國(guó)內(nèi)首例“開合屋蓋+可折疊斗屏”深圳市體育館，雙曲蜂窩“渦輪葉片”科技與狠活！

作者：clzx

來(lái)源：材料在線（ID：clzx_net）

本文已獲得授權(quán)

各位設(shè)計(jì)師

大家好！

深圳市體育中心

“開合屋蓋+可折疊移動(dòng)式斗屏”

成為國(guó)內(nèi)首例采用此類設(shè)計(jì)體育場(chǎng)館

采用了雙曲蜂窩鋁板的“渦輪葉片”幕墻

施工難點(diǎn)也遠(yuǎn)超同類項(xiàng)目令人瞠目結(jié)舌

01.

開合蓋的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

深圳體育中心的屋蓋跨度達(dá)124米

其中開合屋蓋跨度為60米

最大可開啟面積達(dá)2000平方米

活動(dòng)屋蓋由兩個(gè)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成

每個(gè)單元均能獨(dú)立

在兩條獨(dú)立的軌道上水平運(yùn)動(dòng)

實(shí)現(xiàn)全開、半開半合、閉合等多種形態(tài)的

自由轉(zhuǎn)換

這一設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了場(chǎng)館的靈活性

還使得場(chǎng)館能夠根據(jù)天氣和賽事需求進(jìn)行

靈活調(diào)整

活動(dòng)屋蓋不僅跨度大、重量大

而且精度要求極高

同時(shí)，它還具備強(qiáng)大的外部適應(yīng)能力

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可在-10°C至40°C的溫度區(qū)間內(nèi)正常運(yùn)行

02.

鋼屋蓋的施工挑戰(zhàn)與解決方案

鋼屋蓋總用鋼量約4000噸

其中中部口字型桁架總重約1700噸

長(zhǎng)70.6米、寬45.4米，提升高度達(dá)32米

這一施工節(jié)點(diǎn)難度極大

不僅因?yàn)橹亓看蟆⒖v橫跨度大、安裝高度高

還因?yàn)槭┕み^程中的精度要求極高

為解決這一難題

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了

“地面原位拼裝+超大型構(gòu)件液壓同步提升”

在“口”字中部設(shè)置

8個(gè)吊點(diǎn)、16座格構(gòu)式提升胎架

通過計(jì)算機(jī)同步控制及傳感檢測(cè)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)各提升點(diǎn)的同步提升

這一技術(shù)的應(yīng)用不僅保證了構(gòu)件提升平穩(wěn)性

還大大提高了施工效率

主體工程屋面口字型主桁架提升

03.

幕墻雙曲蜂窩鋁板設(shè)計(jì)與施工

深圳體育中心的幕墻設(shè)計(jì)同樣令人矚目

其“渦輪葉片”造型炫酷

采用雙曲蜂窩鋁板幕墻

兼顧了造型效果與材料性能的“雙優(yōu)”表現(xiàn)

整體展開后面積約10萬(wàn)平方米

相當(dāng)于230個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)

幕墻由玻璃幕墻、鋼網(wǎng)架

格柵幕墻和蜂窩鋁板幕墻四種體系組成

曲率、分格繁多

雙曲板占比達(dá)100%

這一設(shè)計(jì)在視覺上更具動(dòng)態(tài)感和藝術(shù)感

但施工難度也遠(yuǎn)超同類項(xiàng)目

△異形外立面構(gòu)造設(shè)計(jì)——單元?jiǎng)澐?/p>

該項(xiàng)目的雙曲異形幕墻涉

涵蓋了五六種雙曲類型

其中包括五邊形和六邊形的雙曲板

這種復(fù)雜的造型使得板塊在成型時(shí)

需承受多個(gè)方向的受力

極大地增加了項(xiàng)目的難度

在項(xiàng)目初期

團(tuán)隊(duì)積極與設(shè)計(jì)師、業(yè)主以及顧問展開

緊密配合

由于項(xiàng)目的創(chuàng)新性與復(fù)雜性

材料的選擇經(jīng)歷了多番考量

最終通過視覺樣板確定采用蜂窩板

在以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)中

傳統(tǒng)蜂窩板或單板制作雙曲造型的效果

往往不盡人意

然而，通過嚴(yán)格的控制與多輪樣板制作

最終呈現(xiàn)出令人滿意的效果

從而確定了蜂窩板方案

從技術(shù)層面來(lái)看

雙曲板的制作面臨諸多挑戰(zhàn)

在拿到模型后

首先要對(duì)曲面進(jìn)行離散分析

包括對(duì)油漆方向

U 型和 V 型切線方向的分析

因?yàn)檫@涉及到雙曲蒙皮拉伸時(shí)

材料性能是否能滿足項(xiàng)目要求

若半徑過小或 U、V 方向拉伸率

超出材料極限

則需局部修改模型

同時(shí)還要考慮設(shè)備極限

對(duì)于復(fù)雜項(xiàng)目

不能僅憑直觀判斷能否制作

而需對(duì)關(guān)鍵位置

尤其是曲率大的部位逐一分析

若技術(shù)人員無(wú)法確定

甚至需生產(chǎn)廠長(zhǎng)介入確認(rèn)

必要時(shí)還會(huì)進(jìn)行樣板試制

重新開模試驗(yàn)

這一過程周期較長(zhǎng)

在生產(chǎn)過程中

還會(huì)遇到材料均勻度影響板材受力的問題

即使理論上可行的版型

由于材料批次差異導(dǎo)致局部精度和力量成分有偏差

從而影響板材受力

對(duì)此只能一次次試驗(yàn)解決

而且一些版型需要

在兩個(gè)方向進(jìn)行成型受力

進(jìn)一步增加了生產(chǎn)難度

整個(gè)項(xiàng)目中，版型重復(fù)率低

僅一個(gè)版型在生產(chǎn)過程中

就需 50 多個(gè)獨(dú)立技術(shù)軟件來(lái)

解決各環(huán)節(jié)不同問題

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量

項(xiàng)目采用了一系列獨(dú)特的工藝

每塊板子均采用整板制作

不進(jìn)行拼接，以徹底消除應(yīng)力

防止反彈變形，實(shí)現(xiàn)一板一模

對(duì)于面板和背板

若半徑不同

為保證精度會(huì)分別開模

復(fù)合板制作過程中還需額外模具

盡管成本增加，但有效保障了精度

針對(duì)雙曲縫隙大小不均這一行業(yè)痛點(diǎn)

采用先將背板和面板成型為更大毛板橫板

再用CNC 雕刻的方式

憑借 CNC 雕刻機(jī)的精度確保板子尺寸精度

使縫隙均勻、線條流暢，無(wú)高低差或

臺(tái)階錯(cuò)臺(tái)問題

CNC雕刻智能鎖案例

04.

模塊化加工與精細(xì)化安裝

在幕墻的加工和安裝過程中

中建科工幕墻團(tuán)隊(duì)采用了模塊化思路

通過對(duì)7128塊面板逐一分析

結(jié)合建筑自身特點(diǎn)進(jìn)行加工和安裝

70%的工序在工廠完成

實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)工作量減少了80%

整體效率提升30%

△洞孔區(qū)傾斜蜂窩板吊掛施工模擬

在深化設(shè)計(jì)階段

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過控制面的有理化、裝飾條的

模數(shù)化、面板的工藝標(biāo)準(zhǔn)化等幾個(gè)維度入手

對(duì)項(xiàng)目開展全方位的深化設(shè)計(jì)

通過BIM、三維設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

復(fù)雜造型的精細(xì)化控制

為實(shí)現(xiàn)精細(xì)化安裝

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)引入了先進(jìn)空間定位與吊裝技術(shù)

并創(chuàng)新性采用了“固-固-活”連接方式

現(xiàn)場(chǎng)拼裝采用板塊預(yù)拼裝方式

通過BIM技術(shù)輔助采集預(yù)拼裝模型的數(shù)據(jù)

對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行提取和校核

充分保證了板塊在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中的安裝精確度

△預(yù)拼裝

05.

結(jié)語(yǔ)

深圳市體育中心以其獨(dú)特的

“開合屋蓋+可折疊移動(dòng)式斗屏”設(shè)計(jì)和

精湛的雙曲鋁板施工技藝，備受關(guān)注

這一系列創(chuàng)新實(shí)踐不僅提升了

場(chǎng)館的靈活性和觀賞性

更為我國(guó)建筑技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力

新華社記者 劉大偉 攝

（文中技術(shù)內(nèi)容來(lái)自：中建科工華南大區(qū)、預(yù)制建筑網(wǎng)公眾號(hào)）

（項(xiàng)目由RFR幕墻20問提供，感謝技術(shù)資料支持！）

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