今年年初，全国首个“装配式3D建筑打印智能公交站台”在南京江北新区研创园落成。这个外形酷似“便携式播放器”造型的公交站台，配备了查询触摸屏、无人售货机、手机充电站等设施和功能，充满了未来科技生活的便捷性。而这只是南京嘉翼精密机器制造股份有限公司在3D建筑打印领域“小试牛刀”的一个成果。记者了解到，这家拥有目前世界上唯一一家3D建筑打印装配式工厂的企业，正积极整合3D建筑装配式产业链，让3D建筑打印技术走出实验室、走向产业化之路。

成功挺进万亿级市场

实际上，嘉翼精机的3D建筑打印“作品”不仅仅只有公交站台。目前，嘉翼精机已在南宁、南京等地的市政建设、园林景观等领域有多个应用案例，如景观花栏、小型公共厕所、门房、步道等。

坚固耐用、保护环境、减少人工、节约建材、降低成本、高效节能、工期更短……嘉翼精机董事长李进一口气列举了很多3D建筑打印的优点。“如果能将3D打印技术大范围应用于建筑业，可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工成本50%-80%。”李进以研创园3D建筑打印智能公交站台为例，该站台所有构件在设计绘图、图纸建模后，直接通过3D建筑打印机在工厂内3D打印预制后，再运输到现场直接拼装，全程仅需要4天。不仅比一般公交站台的建造安装节省了三分之二的时间，还避免了传统工地一片狼藉、嘈杂无章、尘土飞扬的弊端，对环境更加友好。

同时，打印站台采用的混凝土材料主要来自南部新城建筑垃圾回收再利用的生产线，“就这一座公交站台就能回收超10吨的建筑垃圾。”李进说。有一项数据统计显示，中国由于城市建设的需求，每年产生的建筑废料高达20亿吨。而3D建筑打印技术的推广，可以将城市大量的建筑废料变成建设科技智能城市的重要物资，不但节省城市建设的费用，也会大大降低生产水泥造成的环境污染。加上3D打印的优点之一就是可以精确计算建筑的用料量，从设计到打印一体成型，因此不会产生新的建筑垃圾。

“往小了说，仅在南京就有2000多个公交站台需要改造；往大了说，全省的建筑业市场规模超3万亿元，市场机会巨大。”李进说，这也意味着3D建筑打印的市场前景非常广阔。

整合资源进行产业化研发

作为新一代绿色高端产业，3D打印与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术。经过30多年的发展，3D打印技术已经广泛应用于汽车、航空航天、医疗、珠宝设计和教学科研等领域。“但从事3D建筑打印的机构还很少，全国范围内能够做到产业化的企业只有2家，全世界也不会超过10家。”李进说。

为何发展前景好、市场空间巨大的一个行业，参与者会这么少？“因为3D建筑打印是一项非常复杂的系统工程，门槛比较高。”李进告诉记者，目前大部分院校或研发机构在做研发的时候，都是在某个细分领域单点突破，而3D建筑打印产业分为新设备、新材料、新设计、新工艺四个部分，涉及机械设备、自动化、软件研发、新材料、创意设计、建筑工法等多个学科，属于交叉融合学科。这一核心特点决定了3D建筑打印并非是某一个教授牵头、某一个院系能够独立完成或单点突破的行业。

“因此需要有一个机构，能将各边缘交叉学科进行整合，吸纳更多的团队来做产业化的事情。”李进说，嘉翼精机正在做的就是这样的事情。嘉翼精机拥有20多年精密机床的研发、生产能力，2017年转型后把研发的重心逐步转向3D建筑打印，并已研发出各类型的3D建筑打印机。依托过硬的设备研发能力，嘉翼精机于2018年8月和东南大学材料科学与工程学院、南京江北新区产业技术研创园管委会三方合作共建了新型研发机构——南京绿色增材智造研究院有限公司，主要研发适合于建筑工程现场的组装式大型3D打印设备、研发建筑3D打印材料关键技术及工业化生产流程以及制定和编写建筑3D打印材料与结构体系的工法、规程、标准等，探索现代化的房屋建造方式。在一年不到的时间里，该机构已孵化引进企业5家、累计收入千万元、在研在孵项目8个。

将在房建领域实现突破

“今年我们将在房建领域有所突破。”李进说。

与传统工艺相比，3D建筑打印不需要模具就可以做出任意形状的构件，还可以把构件打得很大，最高单体构件可以超过2米。不仅可以满足个性化定制，且“打印”出来的房屋将更加坚固，承压能力相当于每平方厘米可承重2500kg。同样的一个异形结构建筑，3D建筑打印不仅速度快，成本也要低很多。诸多优势让3D建筑打印成为世界各国建筑设计公司研究和实践的重点，并逐渐成为住宅工业化发展的趋势。

同时，随着近几年我国大力发展装配式建筑，3D建筑打印行业也将迎来重大发展机遇。根据住建部出台的《建筑产业现代化发展纲要》,计划到2025年装配式建筑占新建筑的比例要达50%以上。其中，嘉翼精机所在的江北新区作为南京市装配式建筑重点推进区域，已有多个装配式建筑项目落地实施，例如国际健康城大众健康科创中心项目、南京一中（高中部）建设工程项目、人才公寓项目（1号地块）、研创园二期人才公寓项目等。“这些都是我们的机会。”李进透露，嘉翼精机已与绿地建设旗下的绿建集团共同组建事业部，就3D建筑打印在预制装配领域的非标使用进行合作。随着绿建集团投资150亿元在全国布局几十个点，通过该渠道，嘉翼精机未来可以和国内数千家预制装配工厂进行全方位合作。