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大跨度异形钢结构建筑的设计实践--烟台八角湾会展中心项目

大跨度异形钢结构建筑的设计实践--烟台八角湾会展中心项目

打印 0条评论来源:北洋设计

为吸引更多专业展览和大型会议来区举办,提升开发区会展业影响力、带动力,为会展经济快速发展提供坚实的平台保障,建成结构优化、功能完善、特色鲜明的会展业体系,由北洋设计与艾奕康设计与咨询(深圳)有限公司联合出品的烟台八角湾国际会展中心项目,从设计到施工历时2年,日前已完美竣工绽放。


北洋设计团队在接到设计任务的第一时间组建了以各专业资历深厚的技术总工为带头人的全专业设计小组,包含建筑、结构、设备、BIM、幕墙、照明、景观、智能化等专业。面对不同于常规建筑的大跨度异形钢结构建筑项目,设计小组迅速针对项目设计展开研讨,分解预判在项目设计及施工建设过程中可能会面临的技术难题,为项目施工图设计制定了多套方案,力保项目高质量、高标准建成落地。


01 /项目概述

PROJECT OVERVIEW


烟台八角湾国际会展中心项目选址于烟台经济技术开发区八角街道辖区,贵阳大街以北、南昌大街以南、北京中路以东。项目总建筑面积约20万㎡,地上包括登录大厅和7个标准展厅及多功能厅的会展中心以及一座高层综合文化活动中心,地下一层,设置地下车库及设备用房。


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项目追求理念先进、设施完善,具有新颖而优美的整体形象,体现独特的设计理念和品质,功能完善,技术先进;且项目建筑体量大,室内空间高挑,使用功能特殊,项目建筑的部分消防设计有特殊性,存在规范未完全涵盖的消防设计技术难题。


02 /建筑设计

ARCHITECTURAL DESIGN


烟台八角湾国际会展中心建筑形态设计灵感汲取自八角湾得天独厚的海洋自然环境。会展中心采用整体式屋面,连绵起伏、波澜涌动的屋面形态犹如天边自由的白云,悠然飘荡、云卷云舒;又如蔚蓝大海上翻腾的波浪,气势磅礴、汹涌澎湃。根据本项目的特点和实际需求,综合考虑消防安全及建筑功能的实现,基于国家现行规范标准,对建筑存在的消防设计难点进行分析和评估,采用特殊消防设计的方式,对项目消防设计难点提供合理的安全策略,使项目消防安全水平满足要求。



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03 /结构设计

STRUCTURAL DESIGN


会展中心展厅部分屋盖呈波浪形,平面投影最大长度约360米,最大宽度约270米,包含7个标准展厅、一个主登录厅及一个次登录厅。B1~B3展厅为单层展厅,无地下室,A1/A3及A2/A4为双层展厅,A展厅与B展厅地面错高约19.6m。


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结构缝平面布置图↑


展厅屋顶最大结构高度约为49m,最大跨度为65.7m,悬挑长度为10.5~23m不等,采用平面桁架结构体系。结合各展厅地面错高及屋面开洞位置,在五个标准展厅及综合文化活动中心之间设置结构缝,使其成为6个独立单体,其中A2/A4厅及主登录厅存在平面不规则、竖向不规则、穿层柱等不规则项,属超限高层结构。


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展厅结构布置图↑


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展厅屋盖典型轴测图及节点模型↑


综合文化活动中心呈椭圆形,结构平面尺寸为130m×75m,主屋面建筑高度为41.875m,造型钢构最大高度为59.000m。地下1层为车库,地上5层采用钢管混凝土柱+主次钢梁+钢筋桁架楼承板的钢框架结构,其中35.7m×55.8m的大跨度楼面区域采用平面桁架的形式,平面桁架高2.5m;屋面处55.0m×55.8m的大跨区域采用双向桁架形式,桁架高3.0m;屋面其余区域包括高耸立面造型采用单层网壳结构。

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综合文化活动中心剖面图↑



综合文化活动中心属于扭转不规则,楼板不连续,存在承载力突变,竖向局部不规则,屋盖多种结构组合的超限高层建筑工程。

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1层、2层及屋面结构布置图↑


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旋转楼梯变形计算↑


03 /设备系统设计

EQUIPMENT SYSTEM


给排水设计

给排水专业根据会展中心的整体式屋面及综合文化活动中心的大曲率屋面,采用虹吸式屋面雨水排水系统,减少雨水管数量且不影响立面;展厅的所有横管均敷设于双首层的主管廊及分支管沟,安装检修使用方便。


展览厅内部采用地埋式消火栓,展览厅、会议厅、多功能厅及中庭回廊等设置快速响应喷头。会展中心两层登陆大厅及各层的展览厅均采用大空间智能型消防水炮系统,空间高度大于18m的中庭、前厅设置自动跟踪定位射流灭火系统。


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登录大厅实景图↑


暖通设计

暖通专业根据展览建筑负荷特点,利用峰谷电价政策优势,本项目会展区域空调系统采用部分负荷水蓄冷方式,降低的主机容量和用电负荷。项目供冷半径大,空调水系统采用大温差一级泵定流量、二级泵变流量的形式,节省运行费用。

通过Ecotect Analysis、Phoenics、CFD等仿真模拟分析软件,对日照、室外风环境、室内温度场、速度场、气流组织模拟分析,优化设计方案,营造舒适的室内热湿环境,降低能耗。


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宴会厅实景图↑


电气设计

电气专业根据展厅的常规要求考虑布展基本为地面用电,主干部分采用母线槽形式敷设于设备主管沟内,展位配电结合展馆的次管沟布置,每4~6个展位考虑设置一个标准展位配电箱,根据后期管理要求,每个展位箱设置为一个配电回路。


考虑到展览建筑布展灵活、品种多样,单一型火灾探测器不能有效探测火灾的场所,根据展品特点灵活采用智能型、复合型火灾探测器。展厅、宴会厅、登录厅等高大空间场所,当点型火灾探测器使用受到限制时,采用红外光束感烟探测器、吸气式感烟探测器、图像型火焰探测器等。


04 /BIM设计

EBIM DESIGN


烟台八角湾国际会展中心项目的设计灵感源于云浪·银贝,非线性的建筑外观流畅自然,这使得对应的结构复杂度和设计难度往往呈几何倍数增长,传统的结构设计方法已经不能满足这种复杂的形式要求,BIM参数化软件具有得天独厚的造型控制能力与数据信息处理能力。


BIM结构和参数化

BIM参数化设计贯穿了此项目从设计到施工的整个流程,借助Grasshopper首先确定整个屋顶的定位曲面,根据给定的数据,完成三维模型,确保外皮结构随形布置,结构完成面要与建筑完成面的距离保持恒定。然后批量生成空间的结构杆件,对杆件的长度模数以及荷载进行优化,辅助结构确定结构形式及各个方案的受力分析与合理性分析。最终确定了会展中心采用网架形式、会议中心采用桁架+网壳的方案,在此基础上深化设计,对每个节点的位置进行精确定位,并对施工进程进行监控。


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建立机电专业BIM模型,编制项目机电深化设计计划,并按照计划内容完成管线综合的碰撞检查、深化设计、碰撞报告、深化设计出图等机电BIM应用工作;确保BIM机电相关应用点能够在项目上得以落地应用,能够为项目管理提高效率,达到降本增效的目的;根据项目需求进行BIM可视化制作,包括:渲染、漫游、虚拟施工、技术交底等。


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05 /幕墙设计

EBIM DESIGN


烟台八角湾项目建筑立面真实反映建筑空间及结构,形成富有韵律、整齐划一的节奏感,体现了会展建筑富有秩序的理性特点,通透的立面为室内空间引入自然光线与滨海景观,充分利用了自然资源与海洋景观资源,实现建筑的内外交融,创造独特的观展体验。碧海与蓝天相接,浪漫与理性交织,海浪与白云交融的建筑意向犹如一幅美丽的城市画卷徐徐展开,向世人展现烟台八角湾的风采。


会展中心

主要系统为大跨度双层幕墙系统,结构体系采用钢桁架,与主体结构连接采用摇臂杆,释放竖向荷载。

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会展中心节点大样↑


会议中心

主要为双曲幕墙,采用BIM技术,运用Rhino软件建模,对面板和龙骨进行空间分析,保证外立面效果完美落地。


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会议中心幕墙表皮模型↑


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会议中心节点模型↑


06 /夜景照明设计

NIGHT LIGHTING DESIGN


技术难点一

屋顶点光源的配套管线数量巨大,难以隐蔽安装,但明装在屋顶对建筑的白天效果破坏极大。


解决方法

经过与建筑、幕墙专业多次沟通协调,并多次进行现场式样,最终在屋顶天窗边沿预留出了桥架的暗藏空间,既保证了施工的顺利,也完美的将桥架,开关电源等设备隐藏起来,同时方便后期的检修。


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技术难点二

屋面点观光园数量极多,其固定方式和走线问题十分棘手,直接固定在屋面上会破坏屋面层,后期的防水等安全问题带来隐患。


解决方法

我们设计了一种T行支架,可将其伸进铝板之间的缝隙中,和内部的龙骨固定在一起,然后再将灯具固定在定制的支架上,对屋面的破环降到最小。


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项目名称:烟台八角湾国际会展中心项目

项目地址:中国,烟台

项目规模:200618㎡

设计单位:青岛北洋建筑设计有限公司

合作单位:艾奕康设计与咨询(深圳)有限公司(AECOM)

设计团队:综合一分院

院长:韩明新

项目负责人:张锋

建筑专业负责人:张锋

主要设计人:蔡青、韩路、高凯、孙雯、李巧玲

结构专业负责人:劳希君、杜涛

主要设计人:孙慧、赵宏、黄鑫、刁涣玺、张敏、丁文鲁、王军委、唐双   

给排水专业负责人:吴会中

主要设计人:吴会中、王争、李超、张金毅

暖通专业负责人:王后帅

主要设计人:王后帅、陈超、苏道林、于付涛、姜闯

电气专业负责人:杜金涛

主要设计人:杜金涛、陈飞、张慧慧、潘乐、马金涛

智能化专业:丛萍

BIM团队:季方、闫永平、张盼耿、张庭廷、徐阳、张微薇、丁继伟、朱凌达、吴美杰、赵涵 

幕墙专业:徐立强、谷颜庆、刘国桃   照明专业:刘勤、张桂玮

景观专业:于绍燕


(责任编辑:何雯丽)



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[责任编辑:Susan]

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