实现固废合理利用，3D打印路还有多远？( 二 ) 本文转自：中国建材报图为3

除了发展速度比较快，混凝土3D打印在国内应用端和需求端还存在滞后现象。对此，北京空间智筑技术有限公司总经理张永虹指出，目前我国的建筑3D打印技术处于全球领先地位，但在商业化方面、太空3D打印和政策支持方面，国外走在了前面。当前，混凝土3D打印应用主要集中在美国、中国、欧洲、澳大利亚，在我国也有一大批高校、研究机构、企业进入到这个行业，主要以军事训练营房、车辆隐蔽结构、哨所、居民房、办公室、别墅、岗亭、公交站、隔离房、书屋、卫生间、花坛、花墙、海岸线、字体、标识、景观等建筑为应用对象。“混凝土3D打印技术发展较快，且在国内有着巨大的应用潜力，但在标准制定、成本核算、建筑许可、废渣再利用、减少碳排放等方面需要各方力量的共同推进。”张永虹说。
有些问题不容忽视
在混凝土3D打印技术快速发展的背后，还有很多问题需要国内外同行共同去解决，其中如何进一步实现混凝土3D打印的低碳发展就是问题之一。
“双碳”目标的提出关系到人类生存和发展，在这一背景下， 3D打印是否低碳？目前主要存在哪些问题？对此，张亚梅表示，当前混凝土3D打印技术在国内外已经有一定的影响，特别是在一些工程上非常领先的应用，也得到了国内外行业同行的广泛关注。但在混凝土3D打印技术快速发展的背后，还有很多问题需要国内外同行共同去解决，其中如何进一步实现混凝土3D打印的低碳发展就是问题之一。
“混凝土3D打印免模板、节省材料，本质上就是低碳的技术，但如果进一步聚焦3D打印技术的不同环节，可以发现目前大量应用的混凝土3D打印材料并不低碳。”张亚梅指出，目前广泛应用的混凝土3D打印技术是基于砂浆的3D打印，水泥用量一般在830±230kg/m3 ，是浇筑混凝土的两倍左右，急需从材料源头解决混凝土3D打印碳排放高的问题。实现途径主要有：减少混凝土中的水泥熟料用量；开发新型的可替代水泥的低碳胶凝材料；使用粗骨料；固废再生利用取代混凝土原材料；发展高/超高耐久3D打印混凝土等。
混凝土3D打印技术是多学科交叉的，单靠材料领域、设计领域或者设备领域比较难达到理想的应用效果。对此，张永虹表示，房屋建筑的各专业包括建筑设计、结构设计、水暖电设计、施工组织管理等，目前国内的混凝土3D打印技术处于一种技术先行的情况，技术上下游的专业没有很好融合进来，应加强与建筑设计师的融合，让设计师赋能混凝土3D打印产品的呈现。“对于设计师来说，首先会关注到混凝土3D打印设计方法，因为当新工艺介入时，设计师想要落地，就要想办法把设计方法和生产工艺相结合，但混凝土3D打印工艺和传统的建造工艺有很大的区别，从设计方法来看设计师认为需要重新建构，这是设计师未来着重去探讨的关键问题。除此之外，从需求端来看，建筑3D打印怎样更好与客户需求结合，这也是未来探索的问题之一。”张永虹强调说。
混凝土3D打印技术与设计、结构、材料、设备、软件、装修环环相扣，设计师和施工人员希望机械智能化越高越好、用的人工越少越好，但在技术推广方面仍存在一些难题。田冠飞指出，一是设备不方便性普遍存在。干过3D打印的人都知道，设备在打印过程中涉及设备的运输、安装、打印调试、清洗等很多工作，比较繁琐，亟需根据工艺和材料进行不断地改进优化，做到方便、精度高、速度快。二是混凝土3D打印过程中放置钢筋的工序大多是由人工完成的，也就是说机器在打印，人工在放钢筋，所以结构上最主要的问题是怎么放钢筋。三是材料问题，混凝土3D打印是数字化、智能化的，涉及设计、材料、结构、机械、软件等专业，是交叉融合的工艺，要进一步探讨如何配制出美观度好，而且能够整体控制成本的材料。四是软件和算法。目前，国产设备的软件很少自主研发，大多在用国外的开源软件，从这一点可以看出，我国3D打印技术虽然发展速度较快，但仍有很多值得学习的地方。