深圳:“绿水晶”大运馆折射世界级建筑异彩(图)

http://www.sina.com.cn 2011年03月17日 16:31 深圳特区报
深圳:“绿水晶”大运馆折射世界级建筑异彩(图)
体育场美轮美奂。
深圳:“绿水晶”大运馆折射世界级建筑异彩(图)
“绿晶石”内节点少则联结三五根钢管,最多的要接入10根钢管。

  深圳东北,龙岗中部,雾一样的夜色里,深圳大运中心一场两馆灯光系统启动,电流穿梭,色彩奔走,精妙的结构与晶莹的材料间,霓虹流溢,宛似珠宝遗自云端,随夜悄现人间。

  3月11日19时,大运体育场、体育馆、游泳馆这三颗“绿水晶”首次一同亮灯,测试灯光系统,美轮美奂的视觉效果为深圳都市夜景再添明珠。3月底,这三座场馆将正式验收并等待8月份的惊艳亮相。

  其中,国际首创“绿晶石”结构代表之作、拥有6万坐席的大运中心体育场,将作为足球、田径预决赛场地迎接八方选手和来宾。完美的空间结构有着独特、精美的外观,“绿晶石”同时具备了力与美,这是自然界构造之谜的又一美丽产物。

  体育场可举办各类国际级、国家级体育赛事以及超大型的音乐会,满足国际田联及国际足联的比赛标准要求。大运会田径、足球比赛将在这里举行。

  田径场获得国际田联一级认证,只有获得此认证的赛道诞生的成绩才被国际田联认可,国内之前只有“鸟巢”有此资格。

  今天,请您跟随本报记者的采访脚步,深入这块充满期待和梦想的空间,见证建筑的故事、成长的姿态、城市的杰作。

  大运会正快步向深圳走来。

  这个季节,春暖花开,我们最先感受到的萌动当中,一批新建场馆的陆续落成,最为果断,亦最为立体。

  3月15日,深圳市建筑工务署举行新闻发布会,将其负责建设的13个新建场馆进度一一道来。从东到西,自南向北,海边的、河畔的,钢筋的、石材的,大号的、小型的,等等。它们的背后,是深圳4年中规划和新建的22个体育场馆项目,是更多的改造和临建项目,共同构成一张清晰的地图。

  是的,它们包含了深圳这座青春之城、创新之城、滨海之城太丰富的态度和太鲜明的进取。这些各种形态的建筑,不但表达着科技的骨骼、流动着低碳的血液,或就是美学的作品、民生的芽叶。

  继昨天推出一整版的场馆综合报道后,本报今起再推出专题,分期对各个新建场馆和建筑特色逐一介绍。

  创新故事:钢结构施工难度不亚于“鸟巢”

  深圳市建筑工务署负责大运中心场馆建设的工程师们,都会毫不吝惜地夸奖“绿晶石”的美感和精巧:“三个(场、馆)2010年都拿了国家钢结构方面的最高奖——全国钢结构金奖。”然后都会补充一句,这是“钢结构领域的最高奖”。

  大运体育场的独特风情同样在于这“绿晶石”结构,画虎难画骨,难也难在这结构的筑造上。

  据介绍,体育场为实现“水晶石”的建筑造型,屋盖钢结构采用国内首创的单层空间折面网格结构,该结构是国际上最新颖的一种结构形式,受力体系复杂,首次在国内大型体育建筑当中采用,其加工及安装难度不亚于奥运“鸟巢”。

  “该结构的主要部件就是各种口径的钢管和承重关节铸钢节点,这些节点少则联结三五根钢管,单体重二三十吨;最多的要接入10根钢管,单体重量达到98吨。”市建筑工务署副署长叶虔说,由于在此之前,国内生产过的最大铸钢节点不过40吨重,这种超重的铸钢节点可给工程增加了不小麻烦。

  叶虔回忆,当时找了国内一家拥有丰富制造经验的厂家来生产铸钢节点,大多数二三十吨的节点生产都很顺利,遇到百吨重的大家伙时,麻烦来了。厂家一时解决不了整体铸造的工艺问题,害怕尝试制造会产生瑕疵,对于体育场这样庞大的工程项目他们可不敢“吃螃蟹”。“厂家说前期投入了1000万进行工艺研发,结果不理想,他们提出推掉这份生产合同,那1000万他们认赔。”

  大运工期不等人,本就比奥运筹备期短了一半,单体工程复杂程度可没减半,时间不能延误。于是,深圳市有关领导带队,叶虔与建筑工务署一批骨干“蹲进”工厂,数顾茅庐轮番给厂家鼓劲,共同研讨工艺,克服困难,终于把“大块头”造了出来。

  材料有了,焊接时施工人员使出了“拼命三郎”的劲头。“接入百吨铸钢节点的钢管中,最粗的直径1.4米,壁厚就有20厘米,为防止热度变化造成应力变化破坏钢结构,钢管与节点对焊过程中要一次成形,焊接不结束焊机不能停。”叶虔说,9名经验丰富的师傅吃住都在焊机旁,四天三夜,人停机不停,一气呵成完成最粗钢管的焊接。而这样的百吨节点和钢管有20个……

  据介绍,为确保“绿晶石”结构的安全性和经济性,市建筑工务署专门设立了多项结构科研课题,由清华大学、华南理工大学等进行课题研究,并邀请多位院士级的专家参与钢结构的关键技术研讨会。

  造大建筑、重小细节,如此谨慎态度为体育场赢得了2009年全国质量安全标准化示范工地的荣誉,也是当年唯一一个获此殊荣的深圳工程。“大运中心体育场、体育馆、游泳馆可谓是深圳建设史上最大的挑战之一,完成了任务的这支队伍完全可以拿下全球最复杂的工程。”叶虔大手一挥。

  创新故事:清水混凝土“天生丽质”

  “虽说体育场是应大运之需而建,但我们建设中考虑更多的是长期使用需要,因此最大限度地践行了节能、低碳、可循环的环保理念。”叶虔说。

  当然,要提节约肯定少不了对大运中心各场馆饰面所用清水混凝土技术的介绍。所谓清水混凝土就是场馆饰面直接采用现浇混凝土一次成形,不做任何粉刷、瓷砖等装饰、装修,墙板留置明缝并形成有规则排列的孔眼作为修饰。

  “这种施工技术提高了整体美观性,缩短了施工周期,减少了现场污染,达到了节能减排的目的。”叶虔说,在节约了大量装饰材料和人力物力的同时,也为建筑物本身营造出了一种自然、质朴的“装饰”效果。

  记者抚摸墙壁,笔直、光滑、细腻,就像刷过一层水泥色的清漆一样,完全不似普通毛坯房水泥墙面那样粗糙、丑陋。叶虔说,清水混凝土的预制需要工程设计的高度准确性和施工的高度精确性。

  “从一开始我们就对技术的施工效果苛刻控制,最初做出的几个停车场立柱是由一家资深单位承建的,但效果不理想,我们就把所有施工人员叫到现场,当着大家面指出施工缺陷,抡起大锤把几根一米见方、5米来高的柱子敲到粉碎。”叶虔、刘志达不约而同地讲述了这个小插曲。

  严格的管控下,施工质量得到保证,清水混凝饰面保证了统一的色泽、光滑和平整。大运中心的设计公司德国GMP总裁冯·格康,曾摸着体育场的清水混凝土对其赞不绝口,认为这样的施工工艺和质量达到世界一流,应该向世界推广。

  有人会问,如果要节约,干吗设计那么多棱角、突起呢?平平整整不是更节约吗?

  刘志达笑着说,这种新颖结构其实是基于水晶石的造型构思设计而来的,学名就是前面提过的“空间折面网格结构”,经清华大学、东南大学、华南理工大学共同进行过课题研究。“这是一种世界上最新颖的结构形式,国际上首次应用于大型体育建筑。”

  他说,如果用平整的受力面承重,两三层支撑结构的承受重量也就和单层的空间折面结构差不多,“这有点类似拱桥的承重原理,单层和多层,谁更节省就很明显了。”

  此外,为了减少用钢,外立面的透明材料并非都是玻璃。“立面的是玻璃,水平面是聚碳酸酯板,这种板与玻璃特性基本一样,重量仅为玻璃的五分之一,极大减轻了钢结构的荷载。”刘志达说。

  最终,面积13.58万平方米、总体高度53米的体育场用钢量1.8万吨,而“鸟巢”规模不足它的两倍,用钢量为4.6万吨,远超过两倍,大运中心体育场建设之“抠”可见一斑。

  视觉中心

  世界最大LED照明景观 1%的蓝色都能轻松调出来

  火红、碧绿、天蓝、桃红、湖绿、绯红、梨黄、橙黄、鹅黄、嫩绿、湖蓝、灰白、象牙白……色彩水一样在晶体结构的一场两馆外壁流动,这种无限色彩的调配能力使得“绿晶石”有些“名不副实”,该叫“彩晶石”似乎更贴切。

  “我特别喜欢‘绿晶石’的光,这是真正有设计的灯光效果。”市建筑工务署大运工程管理处处长刘志达严肃干练,但当谈起一场两馆的灯光工程,他的目光顿时柔和起来,满是喜悦。

  “以三原色为基础,通过色彩组合变换照明效果。三馆使用同一个照明控制系统,色彩调配精确,你想要1%的蓝色我们都可以轻松调出来,更细微的比例也没问题。”刘志达说,通过色彩混合搭配,大运中心的灯光理论上可以打出你能想到的任何一种灯光效果。

  这个灯光系统也是世界最大的LED照明景观,灯光颜色以纯色为主,注重色彩所体现的寓意与艺术效果。通过这些“艺术光”体现科技、艺术与自然的完美结合,展示深圳多元、青春、自由的现代都市文化。

  “一般的透明建筑发光时会看到星星点点的光源,刺眼还使色彩显得凌乱。‘绿晶石’看不到光源,它们的光是均匀、柔和的。”刘志达说,“绿晶石”灯光不是直接透过玻璃外壁向外场照射的,光源都嵌在钢结构内侧,先扫向场馆内部靠近玻璃悬挂的一层白膜上,再经过这层膜漫反射后穿透玻璃向外界呈现光彩。

  这层膜叫PTFE膜,膜上有细孔,类似蚊帐,除了营造灯光效果,还有阻热、节能、防噪的重要作用。PTFE膜与玻璃幕墙间距1米,中间空腔可实现自然通风与机械通风,完成循环排热。这层膜白天保证透光率,充分利用自然照明,与玻璃幕墙夹层中的XIR膜一同隔断太阳光中的热能,既保证了场馆透明美观,又防止观众受阳光透射之苦,晚上则配合营造变幻的灯光效果。

  地理方位

  深圳大运中心体育场位于深圳市龙岗区龙翔大道铜鼓岭旁,非龙岗区市民下水官高速后直行,看到晶石结构的顶棚沿路行驶很方便就可找到入口。体育场主入口对龙翔大道。

  简约数据

  建筑面积135872平方米,总体高度53米,设有座位6万个。

  体育场地上建筑五层,地下一层。地下一层为停车场。地上一层为裁判员、运动员、媒体用房、设备用房及停车场;二层至五层为观众大厅。

  主席台共设置座席102个,临时座席34个,主席台两侧是216座的贵宾看台,贵宾包厢共有68个。

  马鞍型的体育场内设置了高、中、低三种看台,低区看台设置120个残疾人轮椅位和120个陪护人员座椅,体现以人为本的设计理念。

  体育场设有四个疏散口,有效宽度32米,大型活动期间,可在5分钟内完成疏散;看台人员通过二层大平台及57个出入口,可在8分钟内疏散到安全地带。

  低碳报告

  用钢量减少2000吨

  灯光系统节能80%

  体育场主体结构动工之前,市建筑工务署建造了3个小尺寸的模拟“绿水晶”进行试验,确保结构的安全性和可靠性,并进一步优化钢结构设计,使体育场用钢量减少2000吨。

  大运中心一场两馆LED灯光系统使用具有国际先进水平的高效能芯片,具有低电压、节能和长效、光色均匀的优点,总节能达80%。场馆内会客厅、休息室、功能房、采访间采用的T5荧光灯具工作温度低,提高了用电安全度,节能也达到了35-50%。(作者:田然 刘戈 郑东升)

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