完成單位：中建股份有限公司
獲獎(jiǎng)等級：集體一等獎(jiǎng)
成果簡介：
3D打印建造技術(shù)目前處于學(xué)科前沿，中建首次對3D打印建造進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了系列的研究成果。
1、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
⑴對 3D打印建造進(jìn)行技術(shù)分類和技術(shù)評價(jià)，提出其發(fā)展趨勢和技術(shù)路線
對國內(nèi)外3D打印建造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了全面調(diào)研，明確了3D打印建造的概念和內(nèi)涵。把3D打印建造分為混凝土類、砌體類、金屬類、塑料類、其他類3D打印建造等類型，詳細(xì)介紹了各類型3D打印建造的技術(shù)特點(diǎn)、研究進(jìn)展和工程應(yīng)用。對3D打印建造工業(yè)化生產(chǎn)、智慧化安裝、打印設(shè)備多功能化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展發(fā)展趨勢等進(jìn)行了研究，使3D打印建造成為促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的加速器。
成果提出了3D打印建造基本延續(xù)傳統(tǒng)方式、部分延續(xù)傳統(tǒng)方式、完全突破傳統(tǒng)方式三條技術(shù)路線。
⑵混凝土3D打印材料研發(fā)
利用復(fù)配的觸變劑、調(diào)凝劑等外加劑，實(shí)現(xiàn)對水泥基建筑3D打印材料工作性能和凝結(jié)時(shí)間的控制的關(guān)鍵技術(shù)，滿足建筑3D打印工藝對材料工作性和凝結(jié)時(shí)間、早期強(qiáng)度的要求。研發(fā)的打印材料具有強(qiáng)度高、性能好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
⑶3D打印設(shè)備的研發(fā)
研發(fā)了打印頭、大型3D打印設(shè)備和控制系統(tǒng)，開發(fā)了打印程序，實(shí)現(xiàn)異形建筑打印及擠出料寬和料高控制，實(shí)現(xiàn)常規(guī)尺寸的梁、柱、墻、板等建筑構(gòu)件和小型房屋的3D打印。
⑷3D打印結(jié)構(gòu)體系的研發(fā)
研發(fā)了基于3D打印技術(shù)的配筋砌體剪力墻、框架結(jié)構(gòu)、異形柱框架結(jié)構(gòu)以及無筋砌體結(jié)構(gòu)體系，并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法，形成了成套的3D打印建造技術(shù)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并在示范工程中成功應(yīng)用。
2、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
基于上述創(chuàng)新成果，項(xiàng)目組研發(fā)了3D打印材料、打印設(shè)備、設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)等3D打印建造成套技術(shù)，編寫標(biāo)準(zhǔn)《3D打印鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《3D打印配筋砌體剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，圖集《3D打印配筋砌體剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖集》。獲得軟件著作權(quán)三項(xiàng)，發(fā)明專利授權(quán)和實(shí)用新型專利10余項(xiàng)；發(fā)表論文10余篇。研究成果在中建虹橋商業(yè)商務(wù)生態(tài)社區(qū)售樓處、浦東惠南民樂商業(yè)樓、3D打印建筑試驗(yàn)樓、未來辦公室等工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益良好，拓寬了建筑技術(shù)發(fā)展的新方向，應(yīng)用前景廣闊，為我國建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了技術(shù)支撐。
專家評語：
該成果在國內(nèi)首次對3D 打印建造進(jìn)行了系統(tǒng)和全面的研究，對3D打印建造進(jìn)行了技術(shù)分類和技術(shù)評價(jià)，提出了3D打印建造的發(fā)展趨勢和技術(shù)路線，研發(fā)了3D打印材料、打印設(shè)備、設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)等3D打印建造成套技術(shù)，編制了三部標(biāo)準(zhǔn)和圖集，取得了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果，并在大量工程中進(jìn)行推廣應(yīng)用。研究成果具有新穎性、科學(xué)性、系統(tǒng)性，內(nèi)容豐富、創(chuàng)新性強(qiáng)、應(yīng)用前景好，可取得顯著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，對行業(yè)技術(shù)進(jìn)步起到重大推動(dòng)作用。
