“不止於大”:深圳國際會展中心展示硬核科技實力
2019年12月04日16:54

原標題:“不止於大”:深圳國際會展中心展示硬核科技實力

  在廣深沿江高速上驅車經過空港新城片區,遠遠眺望,目光被綿延在銀色海岸線邊的一片藍色金屬“海洋”吸引:富有活力的海天藍隨起伏的海浪翻湧,向前漸變至勒杜鵑紫,彩色絲帶隨風飄舞,波濤之中,一條白色巨龍破浪排空,昂首出海。如此引人注目的,正是上月投入運營的深圳國際會展中心,這座世界級超大型會展綜合體坐擁著全球最大的金屬屋面。

  (圖:深圳國際會展中心金屬屋面)

  這座高顏值的屋面在誕生初期,就曾憑藉過硬實力“喜提”政府表揚信。2018年9月,超強颱風“山竹”侵襲深圳,仍處於鋪設階段、抗風揭體系尚未形成的金屬屋面,在臨海首當其衝的不利位置下,竟然“毫髮無損”。這不僅得益於會展項目團隊對建築設計的嚴格把控、為屋面量身定製的專項抗防颱風方案和高效的工程現場管控,更在於精益求精、不斷創新施工工藝的匠心態度。

  深圳國際會展中心金屬屋面系統包括12層功能結構,厚度達1.18米,集抗風、防水、防腐、保溫、降噪等多功能為一體,不僅顏值出眾,實力也超級能打。

藍色海洋綵帶飄舞,精雕細琢營造屋面飄逸美

  會展項目設計團隊在嚐試從雲海、絲帶、花瓣等元素中提煉創意靈感後,曆經150次設計方案更迭,最終敲定了海洋形象:波浪起伏的藍色海洋與輕盈飄舞的漸變彩色絲帶交相輝映,寓意“海上絲綢之路”。

  但是,要實現如此理想化的設計理念絕非易事,在45萬平方米的金屬屋面上打造7種漸變色疊加的飄逸海浪造型,使得施工難度呈指數型增長。位於屋面系統最頂部的裝飾層由23萬多塊7種顏色的鋁單板組成,並且這些裝飾板的規格根據位置不同而有所差異,存在不同尺寸的40%異形板,可以說,每一塊裝飾板都是獨一無二的。

  為了使設計圖紙上的優美圖案成為現實,會展項目團隊為23萬塊顏色尺寸各異的裝飾板編號,並給每款板材打上對應的二維碼,然後“點式”鋪設而成,稍有尺寸或顏色有偏差就重新定製、重新安裝,曆盡艱辛,終在有限時間內呈現出令人驚豔的“海上絲綢”效果。工程量如此浩大繁複的屋面裝飾項目尚屬全國首例。

  如果近距離仔細觀察,就會發現,屋面所有裝飾板都傾斜45°,雖有起有伏,但無論怎樣的坡面曲度,從側面看,同一斜度的屋面板材正投影都始終保持一條直線,呈現井然有序的視覺效果。要同時保證45萬平米展廳屋面的起伏弧度一致和每條直線的精度,難度自然不言而喻。就此,會展項目團隊採用空間坐標精確測量定位控製技術,利用全站儀進行三維空間立體坐標點位密集放樣,嚴格控製每10米範圍內的偏離誤差,才營造出屋面氣勢恢宏又輕盈流暢的飄逸美感。

  (圖:深圳國際會展中心航拍)

  會展項目團隊精益求精,不僅在顯而易見的造型上精雕細琢,在易被忽略的各項細節上也費盡心思。在進入登錄大廳前,大多數人都會被猶如龍首的大挑簷屋面所吸引,而沒有注意到線條流暢的雙曲包邊簷口,這正是設計中最難處理的工藝之一。

  在材料選擇方面,雙曲結構既要求有柔性材料的可塑性,又須兼具剛性材料的抗風、耐腐蝕功能。項目團隊最終選擇了鋁單板和蜂窩板,採用“一模一形”,根據登錄大廳和展廳簷口每一部位的不同尺寸和造型要求,定製出完美契合的組成部件,最終實現簷口銜接潤滑流暢、緊密精緻的視覺效果。

  (圖:深圳國際會展中心展館簷口)

迎戰百年一遇颱風的秘訣:抗風揭金屬屋面系統

  深圳國際會展中心位於獅子洋與內伶仃洋交彙處,深受亞熱帶季風季候影響,夏季多發暴雨、颱風等災害性天氣,金屬屋面具備超強抗風揭能力就顯得尤為關鍵。那麼,怎樣才能使得面積巨大的屋面在颱風中安如磐石巋然不動呢?

  (圖:屋面板機械咬合鎖邊)

  在曆經大量國內外屋面實例考察對比,並進行多次抗風揭實驗之後,會展項目團隊決定對標北京大興機場,屋面構造層的最外層採用最新同款屋面材料——鍍鋁鋅鋼板。這種板材具有慣性大、強度高、防腐耐蝕的特點,十分適合颱風暴雨頻繁的深圳。

  同時,項目組採用了日本先進技術——92/420直立鎖邊,從而實現了屋面的超強抗風揭功能。不同於以往的鋁鎂錳屋面板65mm板肋高度,及其大邊小邊咬合在板材上方的扣壓方式,新技術採用板肋高度為92mm的鍍鋁鋅鋼板,並通過大邊在上、小邊在下的咬合方式,增強連接的緊密度更緊密的連接方法;此外,增加支架與檁條密度,在每個點的力度與密度上發力,從而將風荷有效地分散到多個支點上。

  這套先進的屋面系統,完美通過了實驗室抗風揭15.8千帕靜態承載力和15.6千帕動態承載力試驗,可抵禦超級颱風。

量身打造伸縮自如雙層“雨衣”

  除了颱風多發之外,高溫時間長、降水密集是南部沿海城市的又一大氣候特點。針對這個問題,項目組專門為深圳國際會展中心打造了一件伸縮自如的雙層“雨衣”,力保屋面滴水不漏。

  為了加強防水效果,項目團隊決定減少鋼板數量以減少拚接,所以採用與展廳同寬的鋼板。正因如此,深圳國際會展中心擁有了目前世界上最長的屋面鋼板:標準展廳屋面的鋼板長110米,超大展廳的則長達260米。

  (圖:深圳國際會展中心屋面鍍鋁鋅鋼板)

  但是,作為守護場館的第一層堅硬防水系統的鋼板,卻因為過長,而導致40℃溫差下的理論收縮變形值高達20公分,如此大的伸縮變形,無疑會導致鋼板間磨損而造成嚴重的漏水問題。既然金屬熱脹冷縮這一自然現象無法避免,那該如何解決這個棘手問題呢?

  首先,項目團隊選擇了熱脹係數低的鍍鋁鋅直立鎖縫壓型鋼板,這種板材伸縮變形小,在風吸力作用下,即使截面發生了變形,板頭也不受影響,還能夠自鎖鎖緊。

  另一個答案則藏在面板下方的安裝工藝里。為了實現“縱向無搭接,橫向無收縮”,項目團隊巧妙地引進“點式固定”法,利用活節螺栓連接成千上萬個小錨點支座,將鋼板的縱向線性大變形消化為無數個向高度膨脹的曲線小變形,可謂化伸縮於“無形”;同時,活節螺栓可通過伸縮實現自由轉動,避免板材磨損,從而防止其破損漏雨。

  (圖:活節螺栓示意圖)

  1.5mm的TPO防水卷材則是防雨防漏的第二層軟盔甲,別看它“軟”,卻是防水的實力擔當。“山竹”來襲時,展館屋面還未安裝鍍鋁鋅鋼板,正面迎戰颱風暴雨侵襲的正是這層TPO防水卷材。令人驚歎的是,當時不僅實現金屬屋面零損失,並且涓滴不遺,展現了屋面系統在抗風防雨性能上領先行業的技術實力,也完美地詮釋了“深圳質量”。

  (圖:深圳國際會展中心屋面TPO防水卷材)

吸音抗噪,硬核實力見證非凡品質

  作為全球最大展館的守護之翼,屋面系統除了抗風防雨,吸音抗噪能力也不可小覷。

  深圳國際會展中心緊挨機場和沿江高速,巨大噪音干擾是家常便飯,因此降噪是這座新展館的一項必備技能。在場館的聲學設計中,屋頂結構起著至關重要的作用。處於屋面多層結構下方的吊頂穿孔壓型鋼板和100mm厚的32K吸音棉能夠有效地吸音抗噪:它們一方面將室外航道上飛機起落時的80分貝噪音降至不足50分貝,另一方面也解決了這座會展巨無霸室內的顫動回聲、聲聚焦和混響時間過長等聲學問題。

  此外,在流暢起伏的屋面上,還暗藏著國內最大的3個滑移天窗和496個氣動開啟天窗,這些天窗被視為展館在特殊場合下的“呼吸氣道”,一旦出現火情,便自動與消防聯動,可在60s內全部開啟,疏導有害煙霧,為館內人員保駕護航保護人員安全。

  (圖:深圳國際會展中心)

  屋面是深圳國際會展中心施工難度最高的項目之一,也是最具亮點的工程之一。在極限工期內,會展項目團隊廢寢忘食、拚盡全力地認真打磨每一處細節,以敢為人先的氣魄精神打造出衝在世界前沿的“深圳質量”,最終成就了這座全新世界級展館的非凡品質,也成就了會展人的“匠心精神”。(王峰)

(責編:趙竹青、呂騫)

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