在你的認知裡，3D打印能用來幹什麼？可以打印汽車配件，金屬零件，甚至人體心臟？其實這些東西的尺寸都不算大。
近日，我們國家將3D打印技術提升至一個新高度，中建二局廣東建設基地成功製造國際首個原位3D打印雙層建築，引發各國網友熱議。
今年的11月17日，一幢七十二米高的雙層樓房，於廣東中建二局建設基地完成了主體框架打印，這是世界上第一次3D打印這麼高的建築物。相比傳統打印而言，它採用的原位3D打印建造技術有著三大技術突破，領先於世界各國。
中建二局廣東建設基地成功製造國際首個原位3D打印雙層建築
一是原位打印。它是在施工現場直接將主體打印成型，無需進行二次拼裝。
二是輪廓工藝。這種工藝非常適合溫度較低，牆體需要保暖的北方地區，因為3D輪廓工藝打印出的牆體為中空結構，可以在內部添加保暖填充物。
三是首次將該技術應用到雙層建築上。雙層打印的結構難度大是公認的，而我國打印的雙層辦公樓面積約230平，用電腦智能控制，使用機械化自動操作，它可以做到24小時晝夜不停打印，從開始施工到完工只用了短短60小時。
除了速度快外，該建築對比常規工程可節省材料超過百分之60，使用壽命也預計可達50年。
該建築全貌
3D原位打印是中國技術、中國製造的一個重大創新，3D打印建築的基本原理與傳統打印機一樣：要有打印機，噴頭，油墨，紙張。
設備的金屬框架可以視作為打印機的機體。噴射混凝土的打印頭可視為一般打印機的噴頭，不過它噴出的是混凝土而不是油墨。在施工之前工作人員先在地下預埋了鋼筋籠，這些鋼筋就相當於打印紙。
在打印過程中隨著牆體不斷加高，鋼筋也會隨牆體一起增高，從而保證整個建築穩固。打印機噴出的混凝土會一圈一圈不斷噴出寬5釐米，厚2.5釐米的混泥土材料，而且混凝土澆築要一次完成，不能間斷。
在打印施工的過程裡，要是下面的混泥土牆體凝固的太慢，就無法形成足夠的支撐，硬度不夠就會使打印中的牆體變形或者坍塌。要是下層混泥土凝結太快又會導致和上層混凝土無法粘合牢固的問題。
3D打印所用的混凝土
為了解決這個問題3D打印的混凝土進行了特殊配比，工程師在混凝土砂漿中加入添加劑，通過調整材料粘度和凝結時間，最終開發出專門用於3D打印所需要的混凝土。它的強度可以達到C40-C60，完全滿足建築強度要求。
其實“打印”建築最早並不是起源於3D打印，而是起源於建築機器人。早在上世紀70年代，由於人工成本和工程效率問題凸顯，那個時候就有工程師著手研發相關機器人，並藉此來代替人工進行外牆安裝、水泥澆築等工作。
後來一些發達國家又製造出混凝土噴射機器人、混凝土鋪面修整機器人、鋼樑防火層噴塗機器人。這些機器的出現有效地降低了勞動力成本，提升了整體工作效率。直至二十一世紀，隨著科學技術和新型材料的不斷研發創新，3D打印技術這才走向成熟。
此時建築師們就開始考慮，與其使用這些種類繁多，功能各異的建築機器人，為何不直接一次搞一個完整的，直接將建築3D打印出來？
由此他們便設計出了適合3D打印的建築。現在傳統單層房屋打印在國外已經非常普遍，不過此次中國的雙層建築打印卻是世界首例。
其他國家之前也曾試過雙層建築打印，但考慮到二層要放東西和住人，3D打印的質量問題就凸顯出來了。於是國外建築師們退而求其次，在建築內增加拱頂，減少跨距，增加支撐等等。
結果就是一座200平的二層打印樓房，內部支撐柱要比傳統建築多兩倍以上，這樣打印出的兩層住宅不僅經濟效益低，而且嚴重影響房屋使用空間，所以最終普及不了。
而現在中國可以拿出一個更加優秀成型的方案，無論是速度還是實用性，我們的水平都處於世界頂端。
在建築3D打印方面，可以說中國始終走在時代的前列，有人說中國是唯一一個真正掌握了3D打印建築的國家。這句話聽起來很誇張，但目前為止，中國的確是唯一能夠生產出適合住人的3D建築國家。
早在2015年我國就已經通過3D打印技術建造別墅，不過那時還是分段打印，事先在工廠將各零件提前打印好。這種工藝造一棟1000平的別墅價格只需100萬元，平均一平米1000塊錢。
目前這種單層建築打印早已遠銷國外，僅埃及一個國家就訂購了兩萬套，隨著我國多層打印建築愈加成熟，未來這種建築必定會佔滿我們的大街小巷，為人類營造出科幻之城，綠色之城！
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