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    中國“智”造的世界杯主球場②|智能球場、綠色建筑 中企“科技與創新”閃耀世界杯

    發布日期:2022-11-14     來源: 德州新聞網     閱讀: 33

    (記者 賀輝 李碩琳 部分視頻源自 中國鐵建)

    由中國鐵建總承包建設的盧塞爾體育場

    大眾網·海報新聞記者 賀輝 李碩琳 報道

    卡塔爾世界杯主球場盧賽爾體育場,是目前世界上規模最大、系統最復雜、設計標準最高、技術最先進、國際化水平最高的專業足球場,也是當今世界跨度最大的雙層索膜屋面單體建筑。中國企業首次承建頂級世界杯主場館,就是以設計施工總承包的身份中標,技術難度和施工挑戰不言而喻。

    中國鐵建在項目全生命周期采用BIM技術與智慧建造技術,大幅提高施工效率和施工質量的同時,結合一系列新技術、新方法的運用,不僅實現了日照仿真、智能溫控、草坪自動通風、坐椅通風等智能調控效果,還獲得國際足聯綠建評價五星級認定,成為目前全球綠色施工水平最高、最為節能環保的體育場項目之一。

    全生命周期BIM技術創多項世界之最 變形、困難全解決在圖紙階段

    盧塞爾體育場的設計靈感源于阿拉伯傳統琺瑯燈格紋飾,整體造型如同盛滿椰棗的金碗,幕墻的外立面自上而下呈弧形變化。外幕墻總面積約6萬平方米,由近4萬個小三角單元組成4200多個吊裝單元,且每個小三角單元的尺寸都有所差異,將這樣的藝術設計變成宏偉建筑,對建造技術是極高的考驗。

    外幕墻由近4萬個小三角單元組成,每個的尺寸都有所差異

    “我們接手項目時非常興奮,但很快便覺得困難較多,壓力也較大。”前期策劃和設計階段,中方總工程師李白經常要與盧塞爾體育場的建筑設計師溝通,進行大量的BIM數字化仿真模擬。鋼結構的形態在不同溫度和不同施工階段都有變化,在動態變化中精準定位、安裝4672個連接件,是幕墻工程的最大難點。建設者為此進行了仿真模擬分析,讓連接件在各方向都有一定的調節余量,減少施工偏差,保證了幕墻結構和主體鋼結構良好結合。

    抬頭仰望高大的主體建筑,全程參與項目建設的希臘BIM工程師里奧·尼達斯充滿驕傲:“依托中國企業采用的先進數字化技術,我和中外同事們在70米高空中一次又一次將施工誤差控制在了毫米級。”

    BIM技術是一種數據化管理工具,主要是用于工程設計、工程建造以及工程管理。該技術通過將數據建設過程當中所產生的數據、信息、項目策劃等進行共享和傳遞,使得參與工程建設的人員能夠準確了解建筑信息,并及時作出應對,從而提高生產效率、節約生產成本。BIM技術的應用在國際上已經比較常見,但是在體育場的全生命周期應用還是首次。中國鐵建中標后,組建了國際化的BIM管理團隊,由中國、希臘和印度3國的20余位一流BIM工程師組成。項目設計總監康清明介紹,盧賽爾體育場利用BIM技術中心數字孿生模型統籌工程管理,中心模型數據量高達10TB,抽圖數量達33000多張。

    通過BIM技術的應用,在圖紙設計階段就檢查各項設計是否存在錯漏,把建設過程中可能遇到的問題提前解決,降低返工率;對鋼結構與屋面索網進行優化設計,大幅降低鋼材消耗。施工階段,還通過BIM技術對施工組織、報檢報驗等進行了全方位數字化輔助管理,優化和調整設計方案,大幅提高施工效率和施工質量,降低了安全事故的發生率,最大化地實現了智能建造。

    參與館內設備安裝的約旦工程師艾哈邁德·奧泰比介紹,技術團隊利用BIM技術模擬了場內溫度、濕度和氣流速度等,滿足觀眾舒適度的要求。同時,綜合考慮了大型攝影機、媒體轉播平臺等障礙物因素,合理設置座位,確保觀眾視線符合國際足聯要求。

    智慧球場環保節能看球舒適 通風、排水、日照模擬養出最優草坪

    李白介紹,在盧塞爾體育場設計階段,中國鐵建項目團隊就把綠色施工技術的創新與應用作為重點,進行了客流人流、溫度環境、觀眾視線、室內燈光、草坪光照等模擬仿真,按國際足聯最新要求制定了綠色科技創新應用方案。實際建造過程中,項目團隊引進了多項國際領先的綠色施工新技術、新方法,努力打造舒適自然的觀看環境和行動空間,讓盧塞爾體育場成為世界上最節能環保的體育場之一。

    為了在炎熱干燥的氣候下給觀眾帶來舒適的觀賽體驗,項目團隊開展體育場內部和外立面的日照溫度仿真模擬分析,將體育場設計成雙幕墻結構。外幕墻由4200多個三角形單元鋁板分段擬合出碗形弧面,內幕墻則設置了完全封閉的隔熱玻璃,提升整個建筑的隔熱性能。屋面采用了高性能PTFE膜結構聲學屋面,在保證體育場外形美觀的基礎上,還具備一定的溫度控制效果,以最大限度降低制冷能源消耗。

    施工中的索膜結構聲學屋面,這種結構在保證體育場外形美觀的基礎上,還具備一定的溫度控制效果

    看臺座椅通風系統也是盧塞爾體育場通風技術的一大創新。體育場外設有單獨制冷站,看臺座椅下設置水冷空調通風口,用座椅下送風代替大功率空調機組,大大降低了能耗。同時,通過軟件模擬體育場內部氣流微環境,調整空調出風口位置、數量、形狀、間距等,實現了觀眾席空調與自然通風的完美結合,保證觀眾觀賽舒適度。

    草坪通風技術在盧塞爾體育場的應用,是世界首創,為草坪的生長、養護提供更好的條件。安裝在足球場草坪土壤中的管道系統連接場外空氣處理機組,實現土壤空氣交換和排水。安裝在草坪土壤中的檢測設備按需求自動運行不同模式,提高草的成活率,降低草坪維護成本。

    草坪的健康生長,同樣離不開模擬真實光照的燈光照明系統,中國鐵建通過燈光選型和優化燈光布局,在達到國際足聯對賽場夜晚照明要求的同時,有效降低了體育場的電力消耗。

    去年9月,盧賽爾體育場成功移植面積達8870平方米的綠色草坪。中國鐵建項目團隊采用雨水收集回收再利用與海水淡化技術,同時結合全球領先的智能節水噴灌系統,對灌溉水泵、噴頭開關、噴灌區域和噴灌時間進行自動化控制,最終實現比傳統體育場節省約40%的淡水。

    通風、排水、日照模擬等科技創新方案,養出盧塞爾體育場的優質草坪

    “盧塞爾體育場的設計和施工符合可持續發展和綠色發展理念。”海灣研究和發展組織創始主席約瑟夫·奧爾表示,體育場達到全球可持續發展評價體系(GSAS)五星級認證標準,樹立了綠色建筑的典范。


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