3D打印助力中国农村人居环境改善

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发布时间: 2021-11-27 16:00新华社官方帐号
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新华社石家庄11月27日电(记者任丽颖、冯维健)波浪起伏的外墙、编织型装饰花纹、圆拱式屋顶……58岁的赵秀娟告诉记者,这房子是“打印”出来的。

赵秀娟是河北张家口下花园区武家庄村人,自从她的房子成了当地小有名气的打卡“景点”,每天都要接待不少参观客。

图为河北省张家口市下花园区武家庄村的3D打印房屋。 新华社记者 任丽颖 摄

去年冬天,清华大学建筑学院的徐卫国教授想在武家庄做3D打印农舍。

村里人听了感到纳闷:房子那么大,怎么“打印”?能结实吗?能住人吗?

赵秀娟当时正想重新盖老房子,虽然有些犹豫,但心一横还是决定让徐教授来她家做这个农舍打印项目。

“好多人都反对,我顶着不小的压力。”赵秀娟说。

村民们不晓得的是:结合目前正在实施的乡村建设行动,专家们开始尝试将3D打印技术与改善农村人居环境、提高农房品质结合起来。

赵秀娟的房屋面积为106平方米,采用当地传统的窑洞造型,是一个5开间住宅。3大间分别为起居室及东西两个卧室,其上屋顶为筒拱结构,2小间分别为厨房及厕所。

图为河北省张家口市下花园区武家庄村的3D打印房屋。 新华社记者 任丽颖 摄

打印的时候,很多村民都过来看热闹,大家都想知道房子怎么打印。“在施工现场,有3套机器臂3D打印混凝土移动装置,分别放置在3大开间中央。设备‘一层层向上累加’进行基础及墙体的打印。屋顶在一旁单独打印后,用吊机将它再放到打印的墙体上面。”赵秀娟说。

徐卫国介绍,这间农宅的设计统一在一个三维数字模型上完成,建筑的外墙采用了编织纹理作为装饰,墙体中央灌注保温材料,形成了装饰、结构、保温一体化的外墙体系。

由徐卫国跨学科团队自主研发的机器人3D打印混凝土建造技术,是清华大学建筑学院科研成果之一,已通过评估进入产业化推广阶段。

“技术的优势在于省人力、高效率、造价低、高质量,并且在可实现传统的房屋造型设计建造的同时,还可实现各种优美的不规则曲面形体的建造。”徐卫国说。

给当地村民留下深刻印象的,不仅仅是层层叠加的打印技术。“每台设备上只有两个人负责操作按钮,这样就可以‘盖房子’,很神奇。”当地一名村民说。

在尝试打印农舍前,徐卫国已多次在国内外采用3D打印混凝土建造技术进行建筑构建。

图为这座3D打印房屋的内部。 新华社记者 任丽颖 摄

2019年1月,上海一座长26.3米的步行桥亮相;此后,在清华大学无锡应用技术研究院实验基地,徐卫国团队又成功打印了为非洲地区的低收入家庭设计的40平方米经济适用房。

2020年7月,中国住房和城乡建设部等十三部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》。指出要以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系。

“目前,中国仍有大量房屋及基础设施需要建设,而智能建造可以解决建设行业所面临的劳动力短缺问题,用机器人替代工人势在必行。同时,智能建造还可以把工人从繁重的体力劳动中解放出来。”徐卫国说。

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