新加坡空气网亭，3D 打印的不锈钢‘灯笼’

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建筑师: AIRLAB
面积: 28.0 m2
项目年份: 2019
主创建筑师：Carlos Banon, Felix Raspall
主创研究者：Anna Toh Hui Ping.
研究团队：David Rosen, Vahid Hassani, Jenn Chong, Sourabh Maheshwary, Sihan Wang, Liu Chi, Huang Kunsheng, Luo Qihuan, Aurelia Chan, Cheong Yilei.
合同商：TCP Engineers, PTL Consultants, WoodFix,

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“空气网”是世界上第一个运用3D打印技术制造出的零件所组装成的不锈钢建筑结构。它展示了由新加坡科技与设计大学所研发的创新型数字设计与制造工艺。这个超轻的凉亭坐落在新加坡的滨海湾花园，作为一个聚会场所的同时也可以作为一个发光雕塑。





这个最先进的设计遵循了欧洲设计标准指南的规定，并且是新加坡建设局（BCA）批准的首个可用来临时容纳的3D打印建筑物。它的形状被认为是由四个观景框定义的多面体，。四个观景框分别面向周围景观的闪光之处：蜻蜓桥，银色花园，滨海湾金沙与凉亭入口。它的多面形式重新诠释了传统的中国灯笼，并用动态的色彩渐变点亮。








它的结构是使用自定义参数工具设计的，这个工具以创建最有效的结构设计为目标，来优化框架的建筑结构，钢筋的截面和节点的几何形状。于是该结构在机械需要的地方呈现了最佳的结构与材料配置。这个凉亭由216条不同长度和截面的钢筋，还有54个由钢和青铜合金印制的独特的节点构成。







由于在部件连接方面进行了重大的技术创新，整体结构的组装仅需要5个人耗时2天就可以完成，加上由于能够3D打印节点内部的螺纹，更方便了通过隐藏在钢筋中的螺栓进行组装。整个凉亭的组装仅需要不同直径的六角扳手即可完成。整体系统允许小于1毫米的误差再加上完美的零件配合，使不锈钢结构的组装速度和性能再上一个台阶。







整个建筑结构的重量约700kg。尽管外观小巧精致，这个建筑却能承受起超多16吨的负重，是其自身重力量的16倍。当前的空间的框架系统是由重复的规则图案组成，但这典型的，是主要由于不可能用有限数量的标准节点来解决复杂的几何形状。由于3D打印使之不能使用标准零件，因此使用重复图案的经济利益减少了。为了在设计空间框架上获得更大的设计自由度，空气网的实现得益于新的工具，技术和创新。





数字设计为近乎无限的几何自由，大规模定制以及优化的装饰性多功能建筑结构提供了创造力。同时，3D打印将可以让超前的设计成为现实。但由于尺寸，时间和成本的限制从而未能实现。 空气网使用的方法并不是使用3D打印技术打印整个结构，因为这会导致较高的生产成本。而是转而使用3D打印的部件与标准元件无缝地结合在一起。它为快速组装和更实惠的价格范围内的全自由形式设计奠定了基础。





节点的构造与钢筋无缝地融合在一起，使整体观感结构间的具有连续性与流动性。凉亭的两层透气外皮是朝向整体拉紧的多孔渔网。它的透明感可允许微风通过，并且可以从中看到建筑的结构，还可以用于佐证建筑的形式并用于捕获多色光。观景框彷佛信封的开口一般，可展示出未被扭曲的主要景色。