记者走基层｜两层小楼，3D打印造

原标题：记者走基层｜两层小楼，3D打印造

近日，河北量子智能科技有限公司工作人员在厂区内的3D打印建筑前研究外部装修方案。 河北日报记者 刘剑英摄

远看是一幢外观与普通建筑并无二致的两层小楼，近看却发现7米多高的墙体竟是一层层叠加而成，每层材质的厚度约2厘米。很难想象，这幢建筑的墙体完全由3D打印机历时3个多月完成，成为邯郸首幢3D打印的建筑。

7月14日，记者来到位于邯郸肥乡区的河北量子智能科技有限公司，厂区西侧一幢建筑面积2000余平方米的两层楼正进行内部装修，之后将用作企业职工食堂。

这样一个“庞然大物”是如何打印出来的？

“把3D打印技术与传统建筑相结合，需要克服巨型3D打印机因负载过重产生晃动对精度的影响、打印材料受外部环境变化所需凝结时间不同等系列难题。”河北量子智能科技有限公司总经理张超介绍，公司自主研发的框架式打印设备，配备两个打印头同时作业，通过复杂的算法重构与拓扑优化，攻克了大尺寸打印中误差大的难题，让大尺寸建筑现场打印成为现实，无需二次拼装。

“我们研发的第五代建筑3D打印机，能将打印精度控制在0.1毫米以内，相当于一根头发丝的直径。”走进正在进行装修的3D打印建筑内部，张超抚摸着灰色的墙体表示，打印材料的性能同样影响建筑精度，他们使用的材料有独家配方，还能变废为宝。

在河北量子智能科技有限公司实验室，记者看到了生产打印材料所需的原料——不仅有普通水泥，还有以粉煤灰、矿粉、尾矿砂等工业固废研磨而成的各类粉末。该公司打印材料中的固废添加比例超45%，有效降低了材料成本。

“打印头喷吐出的高性能类砂浆材料中，还有聚丙烯纤维、玄武岩纤维、钢纤维等外加剂，可增强材料的抗折和抗裂性。”公司技术研发中心研发总监赵毅解释，如果下层打印材料凝结太慢，没有形成足够的强度，就无法支撑上层材料的重量，导致墙面变形甚至垮塌。如果凝结太快，又会出现和上层材料黏合力不足的问题。每种纤维都有独特的化学性质，进行打印作业时，技术人员需根据室外温度、湿度变化和具体施工方式，及时调整外加剂比例，确保层间黏合力稳定和每层材料凝结时间基本一致。

建材绿色化，节能又降本。赵毅算了一笔“经济账”：相较于传统建筑模式，3D打印建筑综合成本下降约30%。在材料方面，因使用大量固废，成本较混凝土下降约一半，随着技术成熟，打印时间还会进一步压缩。

3D打印建房，降本有优势，安全性如何保障？

赵毅手拿一份由国家建筑工程质量检验检测中心、中国建筑科学研究院等机构专家联合论证的报告说，3D打印建筑的墙体虽是打印完成，但房梁与屋顶仍采用坚固的钢筋框架做支撑。经专业检测，房屋可抵御8级强震。

“公司成立5年来，坚持创新推动3D打印技术与传统建筑融合，每年投入研发费用4000余万元。”张超介绍，他们与西安建筑科技大学、河北工程大学等高校共建技术研发中心，目前已获得5项发明专利及多项实用新型专利。（河北日报记者 刘剑英）