在華北平原崛起的雄安新區(qū)，一座形似“白鷺展翅”的建筑——“雄安之翼”正成為焦點。作為全球最大的3D打印建筑，它不僅以獨特的曲面形態(tài)勾勒出未來建筑的輪廓，更通過智能建造與綠色低碳技術的深度融合，為建筑行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供了可落地的實踐樣本。

“雄安之翼”項目航拍圖。受訪方供圖

3D打印+柔性建造：打造建筑“綠色外皮”?

“雄安之翼”兩側(cè)熠熠生輝的紅色雙翼，源自改性塑料3D打印技術與數(shù)字設計的完美結(jié)合。相較于傳統(tǒng)建造中手工切割帶來的大量浪費，3D打印技術實現(xiàn)了“按需制造”的綠色模式。據(jù)中電建河北雄安建設發(fā)展有限公司設計管理部副總經(jīng)理張細荒介紹，該技術通過精準堆疊材料，減少20%-30%的建筑用料，返工浪費量較傳統(tǒng)方式降低80%以上。其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在四大方面：用料精準無浪費、可制造輕量化堅固結(jié)構、省去高能耗模具開發(fā)、材料循環(huán)可復用。?

為保障建筑耐久性，項目團隊研發(fā)了專用塑料合金材料配方及后處理工藝，經(jīng)全紫外線加速老化測試，室外使用20年后仍能保持80%以上性能。針對3D打印過程中易出現(xiàn)的變形誤差問題，同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院副院長袁烽提出“柔性建造”理念，將工廠打印與現(xiàn)場打印相結(jié)合，通過現(xiàn)場復測彌補誤差。同時，廢棄打印材料可經(jīng)造粒機打碎后重新用于現(xiàn)場打印，實現(xiàn)材料零浪費。?

無人機+激光定位：實現(xiàn)“毫米級安裝”?

建筑安裝的精準度直接影響碳排放控制。“雄安之翼” 采用“無人機+激光定位”的智能安裝方案，為復雜構件安裝裝上“空中導航”。“雄安之翼”綠色智能建造技術顧問專家孟媛介紹，外場裝飾幕墻系統(tǒng)分為龍骨、連接、面板三級結(jié)構，通過激光定位技術實時匹配設計坐標，實現(xiàn)毫米級控制。?

這一精度的達成，源于一套覆蓋全流程的精準管控體系。項目建立了統(tǒng)一的設計、生產(chǎn)、現(xiàn)場三維坐標系統(tǒng)，并構建三級聯(lián)動定位體系：無人機采集數(shù)據(jù)生成點云模型，與BIM 模型比對實現(xiàn)厘米級定位；關鍵點位設置激光定位控制網(wǎng)，精準定位構件安裝點位；工廠通過結(jié)構光掃描確保構件出廠精度。針對合攏區(qū)域的累積誤差，通過后裝帶復測掃描并定制化3D打印，最終實現(xiàn)“一次到位”的安裝效果，既縮短工期，又減少材料浪費與碳排放。?

結(jié)構優(yōu)化技術：給建筑精準“瘦身”?

建筑結(jié)構如同支撐建筑軀體的“骨架”，也是鋼材消耗的大戶。傳統(tǒng)結(jié)構設計為了安全，會給“骨架”額外疊加遠超實際需求的鋼材，造成大量材料的浪費與碳排放，而“雄安之翼”采用世界領先的BESO拓撲結(jié)構雙向漸進優(yōu)化技術，通過精準計算模擬建筑每個部位的受力情況，清晰定位“受力區(qū)”和“冗余區(qū)”，核算出最優(yōu)用鋼量，把“用不上力”的鋼材減掉，讓每寸鋼材用到“刀刃”上，不僅給建筑“精準瘦身”，還實現(xiàn)了結(jié)構層面的高效減碳。?

經(jīng)拓撲計算比對，該技術較傳統(tǒng)方法節(jié)省鋼材約500噸，成功解決了大跨度懸挑結(jié)構的空間利用與造價控制難題。值得一提的是，懸挑鋼結(jié)構下掛的3D打印板還兼具實用功能，未來可用于室外觀影、燈光秀等活動，實現(xiàn)技術與體驗的雙重提升。

從“高耗高排”到“智能低碳”，“雄安之翼”以技術創(chuàng)新為筆，在雄安新區(qū)的土地上書寫著建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型的新篇章。這座集綠色、智能、美學于一體的文化地標，不僅讓低碳理念走進日常生活，更預示著建筑“智造” 的未來已來。

審核：王超 中電建河北雄安建設發(fā)展有限公司 高級工程師

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