建筑机器人3D打印系统完成首栋20层住宅楼:工期仅为传统施工的三分之一
中国建筑集团与碧桂园旗下博智林机器人联合宣布,全球首栋3D打印20层住宅楼在深圳竣工,建筑面积1.2万平方米,施工周期仅8个月,比传统方式缩短65%。
建筑机器人3D打印系统完成首栋20层住宅楼:工期仅为传统施工的三分之一
2028年2月13日,中国建筑集团与碧桂园旗下博智林机器人在深圳前海联合宣布,全球首栋采用3D打印技术建造的20层住宅楼正式竣工。该建筑名为「未来居」,总建筑面积1.2万平方米,施工周期仅8个月,比传统施工方式缩短约65%。
中国建筑集团董事长郑学选在竣工仪式上表示:「未来居的落成不是实验,而是产业化起点。我们计划在2029年将3D打印建筑技术推广至全国10个城市。」
技术系统
「未来居」的建造使用了博智林自研的巨型建筑3D打印系统「Spider X」。该系统由6台龙门式打印机器人组成,每台机器人臂展25米,可沿建筑外墙的轨道系统上下移动。
打印材料是一种特制的超高性能混凝土(UHPC),抗压强度达到120MPa(约为普通混凝土的3倍),24小时内即可固化至设计强度的80%。打印速度约为每小时1.2立方米混凝土,6台机器人并行作业,每天可完成约1层楼的结构施工。
成本与效率
中国建筑集团披露的数据显示,「未来居」的建造成本约为每平方米6800元,比同地段传统施工的每平方米8500元低约20%。成本节省主要来自三个方面:人工减少70%(从传统的每百平方米需5名工人降至1.5名)、材料浪费减少40%、工期缩短带来的资金成本降低。
博智林机器人总裁沈岗表示:「建筑行业的劳动生产率过去30年几乎没有增长,而制造业增长了数倍。3D打印建筑是让建筑行业追赶制造业效率的关键技术。」
设计灵活性
3D打印技术的一个意外优势是设计自由度。传统建筑受限于模板形状,而3D打印可以实现任意曲面和镂空结构。「未来居」的外立面采用了参数化设计的曲面遮阳结构,每层楼的窗户形状和遮阳角度都不同,这在传统施工中几乎不可能实现。
清华大学建筑学院教授庄惟敏评论称:「3D打印解放了建筑师的想象力。当建造成本不再受限于形状复杂度时,建筑美学将迎来新的可能性。」
结构安全验证
在结构安全方面,「未来居」通过了所有国家建筑规范要求的测试,包括抗震(8度设防)、抗风(基本风压0.55kN/m2)和防火(耐火极限3小时)。中国建筑科学研究院的第三方检测报告显示,该建筑的结构性能指标均满足或超过设计要求。
不过,部分结构工程师对3D打印建筑的长期耐久性表示关注。同济大学教授薛伟辰指出:「混凝土3D打印的层间结合强度是关键参数。我们需要至少5-10年的实际使用数据来验证其长期性能。」
劳动力影响
建筑业是中国吸纳农民工就业的最大行业之一,从业人员约5000万。3D打印建筑技术的推广可能对这一群体产生显著影响。人力资源和社会保障部已开始研究建筑业自动化转型的就业影响评估,预计将在2028年底前发布政策建议。
中国建筑业协会表示,3D打印技术不会完全替代建筑工人,而是改变工人的技能需求——从体力劳动转向设备操作和维护。
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