段珍华，刘一村，肖建庄，丁 陶

(同济大学土木工程学院，上海 200092)

0 引言

随着德国2011年提出工业制造4.0概念后，我国于2015年相继推出《中国制造2025》《国家增材制造产业发展推进计划》等政策[1]，将3D打印发展提升到国家战略高度。在工业4.0的背景下，建筑行业存在生产效率低下、劳动密集度高、自动化程度低、安全事故频发等特点，工业化程度落后于整个制造业。数据显示，整个制造行业的价值增值率为62%，而建筑行业价值增值率为10%，相差52%；资源价值浪费在制造行业是57%，而建筑行业是26%，相差31%[2]。随着我国人口出生率下降、人口老龄化程度加深，我国劳动年龄的人口增速明显降低，建筑业劳动力年龄结构趋于老化，我国劳动力成本上涨、劳动力资源短缺问题日益严峻，如表1所示[3-4]。2015—2019年我国农民工从事建筑业占比分别为21.1%，19.7%，18.9%，18.6%，18.7%[5]。

表1 近5年我国农民工年龄构成与占比

我国建筑业目前仍以传统湿法作业建造模式为主，3D打印为建筑业实现工业化提供技术基础，住房和城乡建设部于2016年出台《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》，明确指出加快3D打印设备及材料的研究，极大推动3D打印技术在建筑工程领域的应用，有效提高建筑产业现代化的效率，将建筑工业由制造推向智造[6]。

现阶段混凝土建筑3D打印还存在一系列难题：缺少明确的标准规范、质量验收和评价体系；在打印材料、打印设备、打印工艺等方面均存在大量难点；打印各环节的研究缺少协同性，现有打印成果多为不同高校、企业的示范项目，尚未形成规模化的标准打印；……