建筑渣土3D打印技术 开创建筑业绿色发展新纪元

lydiazhang   2017-05-23 09:52:42

北京崇建工程有限公司(简称北京崇建公司)位于北京美丽的龙潭湖畔,是世界500强第60位、国际知名承包商中冶集团旗下的中国二十二冶控股子公司,是东城区国资委直属企业,是以建筑业和新兴产业为主的国有企业。


北京崇建公司把“三创”——创新、创效、创业作为公司发展的新动能,以创新挖掘新动力、以创效激发新活力、以创业培育新动能,把员工的智慧和创造力聚焦到“三创”事业中。北京崇建公司坚持创新就是找准问题、创效就是抓住问题、创业就是解决问题的“三创”理念,立足于工序、管理、要素上创新,在节约、精细、忠诚上创效,在找项目、搞合作、再利用上创业,在全体员工中牢固树立改革创新意识,大力弘扬崇尚创新、宽容失败、鼓励探索的创新文化,积极推进以技术创新为核心的全面创新,使其成为公司发展的鲜明特色、强劲动力。北京崇建公司在技术创新道路上不断尝试、探索,通过顶层设计统筹规划,整合有效资源,加强战略监督执行,从而实现创新、产业、制度相互支撑,科技创新、制度创新协同发挥作用的新局面。


2016年,北京崇建公司组建绿色建筑智能化研究团队,坚持技术创新、工艺创新的研发理念,积极进行科技攻关,自主研发了“建筑渣土3D打印技术”,对于解决北京雾霾天气频现问题,减少渣土外运和围墙、路面材料回运,减少汽车尾气的排放,推行绿色建筑等方面做了积极探索,研制出北京崇建公司的创新发展实力品牌--建筑渣土3D打印技术,填补了国内空白。


北京崇建公司自主发明的国内首个建筑渣土3D打印技术,因其突出的实用性和明显的商业价值,在2016年“创青春”首都青年创新创业大赛,击败了700多项参赛项目获得大赛银奖,共青团中央进行共青团“双创”平台挂牌指导,东城区挂牌建立“创新工作室”。


目前,“建筑渣土3D打印技术”这一北京崇建公司的创新发展实力品牌,已经从实验、试制,迈出成功打印围墙、护栏等临建制品的重要步伐,迎来了绿色建筑智能化的美好春天。


建筑渣土3D打印技术应用案例介绍


(一)建筑渣土3D打印技术概述


国内3D打印技术已经有很多行业进行研发和应用,但是3D打印技术在建筑渣土应用方面仍属于空白。近年来,住建部、建筑协会鼓励建筑行业专项技术朝着“低碳环保 节能减排”的“创新、绿色”方向发展。北京崇建公司以敢于第一个吃螃蟹的勇气和创新精神,以总经理顶层设计、团队攻关的创新模式,开启了研究建筑渣土3D打印技术的探索之路。建筑渣土3D打印技术创意符合建筑产业发展趋势,也具有鲜明的前瞻性和创新性等优势。


北京崇建公司研究聚焦在每个建筑工地都会产生的大量渣土。北京崇建公司利用建筑渣土作为主要原料,应用3D打印技术将其打印成围墙、护栏等临建制品,替代原有建筑工地大临设施,不仅节省渣土清理、倒运等和大临建设中的人、机、材等费用,也减少渣土运输对城市造成负面影响(噪音污染、尘霾污染),可谓就地取材、变废为宝。


北京崇建公司自主研发出建筑渣土3D打印技术,从研发出两台“三角洲”型桌面3D打印机开始,到打印出第一批3D桌面文化工艺品,到取材施工现场渣土,变废为宝之后投入大临设施建设,打印出围墙、护栏等临建制品,实现了3D打印技术从无到有的“0”突破。此项创新研发技术对建筑企业降低成本、创效创收、安全管理有极大的推动作用,并且在节能减排、城市雾霾治理方面具有积极的促进作用,对建筑行业提倡“创新 绿色 环保”的发展要求具有一定的行业引领性。


“建筑渣土3D打印技术”,通过无模标准化生产方式,极大地提高了3D打印的效率,该技术与传统的人工施工方式相比,效率提高近50倍。尤其是在特型、异型建筑品牌标识的加工生产方面优势更加凸显,大大节约了项目临建阶段在工程造价、所需工时等方面的资金和时间,具有很高的行业引领性和创新性,具备长远的发展潜力。


1.政策优势:北京崇建公司产品实现了建筑垃圾、渣土的回收再利用,有效地解决了城市渣土污染的隐患,绿色环保、节能减排,符合国家发展政策。

2.背景优势:


(1)产品核心技术的应用,在建筑行业内属于空缺,产品推出后,行业内有强大的竞争优势。


(2)由于一期产品主要市场为建筑企业。依托中国中冶集团、中国二十二冶集团有限公司、北京崇建工程有限公司的背景资源,有助于产品在其它大型央企单位的销售推广。


3.技术优势


鉴于绿色建筑制品的无模化创新应用项目的核心技术就是3D打印机与添加剂的结合使用,在打印材料方面填补了行业空白,核心技术决定了产品在市场竞争方面有绝对的优势。考虑产品(绿色建筑制品的无模化创新应用项目)具有技术上的独特性,北京崇建公司将无偿对客户提供售前培训(包含视频培训和面授两种)和售后服务。


基于此,科技成果先后荣获第四届中国品牌创新发展论坛暨2016年度双创中国行荣誉盛典技术创新奖项、2016年“创青春”首都青年创新创业大赛银奖,挂牌成为东城区十大创新工作室,并先后被北京日报、新华网、光明网、人民网等多家国内主流媒体竞相报道。


(二)第一代建筑渣土3D打印机系统原理如下:


“渣土建筑3D打印技术”集自主研发的渣土建筑3D打印机与添加剂为一体,将建筑渣土打印成围墙、护栏、景观及安全警示牌等建筑制品,实现无模化的生产工艺。


(三)第二代建筑渣土3D打印机


“建筑渣土3D打印技术”在完成“三角洲”型桌面“3D打印机”的设计、组装、调试和运行后,研发团队着力研究“大型建筑渣土3D打印机”技术。在第一代机器研发成果基础上,北京崇建公司研发团队加快建筑渣土3D打印机技术的应用研发步伐,创新思路和方法,大胆设想、勇于实践,针对施工现场临建制品(围墙、护栏)的不同强度要求和渣土性质差异等,潜心钻研、反复调试,进行大型建筑渣土3D打印样机的设计、试制和打印临建制品攻关,大到机器轴距的设定和准确定位,小到每一个零部件的组装实验,都是经过研发团队成员多次地讨论与实践探寻,最终将建筑渣土打印成围墙、护栏、地面等临建设施,至此第二代“建筑渣土3D打印机”研发成功。在第一代机器基础上,二代机打印出的成品质量更好,技术含量更高,更能适应施工生产需要。第二代3D打印机打印出的成品抗压程度能够达到每平方厘米至少承重200公斤,完全可以将建筑工地上堆积的建筑渣土打印成安全警示牌、雕塑、保安亭等建筑制品及各类产品。


北京崇建公司研发团队先后以“大型3D渣土打印机Z轴成型系统”为核心技术,在2016年9月申报了国家发明专利,作为研发核心技术的无模剂等也正积极寻求专利保护,通过一系列举措完善公司创新工作体系,形成技术壁垒,成为企业无形资产,为科技成果市场化架起桥梁。


中国是全球规模最大、建筑企业最多的国家。目前国内建筑施工工地的临建设施均为人工加工,生产效率底,人员浪费,加上施工现场有很多的渣土资源。北京崇建公司首推实力品牌产品---建筑渣土3D打印技术,就地回收渣土和建筑垃圾等廉价打印材料,应用于施工临建,不仅提高企业生产效率,而且节约了人力成本,降低了材料成本,节省运输费用和施工时间,避免施工作业现场的扬灰现象,为建筑绿色施工迈出了绿色的第一步。


将科技成果加快转化并运用到实际才能更加凸显创新的意义。为此,研发团队积极寻找进军商业市场突破口。他们通过优化产品工艺,使其具备可持续性等性能更好地应用到其它建筑工地的临建中去,除此之外,研发团队还将尝试应用于二次结构墙体和防水倒墙的打印生产。下一步,研发团队将依托大数据、物联网、移动技术等,改变传统发展模式,全面推进绿色施工技术,快速提高行业信息化技术和水平,计划在2018年6月之后进行3D打印技术转让,努力实现自有技术走出去并全面推广,从而形成北京崇建公司产业支撑,为北京崇建公司进入高新技术企业行列,迈出坚实的脚步!


“唯改革者进,唯创新者强,唯改革创新者胜。”在历史的长河里,科技创新始终是引领经济发展的第一动力,是推动国家进步、民族发展的重要力量。创新是一个从基础科研到应用技术研究,再到技术产品化、产品市场化的复杂过程,需要不断探索、深度激活。未来,建筑渣土3D打印技术将对建筑施工业发展掀起新一轮变革,北京崇建公司将切实把创新摆在企业向多元化创新型企业转型的核心位置,不断推动管理、机制等多方面创新,汇聚力量,使创新成为引领企业发展的第一动力,让建筑渣土3D打印技术真正成为崇建公司新的核心竞争力。


北京崇建公司拥有一支优秀的管理团队、高素质的技术人才和出色的销售团队,继续秉承“科技引领 做优做强”的企业理念,用创新的思维、先进的技术、高品质的服务满足客户的需求,愿与各方一道携手,为建筑生产智能化发展做出新的更大的贡献。


建筑渣土3D打印技术从渣土打印开始,再到成型房屋,必将成为建筑行业的革命性创新技术,把建筑业绿色发展引向一个新起点,必将开创一个建筑业绿色发展的新纪元。

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