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長沙梅溪湖國際文化藝術中心

長沙梅溪湖航拍全景

項目概況

長沙梅溪湖國際文化藝術中心是湖南省地標性建筑,由英國的扎哈事務所擔綱概念設計,北京市建筑設計研究院落地設計红鹰彩票下载,北京城建集團施工總承包??偨ㄖ娣e 12.6 萬㎡红鹰彩票下载,總投資近20億,通過5.2萬㎡地下室連為一體,地上分為1800 座的大劇場、500 座的多功能小劇場和一個展廳面積超過 1 萬㎡的當代藝術館红鹰彩票下载。其中:大劇院幕墻總面積約為53262㎡,包括GRC幕墻34230㎡;大劇院GRC數量約為5142塊红鹰彩票下载,小劇院GRC幕墻面積14000多㎡,數量約為2221塊?,F已成為湖南省規模最大红鹰彩票下载、全國領先红鹰彩票下载红鹰彩票下载、國際一流的高雅文化藝術殿堂。

設計單位:英國扎哈·哈迪德建筑事務所

GRC用量:45900 m2

項目特點:整個項目由13000多塊異形曲面纖維混凝土幕板組成红鹰彩票下载,每一塊的大小尺寸都不一樣红鹰彩票下载,最大的一塊有35m2以上红鹰彩票下载,重達一噸。目前屋頂幕墻整體安裝已全部完成,安裝時須嚴格按照其編號順序進行拼接红鹰彩票下载,且安裝誤差必須控制在2mm以內。項目采用三維可調的安裝方案,同時滿足單獨拆卸的要求红鹰彩票下载,方便維護,更換。


案例解析:01.立項背景及總體思路   02.主要生產階段   03.成果推廣與應用


本工程建筑外形延續了行云流水般“扎哈曲線”,造型新穎別致,塑造出了高貴優雅的“芙蓉花”造型,是座典型的異形結構建筑。工程結構形式為(鋼)框架-鋼筋混凝土剪力墻結構;外圍鋼結構造型奇特,完全由2.2萬t彎扭鋼構件編制而成;外幕墻約10萬㎡红鹰彩票下载,造型迂回曲折,主要由7.4萬任意曲面GRC(玻璃纖維增強混凝土)板組成,室內精裝區域由不規則漸變的雙曲 GRG 拼接而成; “扎哈式”復雜前衛的設計背后红鹰彩票下载,是巨大且空前的施工難度。

難度一

任意曲面 11353 塊、高耐久性、裝配式、基于運維階段 GRC 幕墻制作安裝红鹰彩票下载,難度史無前例。

1.由自由曲線生成的 GRC 異形雙曲面板,完全無任何規律可循红鹰彩票下载。傳統木模具產品一致性差,人工成本高红鹰彩票下载红鹰彩票下载,效率低,精度低,無法實現大規模生產。

2.大小不一、曲率不同的11353塊GRC板,每塊GRC板與主體結構的連接角度從平面到立面各不相同红鹰彩票下载,一般的標準連接件红鹰彩票下载,無法滿足工程需要。

3.主體鋼結構與GRC幕墻理論空間只有1m,后期運維階段红鹰彩票下载,人員無法通過設置檢修口來進行內部管線及防水層的維修,施工面臨瓶頸。

4.為滿足百年建筑高耐久性的要求,本工程選用了密實度更高、強度顯著優于傳統GRC材料的高性能GRC。其粘稠度大、難噴射,傳統方法不能滿足本工程雙曲GRC板成型的要求。

難度二

大體量、大跨度雙曲單層網殼鋼結構高效红鹰彩票下载、精準安裝红鹰彩票下载,難度空前。

1.屋面鋼結構為異形雙曲單層網殼結構,整體結構外形尺寸較大且無結構縫红鹰彩票下载,變化無規律。其整體結構的溫度、合攏時的焊接殘余應力等模擬分析十分復雜红鹰彩票下载,無相關技術及案例可參考。

2.國內外首創設計的大劇場前廳傾斜式豎向承重雙曲單層網殼結構,南北長58m,東西寬43m,最大傾斜角度超過40度红鹰彩票下载,構件處于彎红鹰彩票下载、剪、壓红鹰彩票下载、拉及扭等各種力系的共同作用之下,力流的分布異常復雜,設計及施工難度空前絕后。

難度三

全過程、全壽命周期、協同集成數字化施工,國內外沒有先例红鹰彩票下载红鹰彩票下载。

1.由于工程造型復雜,涉及各專業領域多,全專業BIM深化設計红鹰彩票下载、協同難度大,貫穿全過程的設計和施工的數字化集成需求大。

2.大小不一、曲率不同的11353塊GRC板红鹰彩票下载,從設計、制造、安裝到運維,數據傳遞必須一一對應,精準無誤红鹰彩票下载,研發針對幕墻GRC板的信息管理系統迫在眉睫。

難度四

非對稱弧形曲面觀眾廳聲學控制,難度巨大。

大劇院觀眾廳為非對稱弧形體型,其表面設置了大量流線型內凹燈槽红鹰彩票下载,極易形成非均勻聲場從而造成部分區域聲聚焦或缺少側向反射聲红鹰彩票下载、頻率吸收不均勻、混響時間控制難等現象红鹰彩票下载。

總體思路


1)研發雙曲GRC幕墻相關施工技術,實現異形GRC幕墻的高精度、全栓接、可調節红鹰彩票下载红鹰彩票下载、可拆卸红鹰彩票下载。

a.發明一種數字化雙曲模具生產技術,對 GRC 模具進行參數化設計,并結合數字化與數控化的對接, 控制GRC模具的加工精度;

b.研發一種三維可調連接與安裝構件,實現GRC板背負鋼架與主體結構連接的靈活性;

c.研發一種可噴射高性能GRC的設備,實現高強度性能混凝土低收縮可噴射红鹰彩票下载;

d.發明一種幕墻板的安拆裝置,通過簡單的操作便可完成 GRC 板的安拆。

2)通過設置合攏縫將整個結構劃分若干個獨立體系,分區域安裝红鹰彩票下载、卸載后,再進行整體合攏红鹰彩票下载,以解決大體量雙曲單層網殼結構的安裝技術難題。

3)聯合高校、科研單位開發基于微信平臺的三維可視化 GRC 信息管理系統,實現設計红鹰彩票下载、制造、安裝和運維的數據共享和傳遞。

4)聯合專業單位及相關檢測實驗室采用多種聲學計算軟件及縮尺模型測算、試驗等技術手段,對建筑形體红鹰彩票下载、構造及材料進行整體優化红鹰彩票下载红鹰彩票下载,實現音質與建筑造型的完美結合红鹰彩票下载。

2014年底設計介入梅溪湖,全國GRC單位共同競標红鹰彩票下载,本項是目前國內乃至全球最難項目之一红鹰彩票下载,GRC肩負外墻維護體系更是設計師作品最直觀的表達,做為面向大眾的國際文化藝術中心红鹰彩票下载,業主要求GRC實現后期可拆卸化红鹰彩票下载,施工六向調節化红鹰彩票下载。確保項目交付后防水及保溫的維修,同行在接觸本項目后陸續退出,我方通過三個月的不斷鉆研終于克服困難红鹰彩票下载,制定了一套滿足本項目10000塊不同板型的統一標準節點,可六向調節即X\Y\Z三向轉動红鹰彩票下载、三向正負移動,利用防滑墊片與螺母固定限位,并與同濟大學共同進行力學驗算確保項目安全性红鹰彩票下载。

GRC轉接件安裝


設計階段

我方同扎哈共駐深圳半年時間红鹰彩票下载,運用DP、與Rhinoceros軟件對建筑模型空間塑造及細部優化處理,并通過Grasshopper對后期背附鋼架建模及模具出圖進行參數化編程,采用程序運行提高設計精度節約人工與時間成本,增強了業主各方對倍立達設計團隊的信心红鹰彩票下载红鹰彩票下载。

深化加工圖為設計最后一個環節,為加強設計與加工的銜接红鹰彩票下载,設計團隊全部進駐工廠红鹰彩票下载,對每一個環節進行詳細交底,運用全站儀施工打點測量采集現場數據與電腦模型比對红鹰彩票下载,確保交付的每一件產品精度控制在3mm范圍以內红鹰彩票下载。


生產制作

GRC模具制作


GRC板塊擺放


開發二維碼系統

GRC施工測量修正


GRC板塊起吊


GRC板塊吊裝運輸


GRC板塊現場吊裝


GRC樣板二次龍骨安裝


GRC樣板現場安裝


GRC板塊可拆卸視


成果推廣與應用

項目首創的大跨度鋼結構分區安裝與分區卸載、整體合攏技術在北京新機場、青島機場等工程中應用红鹰彩票下载,降低了整體安裝的施工難度,保證了大跨度鋼結構的精確安裝。

項目首次研發的任意曲面 GRC幕墻制作及安裝技術在孝感市文化藝術中心、上虞游泳館等工程中應用,實現了異形 GRC 幕墻的高耐久性、高精度、全栓接红鹰彩票下载、可調節红鹰彩票下载红鹰彩票下载、可拆卸。

研究成果解決了工程建設前所未有的關鍵技術難題红鹰彩票下载,為這一史無前例的“芙蓉花”狀建筑造型順利建成提供了可靠的科學依據和技術保障,完美實現了建筑意圖红鹰彩票下载,自竣工交付以來红鹰彩票下载,已舉辦 100 多場大型演出,尤其是成 功舉辦了泛珠三角區域行政長官論壇红鹰彩票下载,省會城市市長高峰論壇等重大政治任務。被英國女王伊麗莎白二世評價其為中英創意合作的典范。累計參觀人數約 200 萬次红鹰彩票下载,已成為湖南省红鹰彩票下载,乃至全國的旅游文化景觀資源。


推動行業進步的作用與意義

1.研究成果確保了本工程的出色建造,為這一史無前例的“芙蓉花”狀建筑造型順利建成提供了可靠的科學依據和技術保障,完美實現了建筑意圖,取得了舉世矚目的建設成就红鹰彩票下载。

2.為解決“大跨度” “非線性”建筑的可建造性,提供了參考借鑒經驗,整體提升了我國建筑業水平。

3. 雙曲GRC 幕墻的高耐久性、高精度红鹰彩票下载、全栓接、可調節、可拆卸的實現,突破了原有GRC幕墻的設計瓶頸 ,樹立了我國建筑幕墻發展新的里程碑。

4. 全壽命周期BIM技術的應用,實現了設計、制造、安裝和運維的數據共享,彰顯了BIM、物聯網、大數據等信息技術與先進建造技術的有機融合,體現了建筑業的創新改革。

5. 研究成果填補了國內外大跨度雙曲單層網殼红鹰彩票下载、雙曲GRC幕墻等相關領域的空白,獲38項專利红鹰彩票下载、1項軟件著作權红鹰彩票下载、13項省級級工法红鹰彩票下载、5項省部級科技類、全國BIM類一等獎。相關創新技術主編湖南省、江蘇省地方標準2項红鹰彩票下载,參編建筑行業標準一項,全面推動和提升了我國建筑業技術進步和總體水平。


公司根據各個不同階段需求配備相關設計人員红鹰彩票下载,設計師都較年輕化,非常珍惜有這樣一個項目提升自我能力,面對項目難點我們研制程序創新節點,并推翻傳統工藝從設計之初到加工制模全部程序化,三維控點影像掃描红鹰彩票下载。為滿足工期要求我們加班加點保證設計質量與進度红鹰彩票下载,向業主及同行展示了倍立達鐵軍孜孜不倦奮發向上的精神红鹰彩票下载。

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