南京用建筑3D 打印混凝土材料一天建好防控方艙

為了狙擊疫情、對新型冠狀病毒患者進行隔離，武漢的火神山、雷神山醫(yī)院僅用十余天建好，立下了汗馬功勞。近日，一種比箱式板房速度更快、設(shè)計更靈活的3D 打印建筑正在南京江北新區(qū)試點，用來建設(shè)公共衛(wèi)生防控方艙。從接到任務(wù)到房間設(shè)計、打印和安裝只用了十一天時間，而設(shè)計人員只需坐在家中進行設(shè)計，以特種混凝土為耗材的打印機便可以遠(yuǎn)程打印，生產(chǎn)和安裝只用了一天半時間。記者了解到，這種3D 打印建筑未來將出現(xiàn)在更多場合中，搭載了智能設(shè)備和大數(shù)據(jù)平臺，可以形成一張網(wǎng)絡(luò)助力防疫防控。

在南京江北新區(qū)中央商務(wù)區(qū)橫江大道一標(biāo)段中鐵四局工地上，記者看到工人們正在為復(fù)工進行準(zhǔn)備，而一座白色的小型建筑尤為醒目。門口設(shè)有人臉識別+自動測溫的閘機裝置，進入之后有兩個自動消毒洗手區(qū)域，最后一個房間里是360 度的消毒艙，可以給全身進行消毒。

這座小型建筑就是江北新區(qū)中心商務(wù)區(qū)的公共衛(wèi)生防控方艙，采用了建筑3D 打印技術(shù)快速建成的。記者在現(xiàn)場看到，方艙的白色墻面上有質(zhì)感明顯的紋路，這些就是3D 打印留下的痕跡。據(jù)介紹，整個方艙由12 個構(gòu)件組成，打印時便在墻體內(nèi)嵌入了鋼結(jié)構(gòu)保證穩(wěn)定性，現(xiàn)場安裝僅需6 個小時?！芭搩?nèi)頂部集成了水和電，同時還可以加入更多智能化設(shè)備，按每人洗手時間30 秒/人計算，標(biāo)準(zhǔn)型有24 個洗手點每分 鐘可供最多50-80 人使用”現(xiàn)場工作人員告訴記者，復(fù)工后項目上的所有人員都會通過這套系統(tǒng)進入，從而人員信息、體溫和潔凈度進行管理。

南京綠色增材智造研究院副院長李進告訴記者，傳統(tǒng)混凝土構(gòu)件需要制模、養(yǎng)護等工序，一般需要28 天左右時間，而這套3D 打印裝置用的混凝土使用了特別的配方，可以在幾個小時內(nèi)快速成形。“我們在2 月13 日接到江北新區(qū)中心商務(wù)區(qū)管理辦公室的要求和思路，著手開始設(shè)計，當(dāng)時設(shè)計人員都是在家里辦公，遠(yuǎn)程設(shè)計的?！崩钸M說，2 月24 日第一個方艙完成并開始投入使用，只用了11 天時間?！捌鋵嵈蛴≈恍枰惶觳坏?，裝配只需要幾個小時，我們這次有很長時間花在采購上的，最近因為防控需要交通不便，耗材運不進來，還是請了區(qū)里進行協(xié)調(diào)才解決。正常設(shè)計成熟、產(chǎn)能全開的情況下，建造時間將非常短。”

記者看到了特種混凝土構(gòu)件的3D 打印過程，與精密部件的3D 打印原理類似，特混被一層層的依據(jù)設(shè)計好的形狀進行打印，從而形成外立面上看到的紋理。生產(chǎn)線上，一對C 形結(jié)構(gòu)的方艙基礎(chǔ)構(gòu)建被緩慢打印出來。目前生產(chǎn)效率是每天可以出2-3 套/天構(gòu)件，房屋現(xiàn)場安裝每天1.5-2 套，每批次房建需要在8 天左右?！斑@個構(gòu)件是中空的，里面還進行了加固的設(shè)計，墻體厚度一般在25 厘米至30 厘米，這也提高了保溫性能，使得它拼裝出來的房子可以冬暖夏涼，使用起來的舒適性大大提高。相比之下，集裝箱房在冬天起不到保溫效果，夏天暴曬下則根本不能住人?！崩钸M告訴記者，同樣的空間需求，不算里面的集成設(shè)備的話，這種方艙的成本比采購集裝箱更便宜?！坝捎谧灾爻^20 噸，這種建筑也非常穩(wěn)固，無需進行地基建設(shè)，抗風(fēng)能力也很高?！逼髽I(yè)為此申請了國家相關(guān)專利。

目前使用建筑3D 打印技術(shù)的公交站臺，市民中心游客服務(wù)中心等建筑都已經(jīng)在江北新區(qū)落地。還將廣泛應(yīng)用于住宅打印、可移動式建筑的構(gòu)造、市政工程、地下管道工程的整體布局、民族文化建筑的建造和文化遺產(chǎn)修復(fù)等領(lǐng)域。