整體打印別墅落地北京通州 成本不低有礙推廣

建成后的別墅外貌。

資料圖片

　　當?shù)貢r間2015年9月23日，美國田納西州，3D打印汽車和房屋。美國能源部橡樹嶺國家實驗室利用3D打印技術，打造了一輛汽車和一間房屋，這輛汽車使用的電池能夠與這間房屋配對，而房屋是通過屋頂?shù)?a href="http://www.zhonghuixigou.com/stock/quote/sz000591/" target="_blank" title="太陽能 000591">太陽能板為自己提供能源的。

　　從3D打印的人偶模型到汽車配件，從食品到人工椎體，從校園里也能見到的3D打印實驗室到3D打印研究院，3D打印在我國從走入公眾視野到今天，走過了轟轟烈烈的兩年。

　　7月7日，青島，首屆中國3D打印節(jié)亮相2016電博會，琳瑯滿目的技術和產(chǎn)品被公眾認識和檢驗。與此同時，北京通州的一棟別墅里，國內(nèi)外媒體和同行的參訪團絡繹不絕。這座半年多前被3D打印出來的建筑，正被好奇的目光注視著，人們試圖從中看到3D打印在建筑行業(yè)的未來發(fā)展圖景。

　　3D打印在中國

　　3D打印又名增材制造，根據(jù)數(shù)字3D圖像或模型，一層一層地打印出實物。傳統(tǒng)的加工制造是在原材料基礎上，使用切削、磨削、腐蝕、熔融等辦法，把沒用的削掉，進而得到零部件；3D打印無須原坯和模具，它把材料一層一層摞上去，生產(chǎn)產(chǎn)品的機器就像打印機一樣，用疊加、層疊的辦法形成產(chǎn)品。

　　4月21日，全國增材制造標準化技術委員會成立大會在北京召開，這意味著，對接《中國制造2025》，增材制造(3D打印)標準化工作全面啟動。對于中國3D打印行業(yè)來說，這是一個歷史性的時刻。

　　該委員會共有委員61名，涉及中國增材制造領域具有代表性的高校、科研院所、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會等，涵蓋工藝、材料、設備、服務、檢測、認證及醫(yī)學等多個領域，被業(yè)界譽為“中國3D打印教父”的中國工程院院士盧秉恒擔任委員會的主任委員。

　　在接受其他媒體采訪時，盧秉恒表示，3D打印可以帶來很多顛覆性的變革。例如，在航空航天領域，材料利用率可由5%提升至90%以上，制造周期由數(shù)月壓縮為幾天；概念飛機的設計可減輕質(zhì)量的60%；新能源汽車可把2萬個零件集成為40個，6天打印完成且減重1/3。此外，3D打印也可以支持新科技革命，從增材到創(chuàng)材，3D打印可以研發(fā)超高強度、超高耐溫、超高韌性和超高抗蝕的合金材料。盧秉恒表示：“在全面推進科學技術創(chuàng)新的同時，如果能深入研究，不斷提高技術水平，掌握核心技術，那么，中國智能制造有望進入世界前列?！?/p>

　　不過，雖然我國的3D打印在基礎研究和產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)有了一定的進展，盧秉恒在牽頭成立中國3D打印研究院接受媒體采訪時仍指出，我國3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與美國相比仍有較大差距，如沒有形成產(chǎn)業(yè)鏈、工業(yè)環(huán)境不配套等。在一些核心技術和關鍵器件上，如3D打印機中的激光器，也仍然對國外依賴較大。

　　在應用方面，我國的3D打印豐富程度遠低于美國。盧秉恒曾介紹，目前我國3D打印的大部分應用仍然集中在軍工領域的開發(fā)與模具的制造上。從設備數(shù)量上看，美國目前各種3D打印設備的數(shù)量占全世界40%，而中國只有8%左右。

　　我國并沒有停止對3D打印應用進行探索的腳步。

　　6月16日，北京大學第三醫(yī)院成功實施世界首個3D打印人工椎體植入人體手術，人工椎體誕生并獲國家食品藥品監(jiān)督管理總局注冊批準。這不是3D打印第一次應用在我國的醫(yī)療實踐中。2015年8月，南京市兒童醫(yī)院在全國率先將3D打印應用于兒童先天性心臟病的治療過程——該院心外科專家使用3D打印技術，以1∶1的比例打印出一個嬰兒的心臟模型，并將其應用于手術中，成功地對一名出生僅3個月的復雜先心病嬰兒進行了心臟修復。

　　但是，和各領域看似快速發(fā)展相對的，是社會上對于3D打印的質(zhì)疑一直存在?！班孱^大于實質(zhì)”“炫技大于實操”，被不少人詬病。

　　整體打印別墅落地北京通州 專家對前景持觀望態(tài)度

　　北京通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)富豪工業(yè)區(qū)的一棟別墅最近吸引了中外媒體前去參觀。

　　這棟別墅共有兩層12個房間，屋頂是像城堡一樣的綠色圓錐形。和常見的別墅不同的，是墻面上蛋糕花紋一樣層層疊疊的痕跡。這棟別墅由北京華商騰達工貿(mào)有限公司于去年11月底建成。據(jù)負責人吳建平介紹，這是世界上第一個3D整體打印的別墅。記者查看由該公司記錄的打印施工過程視頻發(fā)現(xiàn)，“打印”出這棟建筑的打印機由兩條軌道、兩個支架和一個可移動的大型噴頭組成。噴頭在軌道中“擠出”原材料，3~5分鐘之后凝固成型。

　　吳建平介紹，他們首先進行電子配料，并進行攪拌，調(diào)配混凝土的含水量，然后將調(diào)配好的材料輸送到打印機里。在固定好預制鋼筋結(jié)構的同時，將打印機的兩條軌道人工放置在鋼筋架構的兩側(cè)，并固定好整個建筑的大體范圍。在此之后，把建筑圖紙數(shù)據(jù)輸入到打印機的數(shù)控系統(tǒng)中，打印機即可自動操作，將原材料澆筑在鋼筋上。

　　用傳統(tǒng)建筑方法建造一棟等面積的二層別墅，工期為3~6個月，人工成本占總建筑費用的50%左右。吳建平說，他們用3D打印的方法建造一個同樣的別墅，直接澆注成型，取消了模板工序，可以縮短工期至45天。由于3D打印建筑幾乎沒有原料浪費，建筑垃圾少，工程總造價會降低。更重要的是，機械施工能減少80%~90%的人工成本。

　　打印的別墅安全性能得到保障嗎？從事超過40年建筑業(yè)的吳建平說，該別墅可抗八級地震。但他坦言，由于經(jīng)費有限，所以建筑物并沒有送到實驗室上去監(jiān)測，但按照國家對于房屋建筑設計的要求，建造一個同樣面積且可抗8級地震的兩層建筑，需要5噸鋼筋。但他們的別墅用了20噸，所以他認為抗震性能可以達標。

　　吳建平介紹，目前打印出的別墅，將作為公司試驗3D打印設備的試驗品，不會出售。一層將作為樣板間進行展示，二層將用做辦公場所。吳建平說，他們研發(fā)這個項目，是為了能夠在將來普惠于民，降低建筑成本，讓老百姓更容易接受。湖南大學建筑學院副院長柳肅認為，3D打印在建筑設計過程中、在打印建筑模型上十分好用。打印出的模型精巧、精密。但在建造房子上，目前還看不到能廣泛推廣的理由。

　　一方面，是因為目前的建筑并不需要特殊的材料。柳肅說，3D打印出來的混凝土和人工做出來的區(qū)別不大，而且對于建筑這種不是特別精密的作業(yè)，難度不是很大，沒有必要用3D去打印。對于建筑行業(yè)引以為豪的減少廢料這一特點，柳肅說，建筑的廢料并不是那么可怕，有一定程度的浪費屬于正常。而就節(jié)省工時來說，工廠裝配同樣很快，不一定比3D打印慢。他介紹，發(fā)達國家很早就在使用裝配式的建筑，如柱子、墻、梁都是在工廠做好，運到工地像裝家具一樣裝起來。

　　“這也能在45天之內(nèi)完成。趕工程并非一個理由，一定要那么快干嘛呢？”柳肅提出了自己的疑問。

　　另一方面，柳肅認為，3D打印的費用比普通的建筑貴，是另一個阻礙技術推廣的原因。

　　多名專家都表示，這種新型建造的房屋，沒有相關的驗收標準和規(guī)范，距投入使用也有很長的距離。一位專家告訴中國青年報·中青在線記者，“如果需要驗收，任何人都是不敢簽字的?！?

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