3D打印墙体单元、墙体系统及其制造方法技术方案

本发明专利技术提供了一种3D打印墙体单元、墙体系统及其制造方法，涉及建筑3D打印技术领域。3D打印墙体单元包括第一墙体；第一墙体包括内墙板、外墙板以及加强筋；外墙板设置于内墙板的外侧，并且，内墙板和外墙板的端部相连，以使内墙板和外墙板围设成容腔，加强筋设于容腔内，并且，加强筋分别与内墙板和外墙板相连；内墙板和外墙板沿水平方向的截面形状均为U形，解决了现有技术中存在的传统的公交站台等的建设，施工周期较长，成本较高，建筑质量难以保证的技术问题，由于采用3D打印提高了第一墙体的整体强度和建筑质量，加强筋的设置对第一墙体的结构强度和稳定性起到了良好的加强作用，U形的结构设计满足了设计要求，提高了第一墙体的通用性。

【技术实现步骤摘要】
3D打印墙体单元、墙体系统及其制造方法
本专利技术涉及建筑3D打印
，尤其是涉及一种3D打印墙体单元、墙体系统及其制造方法。
技术介绍
随着现代建筑业的迅速发展，国内各地建设规模日益扩大，各项建筑周转材料日益增加，加之我国环境问题日益严峻，国家对建筑行业环保节能的要求越来越高。在国家全面禁止使用粘土砖后，自上世纪90年代开始，空心砖、加气砖、混凝土砌块、各类板材等新型墙体材料的相继出现，开启了我国新型墙体材料的探索。目前，大多数建筑物还是采用钢筋混凝土的结构型式，产生的建筑垃圾多，白色污染严重，由于外墙装饰、外墙、保温、内墙装饰的施工基本上是分步骤实施的，外墙施工时需支模，保温、外墙装饰又需搭脚手架，内墙施工也存在同样的问题：施工程序繁杂、施工周期长、浪费大等弊病，导致了目前施工费时、费力、费财，处于一种效率低下的状态之中，同时由于建设周期较长，施工场地长期被占用，极大地影响了场地的使用效率。为保护环境、降低施工能耗，提升施工效率和经济收益，3D打印墙体应运而生，3D打印墙体，就是以环境能源可持续发展为前提，以建筑废渣为主研发新的墙体材料，结合现代化施工工艺和智能化过程管理，自动智能地打印出达到建筑建设标准的墙体构件，实现建筑行业的精准、快捷、绿色健康、可持续地发展。近日来，合肥大雪造成公交站台倒塌的事故引发了众人的思考，传统的公交站台、户外展示区、多功能办公室等的建设，施工周期较长，成本较高，建筑质量也难以保证，如何利用3D打印快速建造满足建筑标准的建筑物成了人们亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3D打印墙体单元、墙体系统及其制造方法，以解决现有技术中存在的传统的公交站台等的建设，施工周期较长，成本较高，建筑质量难以保证的技术问题。本专利技术提供的3D打印墙体单元包括第一墙体；所述第一墙体包括内墙板、外墙板以及加强筋；所述外墙板设置于所述内墙板的外侧，并且，所述内墙板和所述外墙板的端部相连，以使所述内墙板和所述外墙板围设成容腔，所述加强筋设于所述容腔内，并且，所述加强筋分别与所述内墙板和所述外墙板相连；所述内墙板和所述外墙板沿水平方向的截面形状均为U形。进一步的，所述加强筋包括钢筋网片。进一步的，所述钢筋网片沿所述容腔的水平方向设置，并且，所述钢筋网片沿所述容腔的竖直方向均匀设置有多个。进一步的，所述钢筋网片包括沿所述容腔的水平延伸方向设置的第一钢筋；所述第一钢筋的形状为波浪形，并且，所述第一钢筋沿所述容腔的水平延伸方向的两侧分别伸入所述内墙板和所述外墙板中。进一步的，所述钢筋网片还包括沿所述容腔的水平延伸方向设置的第二钢筋；所述第二钢筋的形状为之字形，并且，所述第二钢筋的走向与所述第一钢筋的走向相同，所述第二钢筋沿所述容腔的水平延伸方向的两侧分别与所述内墙板和所述外墙板相连。本专利技术提供的3D打印墙体系统，包括如上述技术方案中任一项所述的3D打印墙体单元以及第二墙体；所述第二墙体的结构与所述第一墙体的结构相同，并且，所述第二墙体的两个自由端分别与所述第一墙体的两个自由端相连以组成框架结构。进一步的，所述第一墙体和所述第二墙体通过涂覆于所述第一墙体的自由端部的水泥砂浆相连。进一步的，所述第一墙体和所述第二墙体通过设置于所述第一墙体和所述第二墙体的自由端部的连接组件相连。本专利技术提供的用于制造如上述技术方案中任一项所述的3D打印墙体系统的制造方法，包括：利用3D打印机打印所述第一墙体；利用3D打印机打印所述第二墙体；将所述第二墙体的两个自由端分别与所述第一墙体的两个自由端相连以得到所述3D打印墙体系统。进一步的，所述利用3D打印机打印所述第一墙体具体包括：编织所述加强筋；利用3D打印机沿竖直方向打印所述内墙板和所述外墙板；所述内墙板和所述外墙板打印至一定高度后，将编织好的所述加强筋放置于所述内墙板和所述外墙板上；重复上述步骤直至所述内墙板和所述外墙板的高度满足设计要求。本专利技术提供的3D打印墙体单元包括第一墙体，第一墙体为由3D打印机打印而成的一体化结构，一体化的结构设计有利于提高第一墙体的整体强度，从而提高建筑质量，同时减少了零部件的数量，避免了由零部件的拆装造成的时间和成本的提高以及由零部件的缺失对建筑整体的安装造成的影响。由于第一墙体采用3D打印而成，能够快速实现第一墙体的预制，在第一墙体打印完成后能够迅速投入使用，从而有效提高了施工效率，并且施工无需占用较大的施工场地，有效节约了空间，利用3D打印制作第一墙体有助于实现建筑构件的规模化和产业化，降低施工成本。为提高第一墙体的结构强度，保证第一墙体的质量满足建筑标准的要求，第一墙体包括内墙板、外墙板以及加强筋，内墙板和外墙板分别组成了第一墙体的内外表层，加强筋设于内墙板和外墙板之间，对第一墙体的结构强度和稳定性起到了良好的加强作用。第一墙体的结构较为简单，易于实现第一墙体的3D打印，保证打印质量的同时易于保证建筑主体的质量。具体地，外墙板设置于内墙板的外侧，外墙板可相对于内墙板平行设置，以使第一墙体的结构简单，易于打印，适应墙体的结构形式，并且，内墙板和外墙板的端部相连，以使内墙板和外墙板围设成容腔，采用容腔的结构能够有效降低第一墙体的结构自重，降低生产成本及运输成本。加强筋设于容腔内，并且，加强筋分别与内墙板和外墙板相连，加强筋的设置能够有效降低内墙板和外墙板因受到外力而造成的变形量，对第一墙体的结构强度和稳定性起到了良好的加强作用，保证第一墙体的质量满足使用要求。为使第一墙体的结构满足较多建筑构件的结构要求，使得第一墙体的适用范围更广，内墙板和外墙板的结构形状相同，内墙板和外墙板沿水平方向的截面形状均为U形，U形的结构设计更易于满足设计要求，提高了第一墙体的通用性，同时使得内墙板和外墙板的过渡更为平滑，造型更加美观，使用寿命更长，更适于户外的公交站台、展示区的建筑设计，能够满足建筑设计标准的要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的3D打印墙体单元的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的3D打印墙体单元的加强筋的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的3D打印墙体系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的3D打印墙体系统的连接组件的结构示意图。图标：100-第一墙体；200-第二墙体；300-连接组件；110-内墙板；120-外墙板；130-加强筋；131-第一钢筋；132-第二钢筋；310-矩形凹部；320-矩形凸部。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印墙体单元，其特征在于，包括第一墙体；所述第一墙体包括内墙板、外墙板以及加强筋；所述外墙板设置于所述内墙板的外侧，并且，所述内墙板和所述外墙板的端部相连，以使所述内墙板和所述外墙板围设成容腔，所述加强筋设于所述容腔内，并且，所述加强筋分别与所述内墙板和所述外墙板相连；所述内墙板和所述外墙板沿水平方向的截面形状均为U形。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印墙体单元，其特征在于，包括第一墙体；所述第一墙体包括内墙板、外墙板以及加强筋；所述外墙板设置于所述内墙板的外侧，并且，所述内墙板和所述外墙板的端部相连，以使所述内墙板和所述外墙板围设成容腔，所述加强筋设于所述容腔内，并且，所述加强筋分别与所述内墙板和所述外墙板相连；所述内墙板和所述外墙板沿水平方向的截面形状均为U形。2.根据权利要求1所述的3D打印墙体单元，其特征在于，所述加强筋包括钢筋网片。3.根据权利要求2所述的3D打印墙体单元，其特征在于，所述钢筋网片沿所述容腔的水平方向设置，并且，所述钢筋网片沿所述容腔的竖直方向均匀设置有多个。4.根据权利要求2所述的3D打印墙体单元，其特征在于，所述钢筋网片包括沿所述容腔的水平延伸方向设置的第一钢筋；所述第一钢筋的形状为波浪形，并且，所述第一钢筋沿所述容腔的水平延伸方向的两侧分别伸入所述内墙板和所述外墙板中。5.根据权利要求4所述的3D打印墙体单元，其特征在于，所述钢筋网片还包括沿所述容腔的水平延伸方向设置的第二钢筋；所述第二钢筋的形状为之字形，并且，所述第二钢筋的走向与所述第一钢筋的走向相同，所述第二钢筋沿所述容腔的水平延伸方向的两侧分别与所述内墙板和所述外墙板相连。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：马义和，
申请(专利权)人：上海言诺建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31