由近萬個(gè)3D打印單元塊組成，超大規(guī)模3D打印建筑”——雄安之翼

來源：一吾一實(shí); 上海市土木工程學(xué)會(huì)

在雄安新區(qū)容東片區(qū)的建設(shè)工地上，一座形似展翅鳳凰的建筑正在拔地而起。這座名為“雄安之翼”的大劇院，不僅承載著藝術(shù)與科技的融合使命，更以國內(nèi)超大規(guī)模建筑3D打印應(yīng)用工程的身份，成為中國智能建造領(lǐng)域的里程碑‌。

△項(xiàng)目日與夜效果圖

“雄安之翼”的誕生，打破了傳統(tǒng)建筑對(duì)人工澆筑和模板依賴的局限。其主體結(jié)構(gòu)及外立面由近萬個(gè)3D打印單元塊組成，其中屋頂單元塊3000余塊、墻面單元塊6000余塊‌。這些構(gòu)件采用高性能混凝土材料，通過巨型3D打印機(jī)逐層堆疊而成，打印精度達(dá)到毫米級(jí)，確保了拼接的嚴(yán)絲合縫‌。

△項(xiàng)目施工現(xiàn)場

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)引入智能安裝機(jī)器人，通過激光掃描和算法定位，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的自動(dòng)識(shí)別與精準(zhǔn)安裝。這一技術(shù)將傳統(tǒng)工地升級(jí)為“智能工廠”，施工效率提升30%以上，同時(shí)減少建筑垃圾80%‌。為支撐技術(shù)創(chuàng)新，雄安新區(qū)聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)、一造科技等科研機(jī)構(gòu)，籌建“建筑3D打印國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，推動(dòng)建筑行業(yè)向綠色化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型‌。

△項(xiàng)目效果圖

“雄安之翼”的設(shè)計(jì)靈感源于鳳凰展翅，中心塔樓向兩側(cè)延伸出紅色雙翼，象征雄安新區(qū)振翅高飛的愿景‌。建筑外立面的曲面造型復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)，而3D打印技術(shù)通過參數(shù)化建模，將設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的數(shù)字指令，最終呈現(xiàn)出流暢的曲線和鏤空肌理‌。

△項(xiàng)目鳥瞰效果圖

建筑內(nèi)部空間同樣充滿未來感。觀眾廳采用聲學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，3D打印的異形結(jié)構(gòu)既能滿足聲場均勻分布，又減少了二次裝修材料的使用。這一設(shè)計(jì)兼顧功能與環(huán)保，彰顯“未來之城”的營造理念‌。

自2024年10月啟動(dòng)打印以來，“雄安之翼”項(xiàng)目以“雄安速度”推進(jìn)。截至2025年3月，主體結(jié)構(gòu)已完成90%，外立面單元塊安裝進(jìn)度達(dá)85%，預(yù)計(jì)2025年12月全面竣工‌。施工過程中，BIM（建筑信息模型）技術(shù)與3D打印深度融合，實(shí)時(shí)監(jiān)控構(gòu)件質(zhì)量與安裝進(jìn)度，確保工程零返工‌。

△項(xiàng)目現(xiàn)場

這一項(xiàng)目的成功實(shí)踐，為雄安新區(qū)后續(xù)建筑提供了樣板。容東片區(qū)已規(guī)劃多個(gè)3D打印技術(shù)應(yīng)用場景，包括住宅、公共設(shè)施等，未來將形成智能建造產(chǎn)業(yè)集群‌。