為了營(yíng)造濃厚學(xué)術(shù)氛圍，促進(jìn)設計團隊更好了解所在學(xué)科前沿知識，掌握建筑行業(yè)最新項目實(shí)踐和研究動(dòng)態(tài)，梵思設計集團開(kāi)設【梵思學(xué)堂】，以分享會(huì )的方式邀請業(yè)內著(zhù)名建筑師親臨探討指教。

11月21日，梵思設計集團特邀北京九州恒陽(yáng)科技有限公司總經(jīng)理孫樹(shù)偉，作“3D建材的特性及應用”的主題分享，介紹其公司研發(fā)的不同種類(lèi)3D產(chǎn)品，并展示它們在實(shí)際建筑工程中的實(shí)踐與應用。

分享主題｜《3D建材的特性及應用》

△3D建材分享現場(chǎng)

3D建筑材料

不拘泥于常規建筑形體

強大的藝術(shù)美感呈現力

絕佳的聲學(xué)效果

以及更加優(yōu)異的防火、耐用表現

被廣泛應用于各類(lèi)公共場(chǎng)所

如大型機場(chǎng)、歌劇院、藝術(shù)展廳等

呈現出驚艷的前衛造型表現

△3D建材分享現場(chǎng)

隨著(zhù)現代設計理念的不斷提升，建筑形態(tài)應用技術(shù)的持續發(fā)展，建筑師不再只滿(mǎn)足于傳統單曲、二維的建筑形態(tài)，更多地采用Rhino等參數化模型軟件進(jìn)行三維多曲面的建筑設計。3D建筑材料的出現，拓展了三維建筑形體的可能性。其設計的靈活性、施工速度的快速性、材料使用的高效率以及對環(huán)境的低影響，為實(shí)現復雜和定制化的設計提供良好的前提。

常見(jiàn)且應用廣泛的3D建材有GRG玻璃纖維增強石膏板（Glass-fiber Reinforced Gypsum）、GRC玻璃纖維增強混凝土（Glass fiber Reinforced Concrete）、UHPC超高性能混凝土（Ultra high performance concrete）等。本次講座中，孫樹(shù)偉總將分享這些3D材料在不同大型建筑中的應用實(shí)踐，以及在實(shí)施過(guò)程中需要用到的建筑技術(shù)及流程。（注：以下節選的項目圖片均源于分享嘉賓或網(wǎng)絡(luò )，侵刪）

—— 01 北京大興國際機場(chǎng) ——

△北京大興國際機場(chǎng)

北京大興國際機場(chǎng)，造型奇特，建造難度大，如何自由實(shí)現如此龐大的面貌，呈現出完美的裝飾室內設計效果，對于設計師和施工團隊是一次巨大挑戰。GRG材質(zhì)的應用，它的極致之美，它的延展性，于設計師和建筑團隊無(wú)疑是一道曙光。

△值機島

機場(chǎng)中的值機島浮島、檐口及墻面、自動(dòng)扶梯板邊及底部等三維曲面，均由GRG材料組成。實(shí)施過(guò)程中極為精細的工序把控、精心的構件布置和精準的尺寸定位，使得建筑內部空間線(xiàn)條柔美而又氣勢恢宏，且能實(shí)現大面積無(wú)縫的外觀(guān)效果。

△使用大型掃描儀對現場(chǎng)進(jìn)行掃描放線(xiàn)，進(jìn)行建模對接BIM系統

△GRG施工節點(diǎn)圖

—— 02 北京城市副中心圖書(shū)館 ——

△北京城市副中心圖書(shū)館

北京城市副中心圖書(shū)館，是世界上最大的具有氣候控制功能的閱讀空間。其柱身、柱帽、窗簾盒及吊頂葉片造型大面積使用GRG材料。整體包柱設計了造型獨特的三葉草造型，美觀(guān)大方。

△圖書(shū)館內部空間

該項目對GRG方案深化設計、產(chǎn)品設計，模具生產(chǎn)及現場(chǎng)安裝及表面處理都有著(zhù)很高的要求。

△全設備安裝現場(chǎng)

△GRG柱身與柱帽

—— 03 保定古動(dòng)物博物館 ——

△保定古動(dòng)物博物館

保定古動(dòng)物博物館是保定市政府與中科院古脊椎所攜手共建亞洲規模最大的自然博物館。在該項目的多處墻面、樓梯欄板及廊橋外立面，均使用GRC材料，其表面質(zhì)感肌理多樣化，可處理成光面、木紋面等。

△廊橋外立面GRC效果

△木紋面GRC樣板

△樓梯欄板GRC

—— 04 深圳大沙河文體中心 ——

△深圳大沙河文體中心

大沙河文體中心位于南山區桃源街道，西麗珠光路與龍珠一路交會(huì )處西北側，為原有桃源文體中心的拆除重建，并對西側附屬綠地進(jìn)行整體改造。

△GRC外墻效果（圖左）

墻面采用GRC產(chǎn)品，正是有了GRC的無(wú)限可塑性，以及紋理質(zhì)感的多樣性，才能創(chuàng )造出獨具特色的建筑外觀(guān)造型。

整體設計施工流程包含建模、分模、下單、材料生產(chǎn)以及最終全站儀定點(diǎn)安裝。

△現場(chǎng)安裝

△GRC實(shí)景圖

—— 05 無(wú)錫慈善博物館 ——

△無(wú)錫慈善博物館

博物館外觀(guān)從古鎮的風(fēng)貌肌理中提取色彩與質(zhì)感，在協(xié)調統一的基礎上尋求創(chuàng )新。外立面通過(guò)采用多種不同截面規格的UHPC混凝土條形桿件有機排列組合，形成標志性的建筑外部空間表皮。

△博物館外立面

通過(guò)對成品混凝土條形桿件施加三種濃度的沖刷酸洗工藝，使其表面呈現出不同程度的光滑與粗糙質(zhì)感效果。

多截面、多長(cháng)短、多質(zhì)感，組成多維度的精細化的設計組合，形成有疏有密、有虛有實(shí)、有進(jìn)有退、有粗有細的豐富變化。配合燈帶的布置，夜間效果更是美輪美奐。

△不同截面規格的UHPC混凝土條形桿件

△夜間效果

△UHPC施工現場(chǎng)

聽(tīng)完孫樹(shù)偉總對于3D建筑材料的分享，他的實(shí)踐和經(jīng)驗引發(fā)了梵思團隊的興趣，在交流答疑環(huán)節，大家積極踴躍發(fā)言，提出了自己心中的困惑和想法，希望能有更多的探討和領(lǐng)悟。（以下節選部分精彩對答）

討論1：在我們的認識中，一般機場(chǎng)項目采用鋁板會(huì )比較多。為什么在北京大興國際機場(chǎng)這個(gè)項目中，會(huì )使用GRG材料而不是鋁板呢？

但是使用GRG產(chǎn)品的話(huà)，首先就可以做到大面積無(wú)縫。GRG產(chǎn)品都會(huì )有一個(gè)翻邊處理，然后在兩塊產(chǎn)品的背面翻邊接縫處用螺栓連接固定，再在外表面刷上涂料，這樣子就可以做到表面大面積無(wú)縫的外觀(guān)效果。

其次，GRG維護起來(lái)比較簡(jiǎn)單，不用短時(shí)間就進(jìn)行清洗，即使五六年后其表面臟了，只要整體再刷一次涂料即可。作為石膏制品，即使它表面也會(huì )落灰，但不會(huì )像鋁板一樣吸附，隨著(zhù)時(shí)間的遷移，GRG老化、色差變化也會(huì )是整體性的，看起來(lái)外觀(guān)反差也不會(huì )非常大。

△討論精彩現場(chǎng)

討論2：您剛才提到，一般的GRG產(chǎn)品，使用在墻面是采取焊接的手法，而不是螺栓連接，那要怎么解決現場(chǎng)兩塊板出現誤差對不上的情況呢？

孫樹(shù)偉：首先這些GRG產(chǎn)品都是通過(guò)電腦建模，然后工廠(chǎng)一比一復刻生產(chǎn)出來(lái)的，出現大的誤差導致安裝對不上的幾率非常小。安裝過(guò)程中，GRG的預埋件直接跟背后框架挑出的調節龍骨焊接。

建筑的外觀(guān)形狀都是生產(chǎn)好的GRG自帶形狀，然后現場(chǎng)用全站儀定點(diǎn)安裝。先把主龍骨和副龍骨安裝好，調節的安裝龍骨并不用提前在工程準確生產(chǎn)，而是現場(chǎng)根據長(cháng)短、方向即時(shí)邊裝邊做，再與GRG的預埋件進(jìn)行焊接。針對這種異形的材質(zhì)，焊接會(huì )比螺栓連接更合適。

△GRG節點(diǎn)圖

△討論精彩現場(chǎng)

3D材料的發(fā)展將更加重視效率提升和環(huán)境影響降低。技術(shù)創(chuàng )新可能包括更先進(jìn)的打印技術(shù)、改良的材料配方，以及利用機器學(xué)習和人工智能優(yōu)化打印過(guò)程和材料性能。通過(guò)這些技術(shù)進(jìn)步，可以實(shí)現更快的建造速度、更高的結構強度和更好的資源利用效率。