新加坡樟宜国际机场之核心Jewel Changi

新加坡樟宜国际机场(Singapore Changi Airport) 位于距离市区约17公里的海边。机场总占地面积1300万平方米，有4座航站楼，1号航站楼、2号航站楼、3号航站楼、4号航站楼、商务贵宾航站楼、跑道、机棚等。

星耀樟宜（Jewel Changi Airport）位于1、2、3号航站楼之间，总建筑面积13.7万平方米，整个建筑连接3个航站楼，由巨大的穹顶覆盖，集购物休闲、商业餐饮、景观花园、游乐场等多功能于一体。

1、建筑设计

星耀樟宜（Jewel Changi Airport）整个建筑外观犹如一个巨型的甜甜圈，建筑立面幕墙与穹顶曲面连为一体。建筑内部设计有穹顶公园（Canopy Park）、森林谷（Forest Valley）和雨旋涡（rain vortex）等景观。

鸟瞰效果图

总图平面

建筑剖面

穹顶公园（Canopy Park）是位于建筑顶楼的1.4万平方米的屋顶花园。此外，还有三个游乐景点设施：天空之网（Sky Nets）、迷宫世界（Canopy Mazes）以及奇幻滑梯（Discovery Slides）。

250米长的网道，既能享受离地飞跃的心跳体验，也能感受触及天空的兴奋心情。

屋顶的网道

奇幻滑梯（Discovery Slides）的管道在镜面不锈钢装置内，外表的镜面不锈钢映出森林的奇幻效果。

奇幻滑梯（Discovery Slides）

天悬桥，长约50米，通过钢索吊挂在穹顶钢结构上，桥面局部为玻璃，是游客俯瞰森林谷和室内瀑布的最佳观景点。

位于建筑核心地带的阶梯式的室内花园，称为森林谷（Forest Valley），它包含了步道和安静的休息区。

穹顶公园和森林谷汇集了来自世界各地的2000棵乔木、棕榈植物和超过10万株灌木。选用的植物，大多是不容易落叶的小叶植物，加上选用的培养土基的成分，不容易腐败变质。

花园的开发和运营最关键的挑战，在于如何平衡访客的热舒适度，同时又允许适量的自然采光进入建筑物，以滋养园艺植物。

雨旋涡（rain vortex）位于建筑的中心，是目前世界上最高的室内瀑布。40m高的巨大瀑布从玻璃屋顶中心的孔洞穿越多层花园倾泻而下，创造出令人叹为观止的视觉效果。

室内瀑布 “雨旋涡（rain vortex）

从建筑方案草图中我们看到，设计师将雨旋涡瀑布略微偏心地移动到建筑一侧，以便轻轨捷运可以从建筑的正中穿过。这是因为，在设计星耀樟宜时，连接三个航站楼的轻轨已经在运营了。建筑施工时，连接航站楼的轻轨交通仍然不能间断，只能微调建筑方案了。

建筑方案草图

建筑方案草图-修改塔台和雨漩涡的位置

2、结构设计

建筑的外观几何并非标准圆球形，而是像一个椭球形的甜甜圈，长轴206米、短轴约150米，中心的雨漩涡直径约12 米。“甜甜圈”的形态在屋顶花园处拱起形成大空间，而在中心处下凹形成“雨漩涡”。

穹顶网格：随着径向线条向中心汇聚，三角形逐渐变小，使得结构单元产生拥挤和实际施工安装等问题。设计团队在深化设计过程中，合并了中心区域一些过小的网格，利用局部网格过渡。对比建筑方案图和建成后效果，我们能发现这些网格的变化。

网格：方案效果图

网格：建成实景对

穹顶结构形式为单层网格，共有14,000 根钢梁和 6,000 个精密制造的节点，用钢量总计约4000吨。在屋顶花园的边缘、穹顶约1/4跨度的位置，沿环向共布置了14组分叉柱支承屋盖，其它区域则形成纯粹的无柱空间，最大无支承跨度约100m(注：笔者估算数值)。

我们知道，传统网壳受力以轴向力为主，充分发挥结构的形抗效应，使得构件尺寸纤细，实现非常通透的视觉效果。

穹顶结构受力状态分析

根据受力大小，环向和径向构件的高度不同。

无扭转节点（左）Vs 扭转节点（右）

幕结构常用的8种节点形式

樟宜机场Jewel的节点形式

分叉柱与网壳：柱顶销铰节点

分叉柱柱脚节点-铰接

天桥通过钢索悬吊在穹顶钢结构上

入口处的中庭

3、幕墙设计

Jewel建筑体量巨大，建筑立面与穹顶屋面连为一体，表皮展开面积达23410平方米，由9000多块幕墙单元组成。通透的玻璃穹顶与建筑低区的金属幕墙形成明显的对比。

幕墙表皮：玻璃与金属板分布

穹顶的玻璃幕墙有如下特点：1、特殊的三层中空Low-E+涂层玻璃，可以减少和调节日光透射，既满足植物生长，又减少室内热量。2、为了把飞机的噪音降低到最低，玻璃有16毫米的中空隔音。3、工程师们还进行了一系列的测试，以确保建筑外观的玻璃所反射出的强光不会干扰到塔台交通管制和飞机航视。4、安全性和非常低的自爆率。5、单元板块之间的防水。

穹顶夜景：外观

穹顶夜景：室内

局部室内遮阳膜辅助调节

“雨漩涡”：该地区降雨频繁，屋顶表面收集雨水，同时打造了室内瀑布景观。水沿着玻璃屋顶的孔洞，自由落入建筑地下三层的蓄水箱（蓄水435立方米）。

瀑布的水从地下室水箱引上来，在距离中心的第3根环梁处注入“漏斗”，再从中心环梁的底部流下，形成落差达40米的瀑布。

瀑布坠入地下三层的大漏斗中

仔细观察分析图和照片，我们发现穹顶中心的“雨漩涡”并非真正的孔洞。“雨漩涡”中心采用了钢索撑起的ETFE膜，中心竖杆也采用透明的材料，实现最大程度的通透。

钢索撑起的ETFE膜，中心为透明材料的竖杆

星耀樟宜并不是一个航站楼，但它将两种截然不同的环境——熙熙攘攘的机场商业和优美的花园环境融合，创造了一种全新类型。再次激活了新加坡机场、为旅客提供了全新的旅行体验，成为樟宜机场的核心和灵魂。