日本建筑師將3D打印和裝配技術結合，用900塊打印面塊板搭建展館

2023年5月6日，南極熊獲悉，在位于本州島中部的金澤神社，矗立著一座由 3D 打印面板構建的藝術展館。該結構是由建筑師 Kei Atsumi 和 Nicholas Préaud 構思，使用 900 多塊由木材和 PLA 制成的3D打印面板創(chuàng)建。這些面板經(jīng)過精心組裝，以呈現(xiàn)出優(yōu)雅、彎曲的最終觀賞效果。兩位建筑師的主要目標之一是設計一種任何人都可以輕松復制的環(huán)保結構。事實上，他們的3D日本館，也被稱為Tsuginote茶館，可以在不需要任何專業(yè)知識、工具或配件的情況下建造。

為了創(chuàng)建他們的最終展館，建筑師們最初在原型制作階段轉向了 3D 打印。最終，他們意識到可以利用 FDM 技術來創(chuàng)建最終設計。設計師們解釋說：“在建筑和施工的第一階段，我們的設計在很大程度上受到了日本傳統(tǒng) Tsugite 和 Shiguchi 框架結構裝配系統(tǒng)的啟發(fā)和推動。在制作完整的 1:1 比例結構原型之前，這一階段的研究和幾何構圖得到了部分原型的支持，這要得益于3D 打印機的加入。該技術具有將數(shù)字模型轉化為物理對象的能力，可以直接評估其機械行為，并且可以節(jié)省大量時間?！?/div>

△展館由900 塊 3D 打印面板制成

然而，用戶在使用FDM 3D 打印技術時仍面臨一個限制，即機器托盤的尺寸。這種限制促使建筑師 Kei Atsumi 和 Nicholas Préaud 探索日式連接或 Tsugite 的藝術。這種技術涉及在沒有釘子或膠水的情況下組裝木制部件，而是依靠巧妙的聯(lián)鎖系統(tǒng)。建筑師們在他們的展館中深受這種方法的啟發(fā)，并決定組裝 3D 打印面板來創(chuàng)建一個按比例縮放的結構。他們最終將新技術與更傳統(tǒng)的手工方法相結合，這在建筑中很常見。

建筑師解釋說：“從技術上講，類似卯榫的建筑模塊旨在消除所有傳統(tǒng)木結構組件在給定線性方向上固有的弱點，這一弱點可以通過增加擋塊和摩擦進行消除。我們開發(fā)的解決方案可應用于面板系統(tǒng)和框架，提供的幾何形狀可以消除這種線性弱點，同時無需工具即可在單個鉸鏈系統(tǒng)上安裝和拆卸?！?/div>

△建筑師將打印技術和日本裝配藝術結合起來

從環(huán)保的角度來看，他們選擇了基于木纖維的 PLA材料。盡管 PLA 僅在特定條件下可生物降解，但它仍然更容易加工，并且通過添加這種纖維，可以重復利用自然資源。這種方法符合建筑師對其項目的愿景。