3D打印3層樓，博彭科技現(xiàn)場(chǎng)原位建筑打印技術(shù)造出新高度

南極熊導(dǎo)讀：作為3D打印的大尺寸應(yīng)用，建筑3D打印技術(shù)正在當(dāng)下如火如荼的發(fā)展中，國(guó)內(nèi)外都逐漸走近真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景。近日，在中部省份山西，由博彭科技打造的“全尺寸、異形、現(xiàn)場(chǎng)、原位3D打印3層樓小提琴房屋”正熱火朝天的施工中，歡迎聯(lián)系參觀！

△可打印高樓的造樓機(jī)GALAXY 高斯，誕生于2020年年初，博彭自主研發(fā)

△現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印3層樓，以小提琴為造型，利用山西當(dāng)?shù)毓虖U煤矸石，變廢為寶

△視頻

技術(shù)特點(diǎn)：
1.現(xiàn)場(chǎng)原位整體打印，一體成型，抗震9級(jí)；
2.墻體結(jié)構(gòu)保溫、隔熱、防水、隔音、造型五合一；
3.3D打印和鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合，大大提升整體安全性能；
4.水電管路邊打邊預(yù)埋，大大減少后期開(kāi)槽布線的工作，提高工作舒適性和減少工地粉塵；
5.打印油墨利用了山西當(dāng)?shù)氐拿喉肥�，綠色環(huán)保，開(kāi)拓了煤矸石大宗固廢利用的新渠道、新思路，積極響應(yīng)了當(dāng)下“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成號(hào)召。

△3D建筑打印原型機(jī)ZERO

2014年的9月11日，在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的感召下，博彭科技（杭州）有限公司正式成立，致力于建筑工業(yè)4.0。2015年8月23日，國(guó)務(wù)院會(huì)上提出“智能制造正在引發(fā)整個(gè)制造業(yè)的深刻變革，3D打印是智能制造業(yè)具有代表性的顛覆性技術(shù)，具有重大價(jià)值”。

經(jīng)過(guò)一年多的艱苦攻關(guān)，2015年年底，博彭科技（杭州）有限公司研制出原型機(jī)ZERO，在杭州落地并成功打印出一棟小型別墅樣板。至此，3D建筑打印正式進(jìn)入中國(guó)并在中國(guó)蓬勃發(fā)展。

一、3D建筑打印的起源
1996年3月26日，一個(gè)名叫Berok Khonevis的南加州大學(xué)教授，向美國(guó)專(zhuān)利局遞交了一個(gè)名為《ADDITIVE FABRICATION METHOD增材制造方法》的專(zhuān)利，記錄了一種全新的房屋建造方法，并把它命名為CONTOUR CRAFTING，在中國(guó)，俗稱輪廓成型工藝。1997年的8月12日，專(zhuān)利獲批，專(zhuān)利號(hào)為5656230。
二、博彭3D建筑打印，從實(shí)驗(yàn)室走向戶外應(yīng)用
自第一臺(tái)中國(guó)自主研發(fā)的3D建筑打印原型機(jī)落地后，技術(shù)更新、設(shè)備迭代，在持續(xù)不斷推陳出新中，快速前進(jìn)。

• 2016年3月，獲得獨(dú)立第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)材料檢測(cè)認(rèn)證。
• 2016年5月份，3D打印墻體構(gòu)件強(qiáng)度通過(guò)測(cè)試；
• 2016年7月份，3D打印建筑物結(jié)構(gòu)通過(guò)測(cè)試；
• 2016年11月份，3D打印墻體構(gòu)件抗震測(cè)試；
• 2017年4月份，3D打印超高韌性混凝土高架橋墩測(cè)試；
• 2018年8月24日，中國(guó)第一張3D建筑打印材料專(zhuān)利《一種可用于3D建筑打印的高強(qiáng)高韌防水砂漿材料及其制備方法》獲批，專(zhuān)利號(hào)ZL 2016 1 0614696.6
  

同年夏天，博彭3D打印助力“三農(nóng)大業(yè)”，全球首個(gè)百米整體現(xiàn)場(chǎng)打印農(nóng)業(yè)大棚落戶塞上明珠銀川。該農(nóng)業(yè)大棚坐落在塞上明珠寧夏銀川的金鳳區(qū)，作業(yè)全長(zhǎng)100米。在寧夏自治區(qū)夏天極其干燥和炎熱的情況下，博彭科技完成了具有挑戰(zhàn)的施工，為全球首例現(xiàn)場(chǎng)一體打印的綠色農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)博彭的現(xiàn)場(chǎng)圖片可以發(fā)現(xiàn)，施工過(guò)程中的3D打印特有紋路，特別的整齊漂亮；且內(nèi)波紋墻體，具有天然的隔熱保溫功效，而且還特別節(jié)省材料。

        

△博彭3D打印助力“三農(nóng)大業(yè)”

除了嚴(yán)酷的天氣因素帶來(lái)的挑戰(zhàn)以外，現(xiàn)場(chǎng)施工還克服了晝夜溫差大等不利因素，白天黑夜不間斷施工，全球首例，真正地把3D建筑打印從實(shí)驗(yàn)室，落地到了廣大的應(yīng)用市場(chǎng)，具有劃時(shí)代的意義。

△2018，安徽宣城，特色文旅小鎮(zhèn)

△2020年10月，唐山，世界首個(gè)現(xiàn)場(chǎng)3D打印廁所，博彭科技承建、助力廁所革命

三、博彭3D建筑打印，從外來(lái)引進(jìn)到自主創(chuàng)新
從源頭來(lái)講，3D建筑打印誕生于美國(guó)，前期的專(zhuān)利技術(shù)，也都在國(guó)外。隨著以博彭科技為代表的企業(yè)在此領(lǐng)域逐年耕耘，中國(guó)逐步在此領(lǐng)域占據(jù)一席之地。從3D建筑打印的上下游而言，涉及到材料、布筋、機(jī)械、運(yùn)動(dòng)控制等相關(guān)的專(zhuān)利。

部分博彭專(zhuān)利列表，30+專(zhuān)利中，一半是發(fā)明專(zhuān)利，真正的中國(guó)自主創(chuàng)新
專(zhuān)利名稱	授權(quán)頒證日	類(lèi)型
用于3D輪廓成型機(jī)的移動(dòng)裝置	2018-05-04	實(shí)用新型
折疊式自行走建筑成型機(jī)	2017-05-31
基于自爬升平臺(tái)的建筑成型機(jī)	2015-11-18
輕便移動(dòng)式單位柱建筑輪廓成型機(jī)	2015-11-18
3D建筑打印作業(yè)平臺(tái)	2017-06-06
建筑物輪廓成型的供料系統(tǒng)	2018-02-02
建筑輪廓成型機(jī)	2018-02-02
單立柱懸臂式3D輪廓成型機(jī)	2019-09-02
一種新型的3D粘土打印機(jī)	2019-10-03
建筑輪廓成型機(jī)的Z向移動(dòng)結(jié)構(gòu)	2015-11-18
建筑輪廓成型機(jī)的Y向移動(dòng)結(jié)構(gòu)	2015-11-18
建筑輪廓成型機(jī)的物料輸送系統(tǒng)	2015-11-18
建筑3D打印裝置	2015-12-07
可折疊建筑輪廓成型機(jī)	2018-05-04	發(fā)明專(zhuān)利
建筑輪廓成型機(jī)	2017-05-31
建筑輪廓成型機(jī)的混凝土處理設(shè)備及處理方法	2018-09-11
3D打印建筑墻體的方法和3D打印建筑的設(shè)備	2019-02-05
3D建筑打印作業(yè)平臺(tái)	20107-06-06
建筑物輪廓成型的供料系統(tǒng)	2018-02-02
建筑輪廓成型機(jī)	2018-02-02
建筑輪廓成型機(jī)和建筑輪廓成型方法	2018-05-04
建筑輪廓成型機(jī)及建筑打印方法	2019-08-06
單立柱懸臂式3D輪廓成型機(jī)	2019-09-02
一種新型的3D粘土打印機(jī)	2019-10-03
建筑輪廓成型機(jī)的物料輸出單元	2018-05-04
建筑輪廓成型設(shè)備的供料系統(tǒng)	2019-11-12

四、3D建筑打印，從產(chǎn)品化到產(chǎn)業(yè)化
目前，3D建筑打印能夠做到的就是替代磚和模板，還不能夠完全摒棄人工。在具體的實(shí)施過(guò)程中，還存在著傳統(tǒng)加現(xiàn)代的施工方式，特別是樓層板如何打印，鋼筋如何布置等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。目前，3D建筑打印企業(yè)急需解決的首要問(wèn)題就是產(chǎn)品化，即打印設(shè)備的產(chǎn)品化，以及打印作品或構(gòu)件的產(chǎn)品化；另外一個(gè)，就是好的商業(yè)模式的建立。

難能可貴的是，類(lèi)似博彭科技這樣的企業(yè)，基于市場(chǎng)細(xì)分，推出了不同市場(chǎng)應(yīng)用前提下的設(shè)備解決方案，比如，打印百米高樓的造樓機(jī)，打印三層洋房的移動(dòng)工廠，狹小區(qū)域轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)靈活的自行走打印設(shè)備等等。同樣的，針對(duì)鄉(xiāng)村的3D打印模塊式廂房，還有景區(qū)用的景觀房等等，造型獨(dú)特，極具個(gè)性。

3D建筑打印的價(jià)值，不僅僅在建筑物本身，同樣的，上下游產(chǎn)業(yè)鏈的延申，也非常重要。由于打印油墨可以添加固體廢棄物，諸如建筑垃圾，尾礦和粉煤灰等，都可以作為骨料，添加后變廢為寶，具有良好的社會(huì)價(jià)值。是黑科技，更是造福人類(lèi)的“綠科技”。

△3D打印材料價(jià)值鏈

篇頭所涉及的世界首個(gè)現(xiàn)場(chǎng)原位3D打印3層樓，就是利用當(dāng)?shù)孛喉肥�作為油墨的原料，真正的變廢為寶。

五、3D建筑打印，從技術(shù)驅(qū)動(dòng)到市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)
中國(guó)龐大的市場(chǎng)，給3D建筑打印的發(fā)展，帶來(lái)了富饒的土壤和強(qiáng)勁動(dòng)力。改革開(kāi)放30多年來(lái),我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速,目前我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展正面臨著新的機(jī)遇,城鎮(zhèn)化已經(jīng)上升為全面建成小康社會(huì)的國(guó)家戰(zhàn)略。除此之外，2017年10月18日，十九大報(bào)告中首次提出實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。通過(guò)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的短板，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，真正實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)。特色小鎮(zhèn)是整合鄉(xiāng)村資源、體現(xiàn)鄉(xiāng)村風(fēng)貌、展示農(nóng)業(yè)旅游景觀、提高農(nóng)民收入的重要承載方式。2016年7月1日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展特色小鎮(zhèn)培育工作的通知》要求到2020年，培育1000個(gè)左右各具特色、富有活力的休閑旅游特色小鎮(zhèn)，據(jù)測(cè)算，累計(jì)投資規(guī)模將超萬(wàn)億元。

2017年，Berok 在美國(guó)成立 CONTOUR CRAFTING CORPORATION, 正式以公司形式開(kāi)始推廣輪廓成型工藝。這一天，距離他獲得首次獲得專(zhuān)利許可，過(guò)去了剛好20年。眾所周知，一項(xiàng)新技術(shù)，從發(fā)明到大規(guī)模應(yīng)用，一般常規(guī)的周期是需要30年，留給Berok的時(shí)間已經(jīng)不多。

2020年12月10日前后，中國(guó)建材研究總院牽頭的《3D打印水泥基材料界面結(jié)合強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)，在云南昆明舉行。另外，兩個(gè)關(guān)聯(lián)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也在緊鑼密鼓的落地中。更多的科研院所、企事業(yè)單位正參與到3D建筑打印中來(lái)，可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，中國(guó)的3D建筑打印行業(yè)將進(jìn)入快速發(fā)展的通道。由技術(shù)迭代和產(chǎn)品推陳出新帶來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭，將勢(shì)不可擋。

六、3D建筑打印，從地球到外太空
2020年12月17日 嫦娥五號(hào)已成功返回地球。中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士吳偉仁在接受新華社專(zhuān)訪表示，未來(lái)可以在月球上開(kāi)展蓋房子、打磚、3D打印等工作。

3D建筑打印這個(gè)行業(yè)也是一樣，僅僅擁有專(zhuān)業(yè)技術(shù)是不夠的，哪一家企業(yè)能夠集合了綠色建筑、智能建造，并擁有設(shè)計(jì)、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等能力，擁有一只年富力強(qiáng)，能夠打仗、敢打勝仗的隊(duì)伍，才會(huì)笑到最后。幸運(yùn)的是，中國(guó)企業(yè)在黨中央的大力鼓舞和光輝領(lǐng)導(dǎo)下，正大步走向前。國(guó)有、民營(yíng)企業(yè)和科研院所一道，正在譜寫(xiě)著3D建筑打印的光輝未來(lái)，為創(chuàng)造無(wú)限可能的明天而辛勤耕耘著。

博彭科技致力于“建筑工業(yè)4.0”。在建筑領(lǐng)域的工業(yè)化、信息化的浪潮下，立志推動(dòng)建筑自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過(guò)全球領(lǐng)先的“ 3D建筑打印機(jī)”作為切入點(diǎn)和保障，用工業(yè)化的方式來(lái)進(jìn)行建筑的智能化、綠色化生產(chǎn)，改變千百年來(lái)機(jī)械化程度不高以及施工管理粗放的人工作業(yè)方式，降低人耗、物耗、能耗等，以提高建筑生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高住宅的整體質(zhì)量和人們的幸福水平。

展望
在3D建筑打印的社會(huì)效益和發(fā)展前景而言，可以預(yù)見(jiàn)，在以下幾個(gè)方面，將發(fā)揮巨大的作用：

• 特色小鎮(zhèn)中，用3D建筑打印的異形景區(qū)房，不僅給甲方節(jié)省了大量的時(shí)間和成本，同時(shí)也釋放了設(shè)計(jì)師的靈感和創(chuàng)造力；
• 在鄉(xiāng)村振興的宏偉藍(lán)圖中，地方政府帶領(lǐng)著鄉(xiāng)親奔小康，從過(guò)去單一的現(xiàn)金貨幣改為新的實(shí)物房屋，更為直接和高效，大大加速了整個(gè)鄉(xiāng)村的片區(qū)振興，讓新農(nóng)村建設(shè)，也像城市開(kāi)發(fā)一樣，整齊劃一、錯(cuò)落有致，讓富麗鄉(xiāng)村真正落到實(shí)處；
• 在城市拆遷改造的過(guò)程中，原有建筑物的拆除，再也不用將建筑垃圾外運(yùn)，直接破碎研磨，變成新的油墨，添加到打印的建筑材料中，變廢為寶，開(kāi)啟了一座座新的城市“礦山寶藏”。
• 在海外，例如一帶一路全球合作的模式中，新的“中國(guó)智造”，除了奔跑著的高鐵和大飛機(jī)，還有“3D打印房屋”、無(wú)人機(jī)等等，將成為一張張嶄新的名片，輸出到各個(gè)沿路國(guó)家。以往中國(guó)對(duì)外的扶持項(xiàng)目中，都以大基建為主，比如機(jī)場(chǎng)、橋梁、體育場(chǎng)和議會(huì)大樓，老百姓的對(duì)于中國(guó)制造和創(chuàng)造的能力，普遍感受不直接和低頻。衣食住行中，住房的分量最重。3D建筑打印帶來(lái)的技術(shù)革新，特別是3D打印安置房，就地取材，高效、經(jīng)濟(jì)、綠色，將大大加快當(dāng)?shù)卣�府�?duì)于選民的生活改善，成為爭(zhēng)奪選票的有力工具。讓世界再?zèng)]有難民營(yíng)！隨著中國(guó)的電影、歌曲紛紛走出國(guó)門(mén)，再加上高鐵、大飛機(jī)、3D打印房屋的加持，這將大大提高中國(guó)在一帶一路中的軟、硬實(shí)力。
  

3D建筑打印，在將來(lái)的人口紅利消失、缺少二代農(nóng)民工接班的前提下，在各行各業(yè)都盛行機(jī)器換人的大背景下，也將使傳統(tǒng)老行業(yè)，出現(xiàn)新玩法；3D建筑打印和BIM一道，將打通建筑數(shù)字化的任督二脈，使其發(fā)展成為一個(gè)新的黃金產(chǎn)業(yè)和綠色賽道。

厲害