當3D打印走進農(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)濟區(qū)·還地橋鎮(zhèn)黃崗村的國家級新農(nóng)房試點項目建設(shè)現(xiàn)場，混凝土源源不斷地從一臺懸臂式建筑3D打印機器人的噴嘴里擠出來，通過打印路徑的層層疊加，計算機中的房子模型被原位打印成現(xiàn)實的房屋。

該項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)智能建造團隊聯(lián)合共創(chuàng)?，F(xiàn)場使用的是一臺懸臂式原位建筑3D打印機器人，有效打印范圍可達22m*7m*4m，使用的材料是混砂漿。

“房子這么大，怎么打印？安全穩(wěn)固嗎？能住人嗎？”村民們在現(xiàn)場看到3D打印的房屋時產(chǎn)生了疑慮。答案是完全不用擔(dān)心，因為在河北張家口下花園武家莊村已經(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)國教授團隊使用3臺機器臂3D打印混凝土機器，在短短160個小時內(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。該房屋后來被評為“河北省十佳百優(yōu)美麗家園”，吸引了大量游客前來打卡。

在農(nóng)村使用3D打印技術(shù)建造房屋，這事情靠譜嗎？在資源庫來看，這將會成為一種常態(tài)，只是時間問題。

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打印機事先制作獨立的單元，然后對這些模塊進行內(nèi)部裝修布置。最終，將這些模塊運輸?shù)浆F(xiàn)場，并通過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)場使用3D打印機進行施工。首先，在待建房屋的空地上安裝大型建筑3D打印機，然后根據(jù)房屋的3D設(shè)計圖紙，逐層擠出建筑材料進行疊加成型。與此同時，還可以進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打印機采用的機械臂式。

為什么，需要用3D打??？

隨著時間的推移，我們必須承認傳統(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，而建筑3D打印技術(shù)是智能建造的代表。

事實上，傳統(tǒng)土木工程行業(yè)面臨著一系列亟待解決的問題，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)時間長等。同時，還存在一個非常嚴峻的問題，即從業(yè)人員老齡化嚴重，而年輕人又很少愿意投身該行業(yè)，這將導(dǎo)致勞動力短缺，用工成本顯著提升。

而3D打印的優(yōu)勢卻非常明顯，通過機器施工，用工很少，而且工作效率高，施工過程更加環(huán)保。該技術(shù)在高度自動化的設(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年中央一號文件對扎實推進宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)作出了重點部署，旨在讓農(nóng)民就地能夠過上現(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？

從國內(nèi)來看，除了上文提到的中建三局外，中建二局和上海建工等國企也已經(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，打印完成凈用時不到60小時。作為國內(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內(nèi)首個真正意義上可居住、可交付使用的3D打印兩層建筑，該項目建筑使用面積52.8平方米，高度6米，上下兩層，打印整體用時約50小時。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，不少的民營企業(yè)更是這些項目的主力軍，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)過多年的技術(shù)沉淀，已經(jīng)有非常成熟的解決方案。

國外建筑3D打印的領(lǐng)軍企業(yè)包括丹麥的COBOD，美國的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)標準。據(jù)了解，已經(jīng)實施的建筑3D打印標準包括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)性能試驗方法》和《3D打印混凝土拌合物性能試驗方法》。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》等近十項相關(guān)標準正在編制中。

建筑3D打印，或許不久的將來會在農(nóng)村興起；當人力成本高于3D打印時，你將對家門口擺放的3D打印機習(xí)以為常。

當3D打印走進農(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)濟區(qū)·還地橋鎮(zhèn)黃崗村的國家級新農(nóng)房試點項目建設(shè)現(xiàn)場，混凝土源源不斷地從一臺懸臂式建筑3D打印機器人的噴嘴里擠出來，通過打印路徑的層層疊加，計算機中的房子模型被原位打印成現(xiàn)實的房屋。

該項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)智能建造團隊聯(lián)合共創(chuàng)?，F(xiàn)場使用的是一臺懸臂式原位建筑3D打印機器人，有效打印范圍可達22m*7m*4m，使用的材料是混砂漿。

“房子這么大，怎么打印？安全穩(wěn)固嗎？能住人嗎？”村民們在現(xiàn)場看到3D打印的房屋時產(chǎn)生了疑慮。答案是完全不用擔(dān)心，因為在河北張家口下花園武家莊村已經(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)國教授團隊使用3臺機器臂3D打印混凝土機器，在短短160個小時內(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。該房屋后來被評為“河北省十佳百優(yōu)美麗家園”，吸引了大量游客前來打卡。

在農(nóng)村使用3D打印技術(shù)建造房屋，這事情靠譜嗎？在資源庫來看，這將會成為一種常態(tài)，只是時間問題。

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打印機事先制作獨立的單元，然后對這些模塊進行內(nèi)部裝修布置。最終，將這些模塊運輸?shù)浆F(xiàn)場，并通過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)場使用3D打印機進行施工。首先，在待建房屋的空地上安裝大型建筑3D打印機，然后根據(jù)房屋的3D設(shè)計圖紙，逐層擠出建筑材料進行疊加成型。與此同時，還可以進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打印機采用的機械臂式。

為什么，需要用3D打??？

隨著時間的推移，我們必須承認傳統(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，而建筑3D打印技術(shù)是智能建造的代表。

事實上，傳統(tǒng)土木工程行業(yè)面臨著一系列亟待解決的問題，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)時間長等。同時，還存在一個非常嚴峻的問題，即從業(yè)人員老齡化嚴重，而年輕人又很少愿意投身該行業(yè)，這將導(dǎo)致勞動力短缺，用工成本顯著提升。

而3D打印的優(yōu)勢卻非常明顯，通過機器施工，用工很少，而且工作效率高，施工過程更加環(huán)保。該技術(shù)在高度自動化的設(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年中央一號文件對扎實推進宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)作出了重點部署，旨在讓農(nóng)民就地能夠過上現(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？

從國內(nèi)來看，除了上文提到的中建三局外，中建二局和上海建工等國企也已經(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，打印完成凈用時不到60小時。作為國內(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內(nèi)首個真正意義上可居住、可交付使用的3D打印兩層建筑，該項目建筑使用面積52.8平方米，高度6米，上下兩層，打印整體用時約50小時。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，不少的民營企業(yè)更是這些項目的主力軍，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)過多年的技術(shù)沉淀，已經(jīng)有非常成熟的解決方案。

國外建筑3D打印的領(lǐng)軍企業(yè)包括丹麥的COBOD，美國的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)標準。據(jù)了解，已經(jīng)實施的建筑3D打印標準包括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)性能試驗方法》和《3D打印混凝土拌合物性能試驗方法》。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》等近十項相關(guān)標準正在編制中。

建筑3D打印，或許不久的將來會在農(nóng)村興起；當人力成本高于3D打印時，你將對家門口擺放的3D打印機習(xí)以為常。