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博彭科技开启“建筑3D打印”新时代

时间:2021-02-01 16:10:50 来源:消费日报网

  用3D打印的建筑你见过么?2021年5月,全国首个三层楼混凝土3D打印的建筑将对外开放,此建筑坐落在太行山上的山西省长治市,整体建筑面积300米。这个3D打印建筑的建造者,正是来自浙江杭州青山湖畔的博彭科技(杭州)有限公司。

  因为相信,所以看见,博彭科技这一群矢志不渝、砥砺前行的有志青年,于2014年正式开启建筑工业4.0时代大门!

  图一:全球首个现场原位3D打印三层楼

  一、“3D打印建筑建造工艺流程及优势

  1 “3D打印建筑”建造工艺流程

  3D打印建筑的过程,就好像在挤奶油蛋糕。用砂石、水泥、特种纤维和其他一些特殊添加剂做成的‘油墨’,按照计算机预先设计的图纸路径,从打印机的喷头中定量挤压出来,层层叠加然后打印出完整的房子。博彭科技(杭州)有限公司负责人蒋旭峰告诉记者:3D打印建筑,解放了大量的劳动力,整台设备,只需要两个新产业工人即操作工程师。墙体部分,一天一层,完全异形,在不增加成本的前提下,完成了传统人工需要花大代价和力气才能够达到的建筑效果。

  2、“3D打印建筑”的优势

  博彭科技,作为一种全新的建筑方式,最大亮点就是节能环保。与传统建筑行业相比,一方面,建筑完全按需定制,现场施工及物料配送全电脑控制,不再产生建筑垃圾;另一方面,它还能再利用诸如建筑垃圾、工业垃圾和尾矿等固体废弃物。3D打印的建筑通过破碎、研磨、再配比等技术处理,使之成为打印“油墨”的原材料,变废为宝,仅城市拆迁的建筑垃圾再处理,就相当于在全国范围内,新开了一座座“城市矿山”。它不但结构稳定、安全可靠,还可节约建筑材料20-30%、缩短工程施工工期30%-50%、减少人20%-50%……据测算,一旦技术完全成熟并产业化,至少能使建筑成本降低至传统的70—80%以上,创造巨大的社会和经济价值。

  二、博彭科技“3D打印建筑”的自主创新之路

    建筑3D打印诞生于美国,作为一家本土企业,要想在“3D建筑打印”占据一席之地,博彭科技只能在专业上不断探索、不断钻研材料、装备、工艺等,努力实践。从成立之日起就只做一件事,那就是“3D打印建筑”的自主创新,这条艰辛的自主创新之路,一走就是七年。

  图二:可打印百米高楼的造楼机GALAXY 高斯

  在自主创新这块,最能够代表企业水平的就是专利建设。从建筑3D打印的上下游而言,涉及到材料、布筋、机械、运动控制等相关的专利。博彭科技目前是业内唯一一家拥有全系列专利组合的企业,拥有30多项专利,一半是发明,真正将自主创新落到了实处,为日后的产业化发展,奠定了良好的基础。

  2015年年底,博彭科技(杭州)有限公司研制出原型机ZERO,在杭州落地并成功打印出一栋小型别墅样板。至此,3D打印建筑正式进入中国并在中国蓬勃发展。此后,技术更新、设备迭代,在持续推陈出新中飞速发展。2016年3月,建筑3D打印材料的配方获得独立第三方权威机构材料检测认证;5月份,3D打印墙体构件强度通过测试;7月份,3D打印建筑物结构通过测试;11月份,3D打印墙体构件抗震测试;2017年4月份,3D打印超高韧性混凝土高架桥墩测……

  2018年8月24日,国内首个关于3D打印建筑材料专利《一种可用于3D打印建筑的高强高韧防水砂浆材料及其制备方法》获批。同年夏天,博彭科技3D打印建筑助力“三农”,全国首个农业大棚落户塞上明珠银川,该大棚全长100米,带有3D打印特有的纹路,壮观漂亮,内波纹墙体在实现隔热保温功效的同时大大的节省了材料。众所周知,宁夏自治区夏天极其干燥和炎热,在这样的情况下,团队克服了酷暑天气以及昼夜温差,顺利地完成了现场施工,属于全球首例,真正让3D打印建筑从实验室,落地到了应用市场,具有划时代的意义。

  2020年年初,博彭科技自主研发的、可打印百米高楼的造楼机“GALAXY 高斯”成功诞生。

  

 

  图三:博彭3D打印助力“三农大业”

        三、博彭科技积极推出“3D打印建筑”场景应用解决方案,积极参与制定“3D打印建筑·行业标准”

  在产品研发及市场调研的过程中,博彭科技发现市场上“3D打印建筑”能够做到的就是替代砖和模板,还不能够完全摒弃人工。在具体的实施过程中,还存在着传统加现代的施工方式,特别是楼层板如何打印,钢筋如何布置等关键技术难点。

  如何解决打印设备的产品化、打印作品或构件的产品化以及建立一套完备的商业模式才是问题的关键。于是,博彭科技将市场细分,推出了不同市场应用场景下的设备解决方案,比如,打印百米高楼的造楼机,打印三层洋房的移动工厂,狭小区域转场作业灵活的自行走打印设备等等。

  2020年12月10日前后,中国建材研究总院牵头的《3D打印水泥基材料界面结合强度的试验方法》标准研讨会,在云南昆明举行。众多的科研院所、企事业单位纷纷参与到3D打印建筑中来,博彭科技作为3D打印行业翘楚受邀与住建部、国家标准委协同制定“3D打印建筑行业标准”。

  四、博彭科技:“3D打印建筑”的春天,已经来临

  图四:安徽宣城特色文旅小镇

  未来五年,“3D打印建筑”技术有望在越来越多的建设场景中,发挥重要作用。今天的“3D打印建筑”技术,就是10年前的装配式建筑。正是因为有技术不断的迭代、推陈出新,行业才有活力。博彭科技高层负责人蒋旭峰表示:“3D打印建筑”的春天,已经来临!从2015年博彭科技打印出“全球首个百米整体现场打印的农业大棚”、2018年的特色文旅小镇(安徽)、2020年的世界首个现场3D打印厕所(唐山),都留下了博彭科技“3D打印建筑”的足迹。

  

  图五:博彭科技·世界首个现场3D打印厕所(唐山)

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编辑: 刘洋
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