美国陆军工程兵与海军工程系统司令部近期向国会展示了先进军事建筑技术，包括3D打印建筑、高性能混凝土、交叉层压木材（CLT）、碳纤维复合材料等创新应用。这些技术可显著提升军事设施的建设速度、耐久性、可持续性和成本效益。通过在佛罗里达泰德诺空军基地、德州布利斯堡等地的试点项目，军方验证了3D打印和高性能材料在军营、航空机库及儿童发展中心等设施中的应用潜力，为未来军事基础设施建设提供了可复制的高效方案，同时促进与产业和学术界的合作，推动国防工程创新发展。
美国陆军工程兵（USACE）与海军设施工程系统司令部（NAVFAC）本周在国会山的一次简报会上，概述了先进建筑技术——从3D打印和大规模木材（mass timber）到高性能混凝土——如何正在重塑军事基础设施。
讨论涵盖了多种方法，包括增材建造、高性能水泥和混凝土配方、土工合成材料、大规模木材、复合材料、工业化建筑、张力织物结构以及碳纤维增强聚合物。国会议员听取了这些创新如何使未来的军事设施更加经济、高效、可持续的报告。
“在日益复杂的全球安全环境中，我们对军事建设创新的承诺，不仅仅是建造建筑，更是为了打造我们的部队所需的韧性和战备能力，”美国陆军工程兵军事项目主任戴夫·莫罗（Dave Morrow）说。“通过与产业界合作利用这些技术进步，我们能够为军队提供更耐用、更可持续、更具成本效益的基础设施，确保纳税人的资金得到有效使用，同时为我们的部队提供世界一流的设施。”
（图片说明：德州布利斯堡的军事营房，图片来源：美国战争部）
3D打印：更快、更智能的建设
莫罗强调，USACE正在通过佛罗里达泰德诺空军基地和德州布利斯堡的试点项目推进增材建造——即建筑物的3D打印。在布利斯堡，三栋新营房使用3D打印完成，展示了这一方法可在驻地及远征环境中部署。
“增材建造有潜力降低成本、人力需求、后勤压力和建设时间，同时为改进和新型应用提供可能，例如非常规对抗措施，”莫罗告诉国会议员。
为了实现更广泛的应用，USACE的工程研究与开发中心（Engineer Research and Development Center）协助制定了统一的设施标准，使增材建造在美国80%的地区得以实施。这些标准定义了技术要求，以确保军事设施符合规范、安全且功能完善，他说。
扩展先进材料的应用
除了3D打印外，USACE和NAVFAC还在测试旨在提高耐久性、可持续性和效率的新材料。
在弗吉尼亚州汉普顿锚地，海军正在试点使用大规模木材（也称为交叉层压木材CLT）建设新的儿童发展中心，NAVFAC首席工程师基思·汉密尔顿（Keith Hamilton）表示。在书面证词中，他指出该设施将采用“混合大规模木材外部包层，由交叉层压墙体和隔板组成”。
“国防部明确承认CLT的适用性，并制定了指导规范，”汉密尔顿说。“随着CLT建筑行业的成熟，CLT可能会更具竞争力，并可能在国防部建设中更广泛应用。”
USACE也在探索大规模木材的应用。“我们最近设计了陆军首栋主要由大规模木材结构元素建造的营房，并正在征求对山鹰空军基地项目建设的兴趣，该项目要求纳入大规模木材设计，”莫罗说，并指出这一方法有助于缩短建设周期。
在北卡罗来纳州樱桃点海军航空站，NAVFAC正在测试用于新F-35闪电II机库的高性能混凝土（HPC），汉密尔顿说。这种材料具有增强的耐久性、强度和抵抗极端条件的能力，同时改善热性能和声学性能。
“HPC已广泛用于我们的码头、跑道及其他关键基础设施；我们正在扩大其应用范围，”汉密尔顿在证词中写道。
汉密尔顿补充说，NAVFAC继续与USACE、产业界及学术界合作，加速创新建筑方法的采用。“NAVFAC今天正在积极测试和使用创新技术、材料和方法进行设计和建造，我们正主动与产业界、学术界及其他政府合作伙伴加强合作，以识别和利用未来机会，”他说。
军事3D打印建设
最近，一家德州公司与美国政府支持的国防创新单位（DIU）合作，在坎普·潘德尔顿海军陆战队基地测试3D打印的军事应用。一支由八名几乎没有工程经验的海军陆战队员组成的团队，在ICON的Vulcan 3D打印机上接受培训，成功在36小时内建造了一座车辆隐蔽结构。该结构长26英尺、宽13英尺、高15英尺，使用Lavacrete材料建造。测试成功后，这项技术继续在更广泛的美军行动中使用。
在2023年，印度陆军完成了其在艾哈迈达巴德军营的首座3D打印居住房，该房屋旨在抗灾并符合3区地震规范和绿色建筑标准。该项目由军事工程处（MES）与古吉拉特邦MiCoB私人有限公司合作建造，建筑面积71平方米，包括车库空间，采用3D快速建造技术。
建造过程包括打印墙体、楼板和基础，将施工时间缩短至12周。宣布时还透露，印度陆军正在测试3D打印的预制防御设施和架空保护结构，包括在拉达克地区的潜在作战部署。
