在广东省清远市清城区,沿着环城东路向北走,映入眼帘的是一组特殊的建筑。 圆形的建筑以流线型的造型连接在一起。 整体造型犹如一只展翅翱翔的凤凰钢结构详图软件,飞翔在绿色的山水中。 其中,这里就是第十六届广东省运动会的主会场清远奥体中心,而组成“丰收”的单体则是中建二局安装公司承建的体育场馆。
清远奥体中心体育场外围防护面积4.2万平方米,相当于8个标准足球场大小。 安装公司负责屋面、幕墙的施工任务。 施工团队在这里苦苦“刺绣”,用匠心“编织”屋顶幕墙,助力岭南绿城“凤凰”腾飞。
参数化建模
巧妙画出银妆
清远奥体中心体育场整体呈不规则的马鞍形。 整个屋顶包含57个不同曲率形状的区域。 近 195,000 块屋顶板没有一块是完全相同的。 如果采用传统的BIM建模方法,不仅难以保证屋面的高精度设计要求,而且还会影响施工进度。
激活设计匠心的“一池泉水”,离不开创新的力量。 安装公司迅速组建了以广东省五一劳动奖章获得者赵云辉为首的深入设计团队,引入了Grasshopper参数化设计。 与传统屋顶设计软件相比,Grasshopper参数化设计插件可以通过编写建模逻辑算法,一键生成三维视觉模型和视频预览,节省大量数据重复输入的时间。 不过这个插件是近几年才在业界兴起的,设计团队我也不太了解。
“边做边学,一点影响都没有!” 赵云辉安排了四位经验丰富的BIM设计师深化基础图纸,三位学习能力较强的详图设计师很快学会了插件的使用和基础编程。 就这样,设计团队在一个月内完成了体育场19.5万块铝镁锰屋面板和5.6万块外装饰板的深度设计,节省材料损耗20万元,安装工期为25天。 同时,新技术的引入将安装误差控制在2毫米以内,使整个立面曲线更加完美。
机组安装
雕琢洁白如玉
体育场屋顶形状复杂,由57片“花瓣”组成。 每片“花瓣”从46.3米高的屋顶延伸至幕墙系统,并包含光伏玻璃、幕墙玻璃、幕墙铝板等不同结构层。 各结构层的交汇处是决定屋面结构强度的关键节点。 这对项目团队的施工技术水平是一个极大的考验。
项目经理张荣决定采用单元安装技术。 简单来说,就是将高空拼接的屋面板在地面上进行分段模块化组装,然后通过移动灵活的履带式起重机将组装好的单元运送到屋面。 项目组根据现场实际情况,将体育场立面分为金属屋面和幕墙两大建设区域。 然后,通过BIM建模,将金属屋面模块分为337个吊装单元,幕墙模块分为228个吊装单元,模拟施工碰撞。 检验大大提高了吊装的准确性。 单元安装类似于搭积木,将小单元组装成大单元。 这些大单元共同构成了金属屋面系统和幕墙系统。
2021年3月,经过500多名工人日夜奋战一个月,所有模块化小单元在地面组装完成; 5天后,经过全站仪定位,首个小单元“零误差”准确定位。 随后,项目开工建设工作全速进行,创下了单日安装10台的记录。 两个月后钢结构详图软件,565个吊装单元全部安装完毕,体育场整个立面完美呈现。 据专家鉴定,单元化安装可节省工期90天左右,节省费用150万元。
低碳建筑
《凤凰》舞曲新绿
近年来,光伏建筑一体化(BIPV)建设概念在中国兴起。 基于金属屋面施工的优势,安装公司制定了“金属屋面+光伏”的战略路线,并将其应用到该项目中。 根据设计理念,3100平方米的碲化镉薄膜太阳能屋顶系统呈条状嵌入35000平方米的金属屋顶中。 太阳系的光电转换率约为15%。 投入使用后,预计每年发电35万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放约33万吨。
在屋顶板之间嵌入太阳能电路板,对于屋顶板的防水性能和电路板的吸收效率是一个巨大的考验。 项目总工程师钟一兴带领团队在现场搭建1:1样板,搭建太阳能电路板的BIM模型。 通过模具与屋顶模型的匹配,他精准指导现场施工,确保两种材料的拼接安装零误差,成功实现碲化镉薄膜太阳能系统效率最大化。 安装的太阳能光伏系统不仅提供场馆内正常的电力需求,还为外部电网提供支持,完全满足设计要求。
今年8月,第十六届广东省运动会正式闭幕。 清远奥体中心不负众望,圆满完成各项赛事任务。 也将成为清远中心城区扩容提质的又一重要发展引擎。 安装公司也将继续发挥专业优势,全力打造精彩体育证书,为加快推进体育强国新征程贡献力量。