眾所周知，建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑運(yùn)行三大環(huán)節(jié)是建筑行業(yè)減碳、降碳的關(guān)鍵。建筑3D打印施工因其技術(shù)特性，可以實(shí)現(xiàn)免模板施工、可以實(shí)現(xiàn)工廠裝配式內(nèi)裝、墻體可以采用保溫材料填充、打印材料可以精確使用避免資源浪費(fèi)等，在助力實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)“雙碳”目標(biāo)的過程中有著巨大的優(yōu)勢。

圖1 建筑3D打印的雕塑

據(jù)了解，建筑3D打印從概念的提出到應(yīng)用已有20年的歷史，但是水泥基材料3D打印興起較晚，是當(dāng)前全球建筑行業(yè)研究的一個熱點(diǎn)方向。在較為成熟的金屬和塑料3D打印行業(yè)，其材料和成本是制約發(fā)展的兩大關(guān)鍵因素?？纱蛴〉牟牧戏N類有限，環(huán)保性差且達(dá)到民用標(biāo)準(zhǔn)較難。高精度3D打印機(jī)通常比較大型且價格昂貴，專利技術(shù)也更多掌握在國外巨頭公司手中，且核心部件很難實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

圖2 建筑3D打印的小房屋及建筑構(gòu)件

相對于金屬和塑料3D打印，建筑3D打印行業(yè)完全不同，不僅可用打印材料種類較多，且能解決固廢問題，綜合成本相比傳統(tǒng)建筑方式還更具優(yōu)勢。目前，我國工業(yè)級建筑3D打印機(jī)的軟件、硬件技術(shù)也日趨成熟，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平，還實(shí)現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，而且建筑3D打印不僅能滿足異型建筑設(shè)計，還可以在設(shè)計環(huán)節(jié)融入更多低碳概念，因地制宜，少人工、多天然，減少后期建筑運(yùn)行的用能需求。

圖3 建筑3D打印的墻體構(gòu)件

提到建筑3D打印技術(shù)在碳減排當(dāng)中的優(yōu)勢，筆者認(rèn)為，在利用固廢方面，建筑3D打印領(lǐng)域如何大幅提高固廢利用率是關(guān)鍵。按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)T/CECS 786-2020《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》對打印原材料的技術(shù)指標(biāo)提出了明確要求，與普通混凝土的原材料性能要求差異不大。但是如何大摻量利用固廢，還有很多工作需要去做。

而在材料發(fā)展方面，作為打印油墨材料對建筑3D打印發(fā)展十分重要。如快凝早強(qiáng)是對材料性能的基本要求，凝結(jié)時間應(yīng)在20~60min之間，2h抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到10-20MPa，28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到50-60MPa。

因此，開發(fā)更多性價比較高的功能性建筑3D打印材料，兼具綠色、節(jié)能、低碳的特點(diǎn)，并保證工作性能、形態(tài)穩(wěn)定性和強(qiáng)度均能滿足建筑3D打印的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)安全性要求，這樣的材料將會極大地推動行業(yè)發(fā)展，同時也是建筑材料行業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的方向。

圖4 建筑3D打印的墻體構(gòu)件

除此之外，筆者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工程應(yīng)用，是影響建筑3D打印行業(yè)的關(guān)鍵。據(jù)了解，建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是影響先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和普及的先決條件。當(dāng)更多的建筑3D打印工程的出現(xiàn)，也勢必快速促進(jìn)建筑3D打印行業(yè)，也符合國家“十四五”對于建筑行業(yè)智能建造技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃，更是解決建筑工人緊缺這一行業(yè)痛點(diǎn)的重要方式。

來源：冠力科技，作者：田冠飛

眾所周知，建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑運(yùn)行三大環(huán)節(jié)是建筑行業(yè)減碳、降碳的關(guān)鍵。建筑3D打印施工因其技術(shù)特性，可以實(shí)現(xiàn)免模板施工、可以實(shí)現(xiàn)工廠裝配式內(nèi)裝、墻體可以采用保溫材料填充、打印材料可以精確使用避免資源浪費(fèi)等，在助力實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)“雙碳”目標(biāo)的過程中有著巨大的優(yōu)勢。

圖1 建筑3D打印的雕塑

據(jù)了解，建筑3D打印從概念的提出到應(yīng)用已有20年的歷史，但是水泥基材料3D打印興起較晚，是當(dāng)前全球建筑行業(yè)研究的一個熱點(diǎn)方向。在較為成熟的金屬和塑料3D打印行業(yè)，其材料和成本是制約發(fā)展的兩大關(guān)鍵因素?？纱蛴〉牟牧戏N類有限，環(huán)保性差且達(dá)到民用標(biāo)準(zhǔn)較難。高精度3D打印機(jī)通常比較大型且價格昂貴，專利技術(shù)也更多掌握在國外巨頭公司手中，且核心部件很難實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

圖2 建筑3D打印的小房屋及建筑構(gòu)件

相對于金屬和塑料3D打印，建筑3D打印行業(yè)完全不同，不僅可用打印材料種類較多，且能解決固廢問題，綜合成本相比傳統(tǒng)建筑方式還更具優(yōu)勢。目前，我國工業(yè)級建筑3D打印機(jī)的軟件、硬件技術(shù)也日趨成熟，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平，還實(shí)現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，而且建筑3D打印不僅能滿足異型建筑設(shè)計，還可以在設(shè)計環(huán)節(jié)融入更多低碳概念，因地制宜，少人工、多天然，減少后期建筑運(yùn)行的用能需求。

圖3 建筑3D打印的墻體構(gòu)件

提到建筑3D打印技術(shù)在碳減排當(dāng)中的優(yōu)勢，筆者認(rèn)為，在利用固廢方面，建筑3D打印領(lǐng)域如何大幅提高固廢利用率是關(guān)鍵。按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)T/CECS 786-2020《混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程》對打印原材料的技術(shù)指標(biāo)提出了明確要求，與普通混凝土的原材料性能要求差異不大。但是如何大摻量利用固廢，還有很多工作需要去做。

而在材料發(fā)展方面，作為打印油墨材料對建筑3D打印發(fā)展十分重要。如快凝早強(qiáng)是對材料性能的基本要求，凝結(jié)時間應(yīng)在20~60min之間，2h抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到10-20MPa，28d抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到50-60MPa。

因此，開發(fā)更多性價比較高的功能性建筑3D打印材料，兼具綠色、節(jié)能、低碳的特點(diǎn)，并保證工作性能、形態(tài)穩(wěn)定性和強(qiáng)度均能滿足建筑3D打印的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)安全性要求，這樣的材料將會極大地推動行業(yè)發(fā)展，同時也是建筑材料行業(yè)應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的方向。

圖4 建筑3D打印的墻體構(gòu)件

除此之外，筆者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工程應(yīng)用，是影響建筑3D打印行業(yè)的關(guān)鍵。據(jù)了解，建筑行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，是影響先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和普及的先決條件。當(dāng)更多的建筑3D打印工程的出現(xiàn)，也勢必快速促進(jìn)建筑3D打印行業(yè)，也符合國家“十四五”對于建筑行業(yè)智能建造技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃，更是解決建筑工人緊缺這一行業(yè)痛點(diǎn)的重要方式。

來源：冠力科技，作者：田冠飛