建筑3D打印的创新实践——广东机器人3D打印智能建造项目入选“十四五”国家重点研发计划示范工程

  2025年1月20日，“十四五”国家重点研发计划“面向多场景的新型建筑3D打印软硬件一体化关键技术与装备”年度汇报会暨示范项目实施方案论证会议在珠海召开。

  中国工程院院士欧进萍担任专家组组长，“十四五”国家重点研发计划“面向多场景的新型建筑3D打印软硬件一体化关键技术与装备”课题项目负责人、同济大学教授袁烽，清华大学深圳国际研究生院未来人居研究院常务副院长、教授徐卫国，各课题负责人、珠海市金湾区红旗镇政府相关负责人、行业协会代表、建筑企业代表等80余人齐聚一堂，聚焦城镇化智能建造需求，深入探讨了新型建筑3D打印关键技术在建筑领域的研究与应用。

  “十四五”国家重点研发计划聚焦重大需求，优化配置科技资源，着力解决当前及未来发展面临的科技瓶颈和明显问题，为国民经济与社会持续健康发展主要领域提供持续性的支撑和引领。“十四五”国家重点研发计划“面向多场景的新型建筑3D打印软硬件一体化关键技术与装备”课题由同济大学牵头，联合清华大学、河北工业大学、华中科技大学、住房和城乡建设部科技与产业化发展中心，以及行业5家一马当先的优势企业一同承担。

  会上，珠海市金湾区红旗镇城市驿站项目通过专家组评审，被列为“十四五”国家重点研发计划“面向多场景的新型建筑3D打印软硬件一体化关键技术与装备”示范工程。

  该项目是机器人3D打印智能建造项目，由广东中联建建筑工程有限公司牵头组织实施，项目的主体工程的施工采用的是机器人3D打印混凝土智能建造技术，通过3D打印的新型建造方式拟建成一座集公共厕所、物业管理用房、环卫之家等多功能为一体的公共服务驿站。

  其建造方式融合了虚拟设计和实物打印，工程师在BIM信息建模中规划建筑实体3D打印路径，将模型转化为3D打印机器人机械臂的运动轨迹和操作指令。随后，3D打印机器人依据预设程序高效“打印”建筑。该技术显著简化了混凝土3D打印工艺，大幅度减少了人力需求，实现了无模板施工、现场原位打印安装，且打印精度高、固废减少。

  中联建聚焦数字技术、智能互联和绿色低碳等领域，加快新质生产力应用培育，构建了包括BIM数字建模、无人机勘测、无人塔吊智控系统、建筑机器人等在内的30余项智能建造新技术，形成了一批智能建造典型场景，企业入选广东省智能建造试点项目试点企业（第一批）。

  2022年，中联建携手清华大学共建3D打印智能建造研究中心，致力于3D打印智能建造技术的研发及应用。历经三年技术攻坚，团队成功自主研发出机器人3D打印混凝土智能建造技术，实现了在智能建造领域的突破。

  “机器人3D打印智能混凝土智能建造技术是一种创新型房屋智能建造技术，它可充分的利用数字技术实现建造目标，通过依靠互联网及物联网、CNC数控设备、3D打印机器臂等智能机械，建造过程中连续的数字信息流及物质性建造流相辅相成，形成了一体化智能建造体系，实现高精度、高效率、环保性的物质建造。”广东中联建建筑工程有限公司总工程师卢勇介绍。

  自广东实施“百县千镇万村高水平质量的发展工程”以来，中联建积极做出响应，深度探索建筑企业投身百千万工程的新型协作帮扶路径。2024年，中联建与红旗镇展开结对帮扶，除资金帮扶外，还引入了3D打印智能建造高端设备及先进的数字建造技术，率先将机器人3D打印智能建造技术应用于红旗镇“百千万工程”中。

  据卢勇介绍，“十四五”国家重点研发计划重点专项“面向多场景的新型建筑 3D打印软硬件一体化关键技术与装备”项目（2023YFC3806900）的示范工程，旨在突破固废材料循环利用瓶颈，完善建筑3D打印基础理论，开发“工厂预制－原位建造”装备，搭建面向建筑3D打印的“生成找形－路径控制-感知定位”软件平台，全面构建软硬件一体化多源固废循环材料精准利用技术，搭建多源固废循环材料新型建筑 3D 打印标准化体系，实现多场景示范应用，为提升我国城市建筑的功能品质、实现绿色低碳可持续发展、高质量建筑工业化，提供创新科技支撑。

  近年来，为确保改造有力有效推进，山东重点围绕“为民”中心、突出“便民”导向、立足“安民”目标，让老旧小区改造标准更高、环境更优，居民获得感、幸福感、安全感更强。

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