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國內首個3D打印的可居住建筑交付，50小時建成！
在南京市六合區靈巖社區衛生服務中心，一幢建造中的兩層小樓“如裱花蛋糕一般”堆疊、長高，正初顯雛形，別看它外觀平平無奇，背后卻蘊含著高科技。
它就是國內首個真正意義上可居住、可交付使用的，由現場3D打印而成的兩層建筑，高6米、使用面積52.8平方米，由上海建工集團牽頭打造，建成后將作為院史展覽館使用。上海建工集團總工程師陳曉明說：“在智能建造探索之路上，大尺寸3D打印建造是上海建工優先發展的技術方向。”
兩層樓效果圖
這幢3D打印建筑，又名上海建工3D打印科技試驗樓項目，是由上海建工集團牽頭承擔的國家重點研發計劃項目中的示范工程之一。上海建工同東南大學、南京嘉翼精密機器制造股份有限公司聯合組成了項目團隊。
原地打印的這座兩層建筑，最終將作為南京市六合區靈巖社區衛生服務中心的院史展覽館投入使用。
打印現場
整個建筑的打印用時大概需要50個小時。項目團隊自主研發制造的3D打印裝備、自行研發的3D打印混凝土材料、首創設計的建筑結構，都為現場打印的順利實施奠定了重要基礎。
目前在現場的這款裝備，是國內首創的實現粗骨料混凝土材料泵送的現場原位3D打印機，打印范圍長24米，寬8.5米，高6米，打印頭噴嘴直徑采用40毫米和50毫米兩種，可以實現超大型建構筑物的智能化現場原位3D打印建造。
打印裝備到位了，更需要打印材料的“高效配合”。現場使用了項目團隊自行研發的3D打印混凝土材料，并在現場原位3D打印中，首創局部使用了含粗骨料的3D打印混凝土材料：通過泵送技術把含有粗骨料的預拌混凝土輸送到打印倉，在打印倉內二次攪拌后，再經打印頭擠出，打印成型。
粗骨料的使用，不僅可以降低材料成本，而且解決了目前采用3D打印砂漿容易開裂的問題。項目團隊同時還研發了可用于3D打印的固體廢棄物材料，正契合當前固廢循環利用、節能減排環保的發展理念。
目前，3D打印建筑推廣應用中面臨最大的挑戰，是缺乏相應的完善標準，為此項目團隊首創設計出滿足現行標準的“框架+砌體+疊合板結構”3D打印建筑。自承重墻體和局部柱及梁模板通過3D打印技術完成，框架結構作為承重結構，該種3D打印建筑結構的成功設計為項目的交付使用創造了重要條件。
打印現場
智能建造是“十四五”時期我國建筑業發展的重要方向之一。上海建工集團總工程師陳曉明說：“在智能建造探索之路上，大尺寸3D打印建造是上海建工優先發展的技術方向。”
多年來，上海建工依托多項國家級重大科研項目課題，在高分子材料及高性能混凝土材料3D打印工藝、裝備、材料等方面，進行了深入研究和工程實踐。
“2019年，上海建工的第一座3D打印橋在普陀桃浦中央綠地落成，這也是國內第一座運用3D打印技術一次成型的高分子材料景觀橋。”陳曉明說，“同一年，在福建泉州，上海建工又打造了高分子材料3D打印分段預拼裝人行景觀橋，橋全長17.5米、寬3.2米、高3.2米，橋體凈重12噸，經過連續5周時間打印完成。”
桃浦中央綠地3D打印橋
去年，成都驛馬河城市公園內的“流云橋”，也由上海建工打造，這是迄今全球首座運用3D打印技術完成的最大跨度的高分子材料景觀橋，主體部分長21.58米、寬8米、高2.68米，凈重12噸，整體拼裝完成后含引橋總長達66.8米，創新采用“分段打印、預制拼裝工藝”，延綿悠長的空間意境，已經成為打卡地。
成都驛馬河城市公園內的3D打印橋
上海建工還在國內多處園林綠地景觀中，運用3D打印技術，打造了與周邊環境融為一體的“點景”建筑。
徐州國際園林博覽會3D打印座椅
上海風鈴綠地3D打印座椅
成都東部新區東一線延線3D打印座椅
在此次南京兩層建筑的建造過程中，上海建工對于高性能混凝土3D打印技術的嘗試，是持續探索建筑設計施工新模式的重要體現。
3D打印在復雜、個性化、按需定制的建筑物、構筑物建造中具有廣泛的應用空間，在極端施工環境如災區重建、核電站、月球基地等也有廣闊的應用前景。這個示范工程探索了現代房屋新型建造方式，可以實現大規模建筑工業化生產，將助力國內建筑行業提升智能建造和精益建造水平。
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