南極熊導讀：作為3D打印的大尺寸應用，建筑3D打印技術正在當下如火如荼的發展中，國內外都逐漸走近真實應用場景。近日，在中部省份山西，由博彭科技打造的“全尺寸、異形、現場、原位3D打印3層樓小提琴房屋”正熱火朝天的施工中，歡迎聯系參觀！

△可打印高樓的造樓機GALAXY 高斯，誕生于2020年年初，博彭自主研發

△現場原位3D打印3層樓，以小提琴為造型，利用山西當地固廢煤矸石，變廢為寶

現場原位3D打印技術特點：
1.現場原位整體打印，一體成型，抗震9級；
2.墻體結構保溫、隔熱、防水、隔音、造型五合一；
3.3D打印和鋼結構結合，大大提升整體安全性能；
4.水電管路邊打邊預埋，大大減少后期開槽布線的工作，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地的煤矸石，綠色環保，開拓了煤矸石大宗固廢利用的新渠道、新思路，積極響應了當下“雙碳”目標的達成號召。

△3D建筑打印原型機ZERO

2014年的9月11日，在“大眾創業、萬眾創新”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4.0。2015年8月23日，國務院會上提出“智能制造正在引發整個制造業的深刻變革，3D打印是智能制造業具有代表性的顛覆性技術，具有重大價值”。

經過一年多的艱苦攻關，2015年年底，博彭科技（杭州）有限公司研制出原型機ZERO，在杭州落地并成功打印出一棟小型別墅樣板。至此，3D建筑打印正式進入中國并在中國蓬勃發展。

一、3D建筑打印的起源
1996年3月26日，一個名叫Berok Khonevis的南加州大學教授，向美國專利局遞交了一個名為《ADDITIVE FABRICATION METHOD增材制造方法》的專利，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，俗稱輪廓成型工藝。1997年的8月12日，專利獲批，專利號為5656230。

二、博彭3D建筑打印，從實驗室走向戶外應用
自第一臺中國自主研發的3D建筑打印原型機落地后，技術更新、設備迭代，在持續不斷推陳出新中，快速前進。 

• 2016年3月，獲得獨立第三方權威機構材料檢測認證。

• 2016年5月份，3D打印墻體構件強度通過測試；

• 2016年7月份，3D打印建筑物結構通過測試；

• 2016年11月份，3D打印墻體構件抗震測試；

• 2017年4月份，3D打印超高韌性混凝土高架橋墩測試；

• 2018年8月24日，中國第一張3D建筑打印材料專利《一種可用于3D建筑打印的高強高韌防水砂漿材料及其制備方法》獲批，專利號ZL 2016 1 0614696.6
  

同年夏天，博彭3D打印助力“三農大業”，全球首個百米整體現場打印農業大棚落戶塞上明珠銀川。該農業大棚坐落在塞上明珠寧夏銀川的金鳳區，作業全長100米。在寧夏自治區夏天極其干燥和炎熱的情況下，博彭科技完成了具有挑戰的施工，為全球首例現場一體打印的綠色農業基礎設施。通過博彭的現場圖片可以發現，施工過程中的3D打印特有紋路，特別的整齊漂亮；且內波紋墻體，具有天然的隔熱保溫功效，而且還特別節省材料。
      

除了嚴酷的天氣因素帶來的挑戰以外，現場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建筑打印從實驗室，落地到了廣大的應用市場，具有劃時代的意義。

△2018，安徽宣城，特色文旅小鎮

△2020年10月，唐山，世界首個現場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，從外來引進到自主創新
從源頭來講，3D建筑打印誕生于美國，前期的專利技術，也都在國外。隨著以博彭科技為代表的企業在此領域逐年耕耘，中國逐步在此領域占據一席之地。從3D建筑打印的上下游而言，涉及到材料、布筋、機械、運動控制等30余項相關的專利。

四、3D建筑打印，從產品化到產業化
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。在具體的實施過程中，還存在著傳統加現代的施工方式，特別是樓層板如何打印，鋼筋如何布置等關鍵技術難點。目前，3D建筑打印企業急需解決的首要問題就是產品化，即打印設備的產品化，以及打印作品或構件的產品化；另外一個，就是好的商業模式的建立。

難能可貴的是，類似博彭科技這樣的企業，基于市場細分，推出了不同市場應用前提下的設備解決方案，比如，打印百米高樓的造樓機，打印三層洋房的移動工廠，狹小區域轉場作業靈活的自行走打印設備等等。同樣的，針對鄉村的3D打印模塊式廂房，還有景區用的景觀房等等，造型獨特，極具個性。

3D建筑打印的價值，不僅僅在建筑物本身，同樣的，上下游產業鏈的延申，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，具有良好的社會價值。是黑科技，更是造福人類的“綠科技”。

△3D打印材料價值鏈

篇頭所涉及的世界首個現場原位3D打印3層樓，就是利用當地煤矸石作為油墨的原料，真正的變廢為寶。

五、3D建筑打印，從技術驅動到市場驅動
中國龐大的市場，給3D建筑打印的發展，帶來了富饒的土壤和強勁動力。改革開放30多年來,我國城鎮化發展迅速,目前我國城鎮化發展正面臨著新的機遇,城鎮化已經上升為全面建成小康社會的國家戰略。除此之外，2017年10月18日，十九大報告中首次提出實施鄉村振興戰略。通過鄉村振興戰略補齊農業農村發展的短板，實現農業農村現代化，真正實現全面建設小康社會。特色小鎮是整合鄉村資源、體現鄉村風貌、展示農業旅游景觀、提高農民收入的重要承載方式。2016年7月1日，住房城鄉建設部、國家發展改革委、財政部聯合下發了《關于開展特色小鎮培育工作的通知》要求到2020年，培育1000個左右各具特色、富有活力的休閑旅游特色小鎮，據測算，累計投資規模將超萬億元。

2017年，Berok 在美國成立 CONTOUR CRAFTING CORPORATION, 正式以公司形式開始推廣輪廓成型工藝。這一天，距離他獲得首次獲得專利許可，過去了剛好20年。眾所周知，一項新技術，從發明到大規模應用，一般常規的周期是需要30年，留給Berok的時間已經不多。

2020年12月10日前后，中國建材研究總院牽頭的《3D打印水泥基材料界面結合強度的試驗方法》標準研討會，在云南昆明舉行。另外，兩個關聯行業標準，也在緊鑼密鼓的落地中。更多的科研院所、企事業單位正參與到3D建筑打印中來，可以預見在不久的將來，中國的3D建筑打印行業將進入快速發展的通道。由技術迭代和產品推陳出新帶來的發展勢頭，將勢不可擋。

六、3D建筑打印，從地球到外太空
2020年12月17日 嫦娥五號已成功返回地球。中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁在接受新華社專訪表示，未來可以在月球上開展蓋房子、打磚、3D打印等工作。

3D建筑打印這個行業也是一樣，僅僅擁有專業技術是不夠的，哪一家企業能夠集合了綠色建筑、智能建造，并擁有設計、市場開發等能力，擁有一只年富力強，能夠打仗、敢打勝仗的隊伍，才會笑到最后。幸運的是，中國企業在黨中央的大力鼓舞和光輝領導下，正大步走向前。國有、民營企業和科研院所一道，正在譜寫著3D建筑打印的光輝未來，為創造無限可能的明天而辛勤耕耘著。

博彭科技致力于“建筑工業4.0”。在建筑領域的工業化、信息化的浪潮下，立志推動建筑自動化產業發展，通過全球領先的“ 3D建筑打印機”作為切入點和保障，用工業化的方式來進行建筑的智能化、綠色化生產，改變千百年來機械化程度不高以及施工管理粗放的人工作業方式，降低人耗、物耗、能耗等，以提高建筑生產的勞動生產率，提高住宅的整體質量和人們的幸福水平。

展望
在3D建筑打印的社會效益和發展前景而言，可以預見，在以下幾個方面，將發揮巨大的作用：

• 特色小鎮中，用3D建筑打印的異形景區房，不僅給甲方節省了大量的時間和成本，同時也釋放了設計師的靈感和創造力；

• 在鄉村振興的宏偉藍圖中，地方政府帶領著鄉親奔小康，從過去單一的現金貨幣改為新的實物房屋，更為直接和高效，大大加速了整個鄉村的片區振興，讓新農村建設，也像城市開發一樣，整齊劃一、錯落有致，讓富麗鄉村真正落到實處；

• 在城市拆遷改造的過程中，原有建筑物的拆除，再也不用將建筑垃圾外運，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“中國智造”，除了奔跑著的高鐵和大飛機，還有“3D打印房屋”、無人機等等，將成為一張張嶄新的名片，輸出到各個沿路國家。以往中國對外的扶持項目中，都以大基建為主，比如機場、橋梁、體育場和議會大樓，老百姓的對于中國制造和創造的能力，普遍感受不直接和低頻。衣食住行中，住房的分量最重。3D建筑打印帶來的技術革新，特別是3D打印安置房，就地取材，高效、經濟、綠色，將大大加快當地政府對于選民的生活改善，成為爭奪選票的有力工具。讓世界再沒有難民營！隨著中國的電影、歌曲紛紛走出國門，再加上高鐵、大飛機、3D打印房屋的加持，這將大大提高中國在一帶一路中的軟、硬實力。
  

3D建筑打印，在將來的人口紅利消失、缺少二代農民工接班的前提下，在各行各業都盛行機器換人的大背景下，也將使傳統老行業，出現新玩法；3D建筑打印和BIM一道，將打通建筑數字化的任督二脈，使其發展成為一個新的黃金產業和綠色賽道。