日本建成全球首座3D打印火车站

日本即将开放全球首座采用3D打印技术建造的火车站。这座全新的初岛站（Hatsushima Station）坐落于大阪以南的有田市（Arida City），是西日本旅客铁道株式会社（JR West）、其创新子公司JR West Innovations以及建筑3D打印领域的先驱企业Serendix三方通力合作的成果。


△ 已完成的初岛站渲染图

该车站的主体结构已于2025年3月组装完成，但尚未正式投入运营。JR West计划在完成包括售票机和刷卡器在内的内部设施安装后，于今年7月正式向乘客开放。届时，新建的初岛站将取代建于1948年的原有木结构站房，并有望成为日本乡村地区现代化、高效率基础设施建设的典范。

此项目旨在解决日本铁路系统面临的两大突出问题：基础设施老化和劳动力短缺。采用传统建筑方法进行重建，尤其是在翻新老旧木质车站时，往往耗时耗力。相比之下，3D打印技术显著缩短了工期，并大幅降低了对劳动力的依赖。

新建的车站为单层建筑，占地面积不足10平方米（约合107平方英尺）。其设计巧妙地融入了地方文化元素，墙面装饰采用了以有田市两大著名象征——“蜜柑”（Mikan）和“太刀鱼”（Tachiuo）为灵感的艺术图案。


△ 工作人员在夜间于火车站工作

该项目最引人注目的特点之一是极高的建造效率。3D打印的构件在工厂预制完成，随后在夜间运至车站现场进行组装，最大限度地减少了对日间列车运行的干扰。从现场准备到最终完成组装的整个流程，被精心设计安排在夜间末班车结束后至次日首班车发车前的六小时内完成。

得益于3D打印技术，工程建设得以快速推进。与老旧的木质结构相比，全新的混凝土结构展现出更优越的耐久性和抗腐蚀能力。此外，3D打印工艺无需使用模板，这意味着材料浪费更少，同时也赋予了设计更大的自由度。

总部位于西宫市（Nishinomiya City）的Serendix公司一直是日本3D打印住宅领域的领军者。该公司因在2022年建成“serendix10”而备受关注，这是一座10平方米的3D打印房屋，仅用时23小时便建造完成。在此成功基础上，Serendix又推出了专为两人居住设计的50平方米住宅“serendix50”，其建造时间可缩短至45小时以内，成本约为550万日元（约合38,500美元）。


△ 初岛站建于1948年，是一座木制建筑，如今已被3D打印车站所取代

2024年，Serendix公司进一步扩张，新购置了三台建筑3D打印机，设备总数达到八台，并计划在2025年底前增加至十二台。作为“关联输出工厂”战略的一部分，这些打印机被部署在日本的熊本、千叶、冲绳等多个地点。该公司同时运用两种类型的打印机：能够处理高达100平方米大面积打印的龙门式打印机，以及擅长精细造型的机械臂式打印机。

初岛站项目是探索3D打印技术在铁路建设领域应用潜力的初步尝试。JR West与Serendix计划对该项目的成本效益及后期维护进行深入研究，以评估此方法是否适用于其他车站的建设。同时，该项目积极响应了联合国提出的多项可持续发展目标（SDGs），尤其是在创新、可持续城市及稳固的伙伴关系等方面，为未来构建更智能、更具韧性的基础设施打下了良好的基础。

来源：南极熊