由中國鐵建總承包建設(shè)的盧塞爾體育場
大眾網(wǎng)·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(guī)模最大,、系統(tǒng)最復(fù)雜、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)最高,、技術(shù)最先進(jìn),、國際化水平最高的專業(yè)足球場，也是當(dāng)今世界跨度最大的雙層索膜屋面單體建筑,。中國企業(yè)首次承建頂級世界杯主場館,，就是以設(shè)計施工總承包的身份中標(biāo)，技術(shù)難度和施工挑戰(zhàn)不言而喻,。
中國鐵建在項目全生命周期采用BIM技術(shù)與智慧建造技術(shù),，大幅提高施工效率和施工質(zhì)量的同時，結(jié)合一系列新技術(shù),、新方法的運用,，不僅實現(xiàn)了日照仿真、智能溫控,、草坪自動通風(fēng),、坐椅通風(fēng)等智能調(diào)控效果，還獲得國際足聯(lián)綠建評價五星級認(rèn)定,，成為目前全球綠色施工水平最高,、最為節(jié)能環(huán)保的體育場項目之一。
全生命周期BIM技術(shù)創(chuàng)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(shè)計靈感源于阿拉伯傳統(tǒng)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(shù)設(shè)計變成宏偉建筑,，對建造技術(shù)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,?！鼻捌诓邉澓驮O(shè)計階段，中方總工程師李白經(jīng)常要與盧塞爾體育場的建筑設(shè)計師溝通,，進(jìn)行大量的BIM數(shù)字化仿真模擬,。鋼結(jié)構(gòu)的形態(tài)在不同溫度和不同施工階段都有變化,，在動態(tài)變化中精準(zhǔn)定位,、安裝4672個連接件,，是幕墻工程的最大難點。建設(shè)者為此進(jìn)行了仿真模擬分析,，讓連接件在各方向都有一定的調(diào)節(jié)余量,，減少施工偏差，保證了幕墻結(jié)構(gòu)和主體鋼結(jié)構(gòu)良好結(jié)合,。
抬頭仰望高大的主體建筑,，全程參與項目建設(shè)的希臘BIM工程師里奧·尼達(dá)斯充滿驕傲：“依托中國企業(yè)采用的先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，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,?！?/p>
BIM技術(shù)是一種數(shù)據(jù)化管理工具，主要是用于工程設(shè)計,、工程建造以及工程管理,。該技術(shù)通過將數(shù)據(jù)建設(shè)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、信息,、項目策劃等進(jìn)行共享和傳遞,，使得參與工程建設(shè)的人員能夠準(zhǔn)確了解建筑信息，并及時作出應(yīng)對,，從而提高生產(chǎn)效率,、節(jié)約生產(chǎn)成本。BIM技術(shù)的應(yīng)用在國際上已經(jīng)比較常見,，但是在體育場的全生命周期應(yīng)用還是首次,。中國鐵建中標(biāo)后，組建了國際化的BIM管理團(tuán)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(shè)計總監(jiān)康清明介紹,，盧賽爾體育場利用BIM技術(shù)中心數(shù)字孿生模型統(tǒng)籌工程管理,，中心模型數(shù)據(jù)量高達(dá)10TB，抽圖數(shù)量達(dá)33000多張,。
通過BIM技術(shù)的應(yīng)用,，在圖紙設(shè)計階段就檢查各項設(shè)計是否存在錯漏，把建設(shè)過程中可能遇到的問題提前解決,，降低返工率,；對鋼結(jié)構(gòu)與屋面索網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，大幅降低鋼材消耗,。施工階段,，還通過BIM技術(shù)對施工組織、報檢報驗等進(jìn)行了全方位數(shù)字化輔助管理，優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計方案,，大幅提高施工效率和施工質(zhì)量,，降低了安全事故的發(fā)生率，最大化地實現(xiàn)了智能建造,。
參與館內(nèi)設(shè)備安裝的約旦工程師艾哈邁德·奧泰比介紹,，技術(shù)團(tuán)隊利用BIM技術(shù)模擬了場內(nèi)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(jī),、媒體轉(zhuǎn)播平臺等障礙物因素,，合理設(shè)置座位，確保觀眾視線符合國際足聯(lián)要求,。
智慧球場環(huán)保節(jié)能看球舒適 通風(fēng),、排水、日照模擬養(yǎng)出最優(yōu)草坪
李白介紹,，在盧塞爾體育場設(shè)計階段,，中國鐵建項目團(tuán)隊就把綠色施工技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用作為重點，進(jìn)行了客流人流,、溫度環(huán)境,、觀眾視線、室內(nèi)燈光,、草坪光照等模擬仿真,，按國際足聯(lián)最新要求制定了綠色科技創(chuàng)新應(yīng)用方案。實際建造過程中,，項目團(tuán)隊引進(jìn)了多項國際領(lǐng)先的綠色施工新技術(shù),、新方法，努力打造舒適自然的觀看環(huán)境和行動空間,，讓盧塞爾體育場成為世界上最節(jié)能環(huán)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(tuán)隊開展體育場內(nèi)部和外立面的日照溫度仿真模擬分析,，將體育場設(shè)計成雙幕墻結(jié)構(gòu),。外幕墻由4200多個三角形單元鋁板分段擬合出碗形弧面，內(nèi)幕墻則設(shè)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(jié)構(gòu)聲學(xué)屋面，在保證體育場外形美觀的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)聲學(xué)屋面，這種結(jié)構(gòu)在保證體育場外形美觀的基礎(chǔ)上,，還具備一定的溫度控制效果
看臺座椅通風(fēng)系統(tǒng)也是盧塞爾體育場通風(fēng)技術(shù)的一大創(chuàng)新,。體育場外設(shè)有單獨制冷站，看臺座椅下設(shè)置水冷空調(diào)通風(fēng)口,，用座椅下送風(fēng)代替大功率空調(diào)機(jī)組，大大降低了能耗,。同時,，通過軟件模擬體育場內(nèi)部氣流微環(huán)境，調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口位置,、數(shù)量,、形狀、間距等,，實現(xiàn)了觀眾席空調(diào)與自然通風(fēng)的完美結(jié)合,，保證觀眾觀賽舒適度。
草坪通風(fēng)技術(shù)在盧塞爾體育場的應(yīng)用,，是世界首創(chuàng),，為草坪的生長、養(yǎng)護(hù)提供更好的條件,。安裝在足球場草坪土壤中的管道系統(tǒng)連接場外空氣處理機(jī)組,，實現(xiàn)土壤空氣交換和排水。安裝在草坪土壤中的檢測設(shè)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(hù)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(tǒng),，中國鐵建通過燈光選型和優(yōu)化燈光布局，在達(dá)到國際足聯(lián)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(dá)8870平方米的綠色草坪,。中國鐵建項目團(tuán)隊采用雨水收集回收再利用與海水淡化技術(shù),，同時結(jié)合全球領(lǐng)先的智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)，對灌溉水泵,、噴頭開關(guān),、噴灌區(qū)域和噴灌時間進(jìn)行自動化控制，最終實現(xiàn)比傳統(tǒng)體育場節(jié)省約40%的淡水,。
通風(fēng),、排水,、日照模擬等科技創(chuàng)新方案，養(yǎng)出盧塞爾體育場的優(yōu)質(zhì)草坪
“盧塞爾體育場的設(shè)計和施工符合可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展理念,?！焙逞芯亢桶l(fā)展組織創(chuàng)始主席約瑟夫·奧爾表示，體育場達(dá)到全球可持續(xù)發(fā)展評價體系（GSAS）五星級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),，樹立了綠色建筑的典范,。
