还没见到吧,快来看看吧~





  经过简单装修的别墅里面,是不是也别有一番风味呢~



  精装修后的别墅二层,真的很帅气~

  感谢吴董的讲解,也感谢网友们的热情参与,今天的节目到这里就告一段落了。



编辑:鞠丽

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2024-11-06 05:04:20