大型双层正交内开洞索网天穹——西安国际足球中心项目幕墙实施

西安国际足球中心         

   

   

西安国际足球中心即将竣工，是西北地区首座国际专业足球场。这座甲级体育场馆按照国际足联和亚足联最新标准设计建造，能够满足世界顶级足球赛事的需要。
     

     

项目由Patrik领衔的英国扎哈·哈迪德建筑事务所联合高岩领衔的香港iDEA设计联合体担任方案设计，设计融入了西安当地“周秦汉”高台建筑特点，通过大跨度的屋檐和通高的立柱，将西安历史文化底蕴的内容巧妙的融入设计之中，打造在地性强、底蕴深厚的文化地标。      

弗思特（FORCITIS） 有幸作为项目的全过程幕墙顾问，获得西安国际足球中心甲方的委托，从建筑方案到幕墙施工落地过程中，全面理解项目重难点，分析本项目在设计、生产、施工中可能出现的问题，就项目的加工实施方案、现场施工方案从标准化、便捷化、施工工期的角度提出建议，最终见证了项目顺利落成。        

 

   

01.            

绿色低碳的文化地标 

项目总用地面积280亩，建筑面积25万平方米，固定座席6万座，场馆总高度63.9米，长299.6米，宽254.5米。      

     

西安国际足球中心的绿色建筑等级为二星，设计理念秉承可持续发展，在全寿命周期内，节约资源、保护环境、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。      

     

     

▲  全球首创双层索网膜结构大跨屋顶      

     

设计创新性地采用国际首创内开洞双层正交大跨度索网体系，配合索膜桁架单元设计，形成世界最大的双层正交内开洞索网天穹。简洁轻盈的索膜屋面与飘逸动感的立面线条相得益彰，既充分彰显中国传统建筑的文化底蕴，又巧妙融入体育建筑时尚动感的现代风格。      

     

     

▲  超大悬挑空中绿化平台      

     

建筑二、三、四、五层屋顶花园既相互独立又协调统一。外围的景观绿化带弱化各层平台的幕墙边界，为各层平台带来丰富的景观体验。      

     

     

▲平日白光场景照明      

     

▲  比赛场景照明      

     

外立面整体灯光效果，模拟自然界天空和云彩动态变化，夜间形成层次分明的灯光效果。赛时展现精彩的活动色彩，平时实现天空与云彩曼妙的变化，引导开展各类活动，充分展现大众性和公益性。场地照明灯具在满足专业足球比赛照明的同时，有效控制各种不良情况，达到高清电视传播的照明要求。      

   

   

02.            

仿陶板UHPC幕墙的呈现 

     

体育场渐进式的曲线延伸勾勒出建筑优美的几何型态，材料选择上借鉴了西安的悠久传统，传统的兵马俑和砖块启发了选择赤陶板作为主要立面材料。但是立面空间的面板，对立面陶板材料提出了挑战。陶土板加工为真空挤压成型，复杂造型能力较弱，异形板块需拼接完成。并且陶土板属于脆性材料，人流量较大区域作为吊顶材料尺寸不宜过大，且需增加安全措施。多方对比后，建议将1~4F柱身和1~4F室外吊顶调整为防陶UHPC板。
     

     

     

▲  1F仿陶UHPC幕墙范围      

     

▲  2F仿陶UHPC幕墙范围      

     

▲  3F仿陶UHPC幕墙范围      

     

▲  4F仿陶UHPC幕墙范围      

     

UHPC（超高性能混凝土）的韧性、变形性能、抗冲击性能，协助本项目有更高的造型实现能力，可实现单曲、双曲，在不影响运输吊装的情况下可加工大尺寸板块。UHPC的板块分格上，吊顶和端头线条造型基于原分缝，适当合并部分分格，吊顶剖面方向，端头线条造型为一块，后方为一块，局部过大区域在折线位置分成两块。超过5m的位置可增加分缝，但不可居中分，保证分缝的连贯性。      

     

     

     

正北侧UHPC吊顶背后设置背板，室内看不到的位置不设置背板。
     

     

     

     

针对大面积UHPC吊顶板安全性进行试验研究，并在施工过程中进行工厂品质控制，保证上墙面板品质。      

     

         

▲ 现场图      

   

 
 

03.            

铝板/铝型材百叶飘带大界面多角度解决方案 

百叶飘带按照开口角度及板长大小分类，共有36种。      

     

     

     

百叶角度总体趋势为按延伸方向渐变。但相邻两个角度的变化为突变，存在高低差；根据沟通结果，在不影响造价且施工方便的情况下，可调整角度顺滑过渡。      

     

     

     

造型实现上，外立面铝板百叶飘带开合角度≥25°，百叶前端为型材，通过球铰实现角度转动。后端为铝单板组框，满足百叶深度变化调整。角度调整到位后通过铝合金方管撑杆固定，组成单元。整体百叶单元采用铝合金挂件与主结构连接。      

     

     

     

小角度的里面飘带，造型实现上采用外立面铝型材百叶（开合角度＜25°），面板采用开模铝型材，前端通过球铰连接实现转动。开口位置采用螺杆调节角度变化，可实现角度顺滑衔接，还原设计理念。      

     

     

▲  小角度百叶飘带      

         

▲ 百叶现场安装进度      

   

   

04.            

金属屋面表皮实现 

     

▲  金属屋面造型      

     

▲  金属屋面构造拆分      

     

防水措施：为解决屋面的隔热和隔汽问题，屋面上放置tpo防水卷材。由檩条、钢板做骨架，在钢板上设置专用绝缘T型支架（防止“热桥”），支架顶部伸入两板边肋相互咬合的空腔内，后安装方头直立锁边系统屋面。      

     

     

     

屋面系统工艺流程：施工放线→檩托、檩条安装→0.6mm厚YX35-125-750穿孔压型底板安装→无纺布、吸音棉安装→1.5mm镀锌钢板安装→TPO防水卷材安装→“T”码支架安装→降噪棉安装→方头铝镁锰面板的制作安装→泛水板制作安装。      

     

     

▲  金属屋面系统工艺示意      

     

排水板分段搭接，保证安全可靠，漏水不滴。      

     

     

▲  排水板分段搭接示意      

     

避水试验：阻燃防水卷材及固定座安装完成后，为了检测安装固定座时是否破坏阻燃防水卷材层。我们通常采用淋水在防水卷材表面，主要测试两个地方：一是阻燃防水卷材在安装工作中有没有被破坏，另一个是固定座安装螺钉穿透阻燃防水卷材及底板结构层，有没有渗水现象出现。      

     

     

▲  避水试验      

     

装饰面层采用压块副框式铝板幕墙，外装饰面板为一个个模块单元，角度为变值，装饰面板与屋面板肋相交处设置压块，压块为不等距布置，平整度好浮动连接，温度影响小。      

     

屋面装饰板由一个个模块单元在工厂加工组合而成，运到现场直接装配，从而保证了施工进度和质量。      

     

     

▲  装饰板模块单元      

     

装饰板单元由型材组成框架，保证模块有足够的强度。      

     

     

▲  装饰板单元框架示意      

     

针对不同跨度大小的装饰板分别进行龙骨结构的计算，并进行优化。
     

     

     

▲  不同跨度龙骨示意      

     

屋面装饰板板块划分      

     

     

     

装饰面板与屋面板夹角
     

L<1.5m板块最大夹角为90-79=11度，1.5<l<2m< span="">最大夹角为90-74=16度，2<l<2.5m< span="">最大夹角为90-68.5=21.5度，2.5<l<3m< span="">最大夹角为90-63=27度。      

     

     

     

通过可变角度屋面装饰铝板幕墙系统适应不同的角度。      

     

     

▲  装饰铝板单元节点剖面      

     

▲  装饰铝板顶端方向铰接节点      

     

▲  装饰铝板短边方向铰接节点      

     

▲  轴测图      

         

▲ 屋面构造三维示意      

         

▲  屋面目前安装实景      

   

 

05.            

项目最新进展 

     

▲  项目整体实景图      

         

▲ 更多项目实景图      

 

未来，西安国际足球中心将围绕绿地空间环境，实现四季有景，打造体育配套功能与生态功能相融合的绿色场馆，满足重大体育赛事的需求。同样在非比赛期间，满足市民文化演艺活动、全民康体健身等需求。    

 

项目名称丨西安国际足球中心

建筑面积丨25万㎡

基地位置丨沣东新城，西安，中国

业主单位丨西安国际足球中心运营管理有限公司

代建单位丨西咸新区润沣城市管理有限公司

建筑方案丨扎哈·哈迪德建筑事务所+香港iDEA设计

建筑施工图丨上海建筑设计研究院有限公司

幕墙顾问及设计丨弗思特建筑科技有限公司

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