首栋3D整体打印别墅亮相通州 400平方米别墅仅用45天完工
这栋别墅长和宽都为15米左右,每层共有6个房间,使用面积200平方米,目前二层已经有了简单的装修,走进别墅,能明显感到比屋外的气温略低一些。据北京华商腾达工贸有限公司总经理吴建平介绍,这栋别墅是公司试验3D打印设备的试验品,去年就已经完工,不会对外出售,一层将用作“样板间”进行展示,二层将用作员工的办公用房。
揭秘
巨型打印喷头工作时就像奶油裱花
如今3D打印在航空航天、汽车零部件、重大装备、文化创意、生物医学等领域都有广泛应用,打印一个小物件很常见,但打印房子如何操作?用3D打印机来“造”房,是世界各国建筑师的梦想。此前,俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑,但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件,然后通过组装做成建筑的墙体;荷兰打印了一个景观房建筑叫“莫比乌斯环”,通过沙子和黏合剂打印若干个模块进行组装,但最终也没有打印出完整的房子。通州的这栋别墅,则是打印机在施工现场整体打印而成。
在别墅旁边的厂房里,吴建平向北青报记者展示了自己的“打印机”。这台“打印机”长20米,宽和高都是6米,6米的架子上还带着一个可以移动的大型喷头。设备分为四个系统,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,由电脑操控喷头喷出“油墨”,像奶油裱花一样层层叠加,按墙体的走向喷射“打印”。吴建平告诉北青报记者,无论是小型的3D打印机还是这样的“超级打印机”,打印的原理都是将材料一层一层堆叠,所以不管是3D打印出来的杯子还是房子,外表上看都有一圈一圈的螺纹,这就是堆叠打印的结果。未来他们还会在“打印机”上加装其他设备,可以抹平这些凸起的螺纹,让房子更加美观。
吴建平介绍,建筑结构越复杂,3D打印技术的优势越明显,任何形状的建筑只要有图纸都可以电脑操作打印出来,“随心所欲地打印出你想要的样子,给房子来个‘私人订制’,且精确度也更高,人工造房子的精确度在厘米,使用‘打印机’可以精确到毫米”。
3D打印使三个月建造期缩至45天
3D打印机不用墨水,但与航天、医疗等领域使用纳米等高科技材料进行3D打印不同,这栋别墅使用的就是普通的混凝土,与传统建筑完全一致。“现在打印房子材料大都是沙子和黏合剂,但是黏合剂带有化学成分,时间一长容易发生化学变化。但这栋别墅的材料就是钢筋混凝土,适合于现在建筑行业的要求。”吴建平介绍,别墅墙体、楼层板都是按建筑行业规范要求用钢筋绑扎,墙体厚度24厘米,抗震级别达到八级以上,不过普通的混凝土含水量比较高,这台“打印机”的混凝土需要重新调配。