全國首個(gè)原位3D打印雙層建筑將完工 創(chuàng)新技術(shù)引領(lǐng)建造革命！

3月17日，在三峽大學(xué)3D打印研發(fā)基地，一棟8米高、占地100平方米的雙層實(shí)驗(yàn)樓正加緊建設(shè)，全程只需3名工人參與。這棟建筑自今年2月底開始建設(shè)，預(yù)計(jì)本月底完工，是全國首個(gè)原位3D打印雙層建筑。

工地現(xiàn)場持續(xù)傳出打印墻壁的聲音，一切工作正有條不紊地進(jìn)行。工作人員手持平板，發(fā)出打印指令，“超級(jí)打印機(jī)”即可做出響應(yīng)。這臺(tái)“超級(jí)打印機(jī)”打印最大范圍為12×11米，定位精度0.1毫米、打印精度2毫米，最高速度為每秒800毫米。武漢曉楠智能科技有限公司負(fù)責(zé)人楊浙介紹，建造這棟樓只需要導(dǎo)入一個(gè)模型，從地基到樓頂天花板均為一體化設(shè)計(jì)，點(diǎn)擊一鍵打印就能自動(dòng)開始。

此前，大尺度建筑3D打印技術(shù)面臨間距跨度大、累積誤差大的難題。三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院李洋波教授團(tuán)隊(duì)通過AI算法規(guī)劃打印路徑，縮短了打印頭空走時(shí)間，有效解決精度控制、結(jié)構(gòu)連續(xù)性及打印穩(wěn)定性等方面的難題。2023年，團(tuán)隊(duì)對(duì)第二代打印機(jī)進(jìn)行了機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn)，使用壽命和安全性都大幅提升；2024年研發(fā)的第三代打印機(jī)增加了更多人性化操控接口，可實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。此次建房過程中，使用了AI算法規(guī)劃打印路徑，極大縮短了打印頭空走時(shí)間，提高了打印效率。

傳統(tǒng)雙層建筑需要5名工人耗時(shí)2個(gè)月才能建成，而同樣的3D打印建筑只需3名工人花1個(gè)月就能完成，模板和人工都能大大節(jié)省。200平方米的建筑，不到一個(gè)月的時(shí)間就能打印完成，比傳統(tǒng)建造工期縮短約70%。3D打印是純混凝土砂漿，強(qiáng)度比傳統(tǒng)磚的強(qiáng)度要高，柱子、墻體、樓板、樓面都是一體化打印的，打印精度更高。整個(gè)建筑過程中，工地上所需的勞動(dòng)力和勞動(dòng)強(qiáng)度大幅減少。

打印機(jī)的打印噴嘴兩次走到同一個(gè)位置時(shí)，精度偏差不超過0.1毫米，打印出來的形狀和外觀與原先設(shè)計(jì)的偏差不超過2毫米。得益于高精度建造水平，團(tuán)隊(duì)把墻壁特意設(shè)計(jì)成曲面造型，可以更大限度發(fā)揮人們的想象。這套房子每平方米的造價(jià)在1000元左右，這項(xiàng)技術(shù)未來投入市場運(yùn)用后，年創(chuàng)造收益將在1億元以上。該設(shè)備還可以打印玻璃鋼、陶瓷、塑料等材料，應(yīng)用于市政管道、排水設(shè)施、景觀雕塑等建設(shè)場景。目前在湖北、上海、浙江等地都有相關(guān)項(xiàng)目正在投入使用。