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行業(yè)新聞
國內(nèi)首個3D打印的可居住建筑交付,50小時建成!
時間:2023-02-27    來源:上海建工官微    分享:
在南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,一幢建造中的兩層小樓“如裱花蛋糕一般”堆疊、長高,正初顯雛形,別看它外觀平平無奇,背后卻蘊含著高科技。


在南京市六合區(qū)靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心,一幢建造中的兩層小樓“如裱花蛋糕一般”堆疊、長高,正初顯雛形,別看它外觀平平無奇,背后卻蘊含著高科技。

它就是國內(nèi)首個真正意義上可居住、可交付使用的,由現(xiàn)場3D打印而成的兩層建筑,高6米、使用面積52.8平方米,由上海建工集團牽頭打造,建成后將作為院史展覽館使用。上海建工集團總工程師陳曉明說:“在智能建造探索之路上,大尺寸3D打印建造是上海建工優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)方向?!?/p>



兩層樓效果圖


CREATIVE TECHNOLOGY
真正可居住、可交付

這幢3D打印建筑,又名上海建工3D打印科技試驗樓項目,是由上海建工集團牽頭承擔(dān)的國家重點研發(fā)計劃項目中的示范工程之一。上海建工同東南大學(xué)、南京嘉翼精密機器制造股份有限公司聯(lián)合組成了項目團隊。


原地打印的這座兩層建筑,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。



打印現(xiàn)場


整個建筑的打印用時大概需要50個小時。項目團隊自主研發(fā)制造的3D打印裝備、自行研發(fā)的3D打印混凝土材料、首創(chuàng)設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu),都為現(xiàn)場打印的順利實施奠定了重要基礎(chǔ)。


目前在現(xiàn)場的這款裝備,是國內(nèi)首創(chuàng)的實現(xiàn)粗骨料混凝土材料泵送的現(xiàn)場原位3D打印機,打印范圍長24米,寬8.5米,高6米,打印頭噴嘴直徑采用40毫米和50毫米兩種,可以實現(xiàn)超大型建構(gòu)筑物的智能化現(xiàn)場原位3D打印建造。


打印裝備到位了,更需要打印材料的“高效配合”?,F(xiàn)場使用了項目團隊自行研發(fā)的3D打印混凝土材料,并在現(xiàn)場原位3D打印中,首創(chuàng)局部使用了含粗骨料的3D打印混凝土材料:通過泵送技術(shù)把含有粗骨料的預(yù)拌混凝土輸送到打印倉,在打印倉內(nèi)二次攪拌后,再經(jīng)打印頭擠出,打印成型。



粗骨料的使用,不僅可以降低材料成本,而且解決了目前采用3D打印砂漿容易開裂的問題。項目團隊同時還研發(fā)了可用于3D打印的固體廢棄物材料,正契合當(dāng)前固廢循環(huán)利用、節(jié)能減排環(huán)保的發(fā)展理念。


目前,3D打印建筑推廣應(yīng)用中面臨最大的挑戰(zhàn),是缺乏相應(yīng)的完善標(biāo)準(zhǔn),為此項目團隊首創(chuàng)設(shè)計出滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的“框架+砌體+疊合板結(jié)構(gòu)”3D打印建筑。自承重墻體和局部柱及梁模板通過3D打印技術(shù)完成,框架結(jié)構(gòu)作為承重結(jié)構(gòu),該種3D打印建筑結(jié)構(gòu)的成功設(shè)計為項目的交付使用創(chuàng)造了重要條件。


打印現(xiàn)場


CREATIVE TECHNOLOGY
上海建工的不停探索


智能建造是“十四五”時期我國建筑業(yè)發(fā)展的重要方向之一。上海建工集團總工程師陳曉明說:“在智能建造探索之路上,大尺寸3D打印建造是上海建工優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)方向。”


多年來,上海建工依托多項國家級重大科研項目課題,在高分子材料及高性能混凝土材料3D打印工藝、裝備、材料等方面,進行了深入研究和工程實踐。


“2019年,上海建工的第一座3D打印橋在普陀桃浦中央綠地落成,這也是國內(nèi)第一座運用3D打印技術(shù)一次成型的高分子材料景觀橋?!标悤悦髡f,“同一年,在福建泉州,上海建工又打造了高分子材料3D打印分段預(yù)拼裝人行景觀橋,橋全長17.5米、寬3.2米、高3.2米,橋體凈重12噸,經(jīng)過連續(xù)5周時間打印完成?!?/span>


桃浦中央綠地3D打印橋


去年,成都驛馬河城市公園內(nèi)的“流云橋”,也由上海建工打造,這是迄今全球首座運用3D打印技術(shù)完成的最大跨度的高分子材料景觀橋,主體部分長21.58米、寬8米、高2.68米,凈重12噸,整體拼裝完成后含引橋總長達(dá)66.8米,創(chuàng)新采用“分段打印、預(yù)制拼裝工藝”,延綿悠長的空間意境,已經(jīng)成為打卡地。


成都驛馬河城市公園內(nèi)的3D打印橋


上海建工還在國內(nèi)多處園林綠地景觀中,運用3D打印技術(shù),打造了與周邊環(huán)境融為一體的“點景”建筑。


徐州國際園林博覽會3D打印座椅


上海風(fēng)鈴綠地3D打印座椅


成都東部新區(qū)東一線延線3D打印座椅


在此次南京兩層建筑的建造過程中,上海建工對于高性能混凝土3D打印技術(shù)的嘗試,是持續(xù)探索建筑設(shè)計施工新模式的重要體現(xiàn)。


3D打印在復(fù)雜、個性化、按需定制的建筑物、構(gòu)筑物建造中具有廣泛的應(yīng)用空間,在極端施工環(huán)境如災(zāi)區(qū)重建、核電站、月球基地等也有廣闊的應(yīng)用前景。這個示范工程探索了現(xiàn)代房屋新型建造方式,可以實現(xiàn)大規(guī)模建筑工業(yè)化生產(chǎn),將助力國內(nèi)建筑行業(yè)提升智能建造和精益建造水平。




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