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天府农业博览园主展馆

发布于：2023-07-31 14:12:31 来自：建筑结构/钢结构工程 [复制转发]

IStructE 2022 获奖项目

结构设计：

StructureCraft

公司；中国建筑设计研究院有限公司

申报大类：

People/Process

项目概况

业主：四川天府农业博览园投资有限公司

位置：中国成都

总承包商：北京城建集团

建筑设计：中国建筑设计研究院有限公司

木结构设计顾问：StructureCraft公司；上海思卡福建筑科技有限公司

ETFE膜结构设计顾问：上海海勃膜结构股份有限公司

幕墙设计顾问：道澈科技（北京）有限公司

照明设计顾问：北京宁之境照明设计有限责任公司

参数设计：Mule工作室

木结构加工商：Hasslacher Norica木结构公司

评审委员会评语

以空腹桁架为灵感的钢木结构（木构件作为弦杆、钢构件作为腹杆）和ETFE膜设计，在美学上令人愉悦，完美融入周围的景观环境之中。经过深思熟虑的独特抗剪连接节点设计具有创新性并且能够很好地承受地震力的作用。数字设计辅助完成了几何设计过程。集成的工作流程使加工商能够直接使用设计数据，简化了制造过程，确保了清晰的沟通。数控加工过程进一步提高了所有组件的装配精度，确保安装过程高效且浪费最少。

高效、细致的设计和整体协作在这一工程中得到了高水平的诠释。

项目介绍

这个超过75,000㎡的亚洲最大的木结构是一个5拱结构，采用了由木弦杆和钢腹杆组合而成的独特的空腹桁架体系，结构单榀拱桁架最大净跨长达110m，最高高度达44m。建筑整体的独特波浪造型和缓地融入了周边景观环境，但要在一个非常紧张的工期内将这个大胆的建筑计划变为现实也给工程团队提出了巨大的挑战。

2022年9月23日，秋分日，第5个中国农民丰收节主会场活动在成都天府农业博览园开幕。天府农业博览园主展馆——稻浪，承载了此次丰收节众多精彩的展览和活动，面向市民惊艳亮相。天府农业博览园主展馆由5个巨大的圆拱形建筑组成，仿佛田间起伏的稻浪。作为第五届丰收节全国主场活动举办地，天府农业博览园有着历届主场活动最大的场地，包括室内面积均在6,000㎡左右的5个场馆，色彩斑斓的5个巨型拱顶与金色稻浪相互辉映。整个丰收节期间，天府农博岛区域内线下人流达20余万人次，直接营收达1,200余万元，带动收入达9,000余万元。天府农业博览园项目选址成都市新津县兴义镇和崇州市三江镇，紧邻成新蒲快速和成都第二绕城高速，景观及交通条件良好。主场馆位于农博岛片区，成新蒲快速路以北、羊马河西侧，用地面积约13.5万㎡，包含农博展厅、会议中心、天府农耕文明博物馆、文创孵化、特色街坊、室外展场等功能。四川农业博览会是经国务院批准、由四川省政府主办的三大展会之一，2017 年四川省委省政府提出要通过创新办展方式将四川农业博览会打造成办在田间地头的永不落幕的农博会。因此天府农业博览园主展馆的设计，旨在解决面对自然美景，如何融入并与之对话，用更开放、更融合、更绿色的策略创造一种返璞归真的田园生活，实现“打造田间地头的农博会”的愿景。

天府农业博览园主展馆是亚洲最大木结构项目，也是世界最大的木结构建筑之一，总建筑面积约13.2万㎡。5组巨型木构棚架撑起道道飞虹，与广袤田野的尺度相称，高低起伏，空透轻巧，望向远山，指状、开放的布局关系让建筑与大田交织相融。该场馆按照“功能复合、前展后街”的理念进行设计，复合了乡村生活、旅游消费、创新创业等多元场景，聚焦绿色食品全产业链，打造展、吃、购、游、学，五为一体的农旅融合的农业公园，项目设计有以下几大特点：

（1）创新型会展模式——田间地头、指状渗透

为响应“田间地头办农博”的办会理念，项目摒弃传统封闭型行列式会展模式，采用“指状”与田园景观互相渗透的布局方式，将室外展场分散布置在建筑周边的林盘特色空间中，形成“田-馆相融”的展会空间模式，同时为体现农博展览的特色并兼顾遮风挡雨的基本需求，主要采用有顶室外展场的形式。主体建筑则采用外廊式与遮阳防雨棚架结合的方式，通过适当的被动式绿色建筑技术，引导组织气流，营造出舒适的半室外活动空间，这种做法还降低了单位面积的空调能耗，减少了人工照明。

展览部分更是做到了近乎零能耗的目标，真正实现了与农博相契合的绿色生态理念。建筑开口的设计有效组织气流，形成通风廊道，使得室内温度长时间处于更舒适的状态，人活动的微气候环境得到很大的改善，另外近人尺度采用雾喷附加措施，可调节微环境。

（2）特色化建筑形态，融入自然

建筑形体取义于成都平原远望层峦叠嶂的远山意向并提取丰收时节风吹稻浪的建筑形态和色彩，转换为建筑屋面的优美形态和丰富色彩，形成6个别具特色的曲面形体，与大地轻盈相接，成为大田景观的一部分。

为了把景观引入拱棚，在室内营造出户外田园的感觉，在边界处，建筑伸入田野的同时，也将外部景观环境延展至拱棚内，模糊、弱化建筑与自然的边界，增加与自然全天候接触的机会。在空间内部，将种植槽、滴灌系统、花槽组合在标准钢架单元内部，进而组合成穿插在空间中透光点景的绿植幕墙。

幕墙上植物的搭配选择适宜在半室外环境生长的绿植种类并配合紫外线光谱灯促进植物的光合作用，形成了拱棚内部有机、富氧的微生态系统。除了少量的封闭交通设施之外，拱棚内的垂直交通空间均具备自然通风、采光和景观视野并方便串联平台，既提升了平台间参与性的行为体验，亦减少了机械通风和人工照明带来的能源消耗。

（3）复合化功能组成——前展后街、复合多样

项目采用前展后街的布局方式，将多种功能穿插融合。设计充分发掘场地的自然景观优势，将室内展馆、室外展区、林盘展区、大田展区相结合，加入会议中心、演艺中心、文化博览、餐饮购物等多种功能，提供全天候多种体验型空间。

（4）生态节能

设计将用能空间最小化，棚架与建筑之间立体的平台提供了零能耗的交流展示空间，导风遮阳、立体绿化等措施让田间地头的绿色建筑理念得到充分体现。

根据农博展览需求，建筑形式为大跨度建筑，结合项目位于农田之中，抛弃施工过程中对农田破坏较大、且不可再生的钢筋混凝土结构形式。而传统的钢结构形式虽然能解决大空间的问题，但同样会产生大量的现场焊接，外包封装等也非首选。胶合木结构则是一种可以固碳的负碳材料，更能体现生态与农业特色，且全部为工厂加工、现场拼装，减少了施工误差，保证了质量。同时木结构源于自然、色彩质朴，符合农业博览特色，是中国传统建筑的精髓，在四川地区也被广泛采用。木构体系优势明显，结构性能和防火性能良好，无需二次外立面装修，节能环保，污染小、能耗低，施工周期短，精度高，可现场组装，体现出农博的绿色生态。

为解决农博展览基本的遮阳挡雨需求，需选用一种建筑材料作为室外展场的顶部围护结构，传统建材如金属屋面具有不透光的劣势，而玻璃虽然透光，但存在自重大、易自爆、不易维护等缺点，且使用玻璃带来的荷载加大问题会大量增加主体大跨度结构的造价，经济性不好。而 ETFE 膜材则自重轻、透光性好，易着色，可以通过彩色肌理与彩色大田相映衬，更好地凸现农博理念。而膜材可以在工厂进行加工焊接，现场安装，更具备操作性。

（5）节材装配

棚架内地上建筑部分采用钢框架结构体系，钢柱、钢梁可直接外露，省去了保温和防火涂料表面大量的封装的烦恼。钢柱表面、工字钢梁侧面用不同饱和度的绿色涂料分段涂刷，形成了立面别具一格的色彩和肌理。

基于满足定期和长期维护修缮的要求，所有建筑外廊均采用开放式吊顶系统，其中吊挂的2m×2m的镂空金属格架单元可以根据功能需要随意组合，既可嵌灯，也可局部封装金属网遮挡管线。在室内空间的格架间嵌入不同颜色的吸声条板，形象表达了纵横交织的田耕肌理。

结构设计的目标是在合理化的基础上实现建筑对空透、轻巧的追求，并实现结构本身的美学表达。棚架采用钢-木组合拱桁架结构体系，拱形桁架之间用木次梁连接以形成共同受力的整体。结构单榀拱桁架最大跨度超过110m，最大高度为44m，拱线采用悬链线曲线，利用几何构型最大程度地减小弯矩作用，充分发挥木结构材料的受力性能，提高截面承载效率。每个单体的相邻各榀桁架间跨度、高度均不相同，相比筒壳有更好的整体稳定性。

拱桁架横截面从拱底到拱顶采用渐变的正三角形截面。上弦采用双拼矩形胶合木，下弦采用矩形胶合木。上下弦间根据受剪需求变间距设置了实腹式四角锥形钢腹杆，形成了整体空腹桁架的建筑效果。这既满足了结构受力需求，且纤细的实腹式钢构件与厚重的木结构弦杆相得益彰。

为加强结构整体性，在屋面设置了“X”形整体拉索，相比传统水平交叉支撑，整体拉索显得更加轻盈和通透。同时设计中运用了参数化设计手段来辅助几何定位。设计与加工实现了参数化的无缝对接，保证了高效的加工和现场安装，最大限度减少了浪费。此外，根据风洞试验结果计算风荷载的不利作用，对拉索与整体结构进行协同分析，充分考虑木结构半搭接节点的转动刚度、钢木节点偏心引起的附加弯矩，进行线性、几何非线性稳定性分析和节点有限元分析，保证了结构的安全性。

天府农业博览园主展馆5个建筑均为不规则异形结构，对材料加工和现场安装的精度要求极高。北京城建集团项目团队运用数字化、智能化建造技术，成功完成了这项世界杰作，相关施工技术被认定达到国际领先水平。竣工以来，天府农业博览园主展馆项目的各项性能指标优良，全面提升了天府农业博览园助力四川农业及文旅的可持续健康发展的潜力。该项目也因其创新性设计获得了众多荣誉，在2022年3月，天府农业博览园主展馆获得由北美《木结构设计与建筑》杂志评选的2021~2022第38届国际木结构设计和建造大奖（Wood Design & Building Awards）优秀项目奖，全球共22个项目获奖。《木结构设计与建筑》杂志大奖（Wood Design & Building Awards）是唯一一个表彰木材在建筑中发挥重要作用的奖项。获奖的建筑项目将在《木结构设计与建筑》杂志的冬季刊进行报道，旨在表彰突破现有限制、激发我们对木材作用的思考的设计。除此之外，2022年10月，美国《工程新闻纪录》杂志（ENR）公布了2022年度全球最佳项目奖及优秀项目奖评选结果，由北京城建集团承建的天府农业博览园主展馆建设项目荣获体育、娱乐类最佳项目奖。ENR是全球工程建设领域最权威的学术杂志，被誉为工程界的“晴雨表”。ENR全球最佳及优秀工程奖评选，旨在全球范围内甄选最具国际元素和全球影响力的项目，评选标准极为严格。2022年度，共有来自6大洲18个国家和地区的34个项目获得机场港口、公路、桥梁隧道等类别的全球最佳项目奖或优秀项目奖。除了天府农业博览园主展馆建设项目之外，北京城建集团城建的马尔代夫维拉纳国际机场水上飞机设施开发项目也获评机场、港口类优秀项目奖。