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「案例」海南国际会展中心设计思路及施工要点(多图)

2023-03-03 23:42:00 1474

摘要:海南国际会展中心总用地面积为514026平方米,原热带海洋世界临海一线地,建筑面积13.62万平方米,分会议中心和展览中心两部分。目前,这一地区正在形成以政治、会展展览、国际商务、休闲度假为主导、兼具高档生活功能的生态型休闲区域。一、总体设...

海南国际会展中心总用地面积为514026平方米,原热带海洋世界临海一线地,建筑面积13.62万平方米,分会议中心和展览中心两部分。目前,这一地区正在形成以政治、会展展览、国际商务、休闲度假为主导、兼具高档生活功能的生态型休闲区域。

一、总体设计思路:

本项目由中国建筑设计研究院设计师李兴钢先生团队设计。外观设计上结合建筑外部造型,充分考虑沿海建筑景观,在总体布局和功能安排上融入海南独特的热带滨海风情和海洋文化元素。

通过对用地的研究把会展中心的位置和新城中心的轴线安排在一起,同时让轴线向大海方向有一个不规则的延续。因此,北面是不规则的会议中心,南面是有着明确轴线的展览中心。

北面的会议中心分大、中、小三个体量,南面是展览中心,有大小不同的展厅,中间是一条连接通道。另外针对海口夏季非常需要遮阳的特点,围绕整个建筑的外部设置了一圈连续的檐廊。

二、几何构型:

屋顶形状分为两部分,一部分是中间区域正弦曲面,由很多投影为正方形网格的规则起伏的曲面形成一个大的三维立体曲面;另外一部分就是从中心区域向外延伸的边缘区域,从正弦曲面的截面轮廓(正弦曲线)开始,和水平檐口之间形成的直纹曲面作为边缘的形状处理。

三、结构选型

考虑到海口临海区域腐蚀性比较大,最开始的结构方案是钢筋混凝土结构,让混凝土的网格和曲面屋顶产生对应。但混凝土结构会产生两层结构的叠加,上面的穹加上下面的混凝土格架,导致效果不理想。因此最后采用了钢结构方案。

屋顶是钢网格结构,形成投影为正方形网格的钢管直径仅有200mm,由跨距22.5m的钢管混凝土柱支撑,中间无梁,巧妙地利用曲面的波谷和波峰形成了一种壳体的结构。

在钢结构网格上的屋面钢板上设计了混凝土层,再加上防水层、保温层等保护,使其不直接外露,增强防腐性。

在壳体波峰的顶部开了圆形的天窗,为展厅内部引入自然光线;壳体波谷的底部作为屋面雨水的收集点,雨水立管就隐藏在钢管混凝土的柱子内部。

四、整体施工方法:

海南国际会展中心屋面为异型钢构屋面,其钢构工程的网架和网壳均属双向弯扭结构,屋面面积约为12万m²,是目前世界上最大的此类型屋面。

展厅屋盖采用双向波浪形单层钢网壳单向下倾消波式正放四角锥钢网架相结合的形式,圆钢管柱内浇混凝土。

网格壳体面层的钢管在工厂里加工裁切好,运到现场进行单元式的地面拼装,屋面钢板也在地面拼装工作中完成焊接覆盖,形成一个个22.5m见方的屋盖单元,再进行整体吊装。边缘区域的曲面网架及其屋面钢板也是用预制、拼装、吊装的方式。

整个屋面吊装就位形成整体覆盖好之后,再做上部的整浇薄混凝土层、防水层、保温层以及现制GRC面层。

屋面最高点30多米,最低点仅10多米,整体呈波浪形。屋面构造层次由下往上依次为:

6mm厚结构钢板→130mm厚EVB无机砂浆复合保温层→8mm厚抗裂砂浆层→2mm厚聚合物水泥基防水涂料→15mm厚现浇GRC装饰面层。

五、防水、保温及GRC饰面工程

屋面的防水、保温及GRC饰面工程由广西青龙化学建材有限公司承接。由于会展中心靠近海边,受到当地海洋气候的影响,且屋面为钢结构异形结构,所以防水材料选用涂料;保温隔热材料选用EVB保温砂浆;GRC饰面层采用现场浇筑(只天窗部位采用现场预制构件后安装的方法)。

由于屋面整体呈波浪形,整个屋面只有不到十分之一的面积是平面,其余部位都是斜面,因此保温层及饰面层采用专用机械喷涂作业,工作面上使用的材料均在地面搅拌,然后采用管道从地面压力输送至屋面,直接喷涂于施工部位,最后再由人工收抹。

1、具体施工方案为:

①15mm厚现浇GRC装饰面层,表面做无色保护剂。分隔缝投影尺寸约为1800*1800,缝宽10mm,内填耐候密封胶;

②2mm厚聚合物水泥基复合防水涂层;

③8mm厚抗裂砂浆层,中间压入1层耐碱玻纤网格布;

④130mm厚EVB保温隔热无机复合保温层(导热系数≤0.12W/m●K,干密度600kg/m3,抗压强度≥1.5MPa),内置16号热镀锌钢丝@50双向钢丝网(与钢筋头绑扎),分块浇筑(投影尺寸约3600×3600),分隔缝宽25mm,沥青砂填缝,缝内通长埋设排气PVC导管(排气口做到防倒水处理);

⑤1.5mm厚单组份聚氨酯防水涂料;

⑥结构钢板(焊接钢栓钉高120mm)。

2、施工难点处理方法包括:

①坡度大于60度的屋面:在防水层施工完成后,搭设间距为1m*1m的防护脚手架,钢管脚垫胶垫以防止破坏防水层。用模板做成800*800的方框分隔成块,泵送保温砂浆时,在输送管口增设一台小泵用于添加速凝剂,缩短保温砂浆的初凝时间,防止砂浆流动。待GRC面层施工完成且具有一定强度后,采用后退法拆架,拆架后即刻修补。

②天窗:保温层及抗裂砂浆层施工至天窗底部,经过几天养护后,在天窗侧壁先铺设一道钢丝网,钢丝网与平面钢丝网绑扎搭接,后安装根据现场测量预制的GRC构件,用安装干挂法固定(用钢筋头将预制件与天窗结构钢板焊接牢固,预制件之间也焊接牢固,与结构钢板焊接部位补上防锈漆及防水层),补缝后用保温砂浆填充密实。

六、建筑效果

建筑主体采用一体化的设计手法,将展览中心和会议中心整合处理为一个巨大的完型体量,匍匐在南中国海滨,成为城市南北向景观轴线的结束与高潮。

作为新城中心区轴线的底景,这一庞大的建筑有着明确的、与新城中心合一的轴线,同时又因地形、海岸和内部功能而产生了丰富的非对称建筑形体,成为在规则韵律中富含变化、整体造型协调统一的一个巨型建筑体。

规律起伏波动的屋面壳体钢结构由等截面的密格式布置的圆形钢管梁(中部区域)和钢网架(边缘区域)组合而成,以工厂预制、现场组装、吊装就位的方式建造,既塑造出独特的建筑外观,也与室内空间高度统一,并营造出适应不同规模和使用需求的展览和会议、休闲、服务空间。

内部的展示空间将结构完全暴露出来,简洁轻薄、规律起伏的网格状网壳将建筑的外部屋面形态完美地呈现于室内空间中,同时将结构形式和特征也清晰地表露无遗。边缘区域的网架结构虽与网壳结构相比,大大增加了结构高度,但仍然将其外部直纹曲面的波动形态表现出来,并同时呈现出繁密的细节。

壳顶单元的天窗和高侧窗为室内空间提供了充足的、不断变幻角度的自然光线。环绕整个建筑外侧的半拱形檐廊、雨棚及其下结合窗台设计的“石凳”,是应对当地强烈的日晒条件,为室外的使用者提供的遮荫和休息设施。

参考文献:

1、海南国际会展中心,李兴钢,《建筑技艺》

2、海南国际会展中心展览中心双向波浪形单层钢网壳设计,任庆英,谷昊,《建筑结构》

3、探求建筑形式、结构与空间的同一性——海南国际会展中心设计手记,李兴钢,谭泽阳,张玉婷,《建筑学报》

4、海南国际会展中心钢结构异形屋面防水、保温、饰面工程的设计与施工,宋敦清,徐新生,林志伟,《中国建筑防水》

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