近日,在“嶺南綠都”廣東清遠,由中建二局安裝公司參建的清遠市奧林匹克體育中心正式亮燈,南粵人民翹首以盼的廣東省第十六屆運動會距離開幕又近一步。從空中俯瞰,奧體中心體育場、體育館、游泳館三個主要建筑呈S形排布,有如一只扶搖而上的鳳凰。作為省運會主場館的體育場,對應著鳳凰頭部,造型如一頂華美靈動的鳳冠。
參數化建模 巧畫銀妝萬縷
2020年5月項目中標,隨后成立以廣東省五一勞動獎章獲得者趙云輝為牽頭人的深化設計團隊。在拿到效果圖后,設計團隊才發現項目屋面造型遠比想象中更為復雜。4.2萬平米外圍護面積相當于8個標準足球場大小,整體呈不規則馬鞍形,整個屋面包含57個不同曲率造型區域,近19.5萬塊屋面板中沒有一塊完全相同。這時,再采用傳統的BIM建模,不但難以保證屋面高精度設計要求,還極易延長工期,影響省運會開幕!
關鍵時刻,趙云輝拍板,決定引入Grasshopper參數化設計。趙云輝給設計團隊介紹道,與傳統平面設計軟件相比,Grasshopper參數化設計插件可通過編寫建模邏輯算法,一鍵生成三維可視化模型及視頻預覽,節省海量數據重復輸入時間。該插件近年才在行業內興起,設計團隊都只是聽過這一“時髦詞”,卻從未使用過這款插件。“到底能不能行,學習還得時間”設計團隊中有人低聲犯起了嘀咕。
“邊做邊學,毫不影響!”趙云輝已經想好了策略。四名經驗老道的BIM設計師留下做基礎圖紙的深化工作,三名學習能力強的小伙火速前往最近的培訓機構學習插件使用及基礎編程。就這樣,項目深化設計開始了。前10天,四名資深建模師日夜鏖戰,清理錯誤節點,優化結構模型。第11天、15天、20天,3名設計師陸續返回,分別負責邏輯數據清洗、全員教學、算法編輯工作。就這樣傳幫帶、車輪戰,8人小組在1個月時間內,完成體育場19.5萬塊鋁鎂錳屋面板、5.6萬塊外裝飾板的深化設計工作。
項目建設完成后,經測算,項目只深化設計一項,最少節約材料損耗20萬元,節約建模時間20天,減少安裝工期25天,還能將安裝誤差控制在1毫米內,讓整個外立面呈現完美曲線。
單元化安裝 雕刻白練如玉
項目團隊進場前,項目經理張榮原定的施工方案為塔吊與汽車吊配合施工。等項目團隊進場,卻被告知前序鋼結構施工滯后,為確保鋼結構施工按期完成,金屬屋面施工原定使用的塔吊必須拆除。
飽含心血的施工方案卻要臨時改,一時間誰心里都不是滋味。張榮還是首先站出來表態“誓保省運會開幕 我們服從安排!” 這位來自山西大同的漢子投身建筑業20年,參與過眾多國家級省級工程施工。他敢拍板,肯定是有了主意。
“鳳冠”造型復雜,外形由57片“花瓣”圍攏而成。每片“花瓣”造型又從46.3米高的屋面順延到幕墻系統,中間還包含著光伏玻璃、幕墻玻璃、幕墻鋁板等不同構造層,各個構造層的交接處,都是決定屋面結構強度的關鍵節點,十分考驗項目團隊的施工技術水平。
張榮決定采用的,叫單元式安裝技術。簡單來說,就是把塔吊垂直運輸屋面材料在屋面進行拼裝的形式,改為在地面進行分段模塊化拼裝,再通過機動靈活的履帶吊,將拼裝好的單元送至屋面。結合現場實際,項目部將體育場外立面分成金屬屋面與幕墻兩大模塊,再通過細分,把金屬屋面模塊劃分成337個吊裝單元,幕墻模塊劃分成228吊裝單元。這樣就類似高樂積木,把一個個小單元組裝成大單元。2021年3月15日,經過500多名工友一個月時間內日夜鏖戰,所有模塊小單元完成地面拼裝;3月20日,經全站儀定位,首段小單元“零誤差”精準就位。隨后,4臺履帶吊,8臺汽車吊奮力揮舞,創造了1天10個單元的安裝記錄。
低碳化建造 嶺南“鳳”舞譜新綠
近年來,光伏建筑一體化(BIPV)建造理念在國內逐漸興起。安裝公司以金屬屋面建造優勢為基礎,選擇了“金屬屋面+光伏” 的戰略路線,如今已初見成效。
在清遠奧體中心項目建設中,建設團隊秉持綠色低碳節能理念,在3.5萬平方米金屬屋面中,以條帶狀造型嵌入3100平方米碲化鎘薄膜太陽能屋面系統。該太陽能系統光電轉化率約15%,投入使用后預計每年可發電35萬度,相當于減少排放二氧化碳約33萬噸。
在屋面板間嵌入2684塊太陽能電路板,對屋面板防水性能和電路板吸收效率都是巨大考驗。在施工前,項目總工程師鐘義興帶領技術團隊在現場搭建了1:1樣板段,經過三個月的蓄放能實驗,確定了年發電量,才進入現場安裝階段。同時,公司金屬屋面設計中心也首次搭建起太陽能電路板的BIM模型,通過與屋面模型進行合模,精準知道現場施工,確保實現兩種材料接縫安裝零誤差,碲化鎘薄膜太陽能系統效率最大化。
根據綠色建筑的要求,太陽能光伏發電系統提供的用電量占總用電量的比例不小于2%。本項目變壓器總裝機容量為13700kVA,太陽能光伏系統裝機容量要求為300kWp,占比2.18%,完全達到相關要求。除此之外光伏發電能提供場館內正常照明的電量,若有富余電量,還能給外部電網提供支持。
進入清遠奧體中心體育場內部,內部設備已全部安裝完成,工人正對進行設備調試,項目建設已進入收尾沖刺階段。3月底,體育場具備交付使用條件;4月中,項目將迎來田徑測試賽首秀;5月,清遠奧體中心將正式開放使用;11月,廣東省第十六屆運動會將在這里盛大舉辦。(馬馳海 鐘義興)
官方公眾號
官方視頻號
官方微博號
官方百家號
官方抖音號