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“科技創新,就像撬動地球的槓桿,總能創造令人意想不到的奇蹟”,習近平主席在中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會上講的這句話,正在各個領域不斷得到印證。即便是我們居住的房子,如今竟也能直接用3D打印機打印出來。日前,亮相蘇州工業園區的數幢建築,便是採用此種技術建造而成。
建造方提供的數據顯示,採用3D打印技術建造房子,在節省材料、縮短工期、節能環保方面頗具優勢,然而,這種打印出來的房子會不會存在質量和安全方面的問題?未來發展趨勢如何?對此,中國建築標準設計研究院BIM建築設計研究所所長魏來在接受《中國建設報·中國住房》記者獨家專訪時稱:“用3D技術打印建築,是對建築業的一場技術性革命,但打印建築在強度、剛度、耐久性等方面的綜合性能還有待進一步驗證,技術上還欠火候。因此,目前該方式還處於實驗階段,很難獲得大規模推廣應用。”
性能待考
日前,亮相蘇州工業園區的採用3D打印技術建造的房子,包括一棟面積約1100平方米的別墅、一棟5層居民樓和一棟簡易展廳等。其實,3D打印建造方式在建築領域另有更專業的稱謂——增材疊加或快速成型,工作原理與切削原材料的傳統減材製造方法相反,屬於逐層增材製造物件。
儘管出於商業祕密考慮,房子建造方盈創新材料(蘇州)有限公司(以下簡稱蘇州盈創)並未對外展示建造用的3D打印機,但該公司總經理鄭建還是詳悉介紹了這臺打印機的情況:高6.6米、寬10米、長32米,底部佔地面積有一個籃球場大,高度有3層樓高。打印的材料寬度只能是1.2米,但長度可以無限長。根據電腦設計圖紙和方案,由電腦操控一個巨大噴口噴射出“油墨”,“油墨”呈“Z”字形排列,層層疊加,很快便砌起了一面高牆。之後,牆與牆之間還可像搭積木一樣壘起來,再用鋼筋水泥進行二次打印灌注連成一體。打印使用的“油墨”,實際上是由少量鋼筋、水泥和建築垃圾製成,“使用3D技術打印房子可節約建築材料30%左右,節約人工50%左右,工期更是大大縮短,這棟別墅面積約1100平方米,只需3個工人忙3天時間,打印需1天、拼裝需2天”。
對於輿論關注的3D打印建築的質量和安全性,在質量方面,此前據蘇州盈創所屬總公司上海盈創相關負責人介紹,由於原材料是高強度混凝土,不比傳統建築的強度和安全性差,生命週期同樣可以達到三五十年。而在安全性方面,鄭建則稱:“3D打印的牆體強度是普通水泥的5倍,且因中空而更加保溫。整棟建築質量更輕,理論上說抗震效果會更佳。”其所在公司還與中建八局、上海同濟建築設計院等單位聯合制定了3D打印建築的國內行業標準。而魏來則認爲,“企業標準和國家標準不具備可比性,關於建築物的質量和安全性能,要麼通過權威專家組鑑定,給出明確的鑑定意見;要麼滿足國家標準,否則,是不能上市出售的,而目前我國尚無這方面的國家標準”。
魏來進一步分析認爲,三維通過技術打印出來,改變了傳統的房屋建造技術。“所見即所得”,三維化、數字化建造方式是建築學領域的一次巨大的進步,不僅避免了很多處理措施問題,還擴展了人們的認知領域。但目前該技術還存在不少侷限,主要是材料和方式還有待改進,還不能完全跟其他技術兼容,比如同BIM技術的結合,就存在不少問題。同時,3D打印建築的配套政策、標準還不成熟。企業目前出售的產品,只是試驗品。