中國建筑金屬結構協(xié)會
建筑鋼結構分會主辦
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建筑鋼結構分會主辦
為減少場館飾面過多裝修造成浪費，大運中心大量采用了清水混凝土工藝。深圳特區(qū)報記者 程海昆 攝
初夏時節(jié)，大運場館陸續(xù)交工，歷時三載，“綠水晶”、“春繭”、“竹林”驚艷亮相。這些一經建成便成為特區(qū)新地標的國際水平建筑，不僅有著時尚現(xiàn)代的外觀，演繹出建筑設計的精妙絕倫；而且忠實踐行了深圳承辦大運之初提出的“循環(huán)經濟”和“以人為本”理念，高性價比地展示出綠色低碳的節(jié)儉之美與環(huán)保之利。
首創(chuàng)水晶石結構
難度不遜“鳥巢”
國際大體聯(lián)（ＦＩＳＵ）主席基里安，面對點亮燈火的大運中心三顆“晶石”，曾經感嘆：“這是我在ＦＩＳＵ工作期間見過的最好、最美麗、最先進的比賽場地，它們就像‘皇冠上的珍珠’。”
市建筑工務署有關負責人介紹，這種新穎結構是基于水晶石的造型構思設計而來，學名“空間折面網(wǎng)格結構”，經清華大學、東南大學、華南理工大學共同進行課題研究。這是一種世界上最新穎的結構形式，國際上首次應用于大型體育建筑，受力體系復雜，加工及安裝難度不亞于奧運“鳥巢”。
這種結構參考晶石構造，巧妙解決了鋼屋蓋的整體剛度、承重能力、動力特性、節(jié)點性能等受力特性，使構建的斷面設計和節(jié)點形式設計達到了最優(yōu)化和安全可靠。簡單解釋，如果用平整的受力面承重，兩三層支撐結構的承受重量也就和單層的空間折面結構差不多，有點類似拱橋的承重原理。
由于結構新穎、造型復雜，結構設計對于鑄鋼構件的質量要求非常高，一個鑄鋼節(jié)點就達到９８噸，以前國內生產過最大的鑄鋼節(jié)點才４０噸，且至今沒有國家標準和驗收規(guī)范。市建筑工務署一方面督促中標企業(yè)在全國范圍內選擇最好的材料、最有實力的廠家，進行研制開發(fā)、加工生產；另一方面組織全國知名專家，對這些沒有國家標準和規(guī)范的工藝進行會診和專題攻關，最終解決了鋼結構生產加工難題，填補了國內鋼結構體系中生產工藝和驗收規(guī)范的一項空白。
大運中心“一場兩館”鋼結構工程，全部獲得中國鋼結構質量最高獎――鋼結構金獎和首批廣東省鋼結構金獎“粵鋼獎”。此外，體育場還被國家住建部評為深圳唯一“全國建筑施工安全質量標準化示范工地”，并獲得國家ＡＡＡ級安全文明標準化誠信工地稱號。
環(huán)保材料給力
隔熱隔音透光
大運會是在深圳最熱的８月份舉行，而且深圳全年一半時間屬于炎熱天氣，大運場館必須仔細考慮和采用高效的通風、節(jié)能技術。
大運中心為了實現(xiàn)“水晶石”的建筑效果，外立面全部設計為全透明的圍護結構，給場館的隔熱節(jié)能帶來了巨大的考驗。
為解決這個難題，市建筑工務署同設計單位一起，對各種備選材料進行實驗室檢測、計算機模擬和實體模型試驗，通過不斷比較論證，最后將外圍護結構設計為兩層，外層為ＸＩＲ夾膠節(jié)能玻璃和聚碳酸酯板，內層為半透明的玻璃纖維張拉膜。
?。兀桑見A膠節(jié)能玻璃是目前歐美廣泛應用的新型節(jié)能材料，具有通透、明亮、隔熱、隔音、環(huán)保、防炫光等特點，可見光透過率超過７０％，可見光反射率低于８％，可屏蔽９９．８％的紅外線及紫外線，在不影響可見光透過的前提下，可以提供很高的遮陽系數(shù)，達到最大的遮陽效果，在保證了建筑物通透性的同時，也保證了建筑的節(jié)能效果。
通過這兩層材料間形成空腔，可以將空腔間陽光輻射造成的熱空氣全部由自然通風系統(tǒng)帶走，其作用類似呼吸幕墻，但比呼吸式幕墻更節(jié)約造價，施工更簡單，較好地解決了透明圍護結構的節(jié)能問題。
設計獨具匠心
海風穿堂而過
大運中心的“綠晶石”用結構和材料乘涼；大運會開幕式場館“春繭”則充分利用環(huán)境和自身結構的優(yōu)勢，引來深圳灣的海風為觀眾和運動員降溫。
深圳常年以東南風為主，“春繭”設計師便在東南－西北朝向上設置了大量幕墻開啟窗，以最大限度引入穿堂風，使得南北朝向的體育館、游泳館、網(wǎng)球館和熱身館善用海風，達到節(jié)能目的。
從海德三路望去，“春繭”地面比市政道路的地面高出兩層樓以上，深圳灣海風可以輕易穿堂而過。位于“春繭”北面的熱身館和網(wǎng)球館，盡管被濱海大道和體育中心夾在中間，但由于地面高度達到２０米，整體高出濱海大道，自然通風條件良好。
從外觀看，“春繭”狀的屋頂，只占全部外墻面積的１５％，屋頂透明部分也小于屋頂面積的２０％，可有效減少屋頂?shù)年柟庵鄙涿娣e，最大限度避免玻璃建筑“外面曬死人、里面熱死人”的情況出現(xiàn)。
進入游泳館，抬頭可以看到，屋頂上方結合“春繭”網(wǎng)格，留出了屋頂１／１０左右的面積裝上了采光天窗，引入室外光。施工人員介紹，天窗玻璃采用的是彩釉中空夾膠玻璃，透光率小于１０％，在非采光的玻璃頂下，安裝了實體保溫層，起到自然采光和避免溫室效應的作用。
即便是在夏季氣溫最高的時候，“春繭”內部的自然降溫措施也十分細致。例如整體玻璃幕墻在光照最直接的部分設置了保溫層，與實體墻一樣隔熱。在無法設置保溫層的透明幕墻上，安裝了遮陽卷簾系統(tǒng)，減少輻射熱影響。此外，場館的公共通道部分，大面積采用淺色外裝飾石材和屋面裝飾板，也是附加隔熱的主要措施。
空調：
智能之美
與家庭、辦公室不同，體育場館面積大、密封性較差，如何科學利用空調又不造成冷氣的隨意散失，這是大運場館的一門絕技。
據(jù)了解，空調系統(tǒng)節(jié)能方面，大運中心采用高能效冷水機組、ＶＲＶ智能化空調控制系統(tǒng)和環(huán)保制冷劑，采用變頻技術分區(qū)控制送風，提高空調系統(tǒng)運行能效，降低運行費用；熱回收技術方面，使用了空調風系統(tǒng)熱回收、冷水機組冷凝熱回收、制冰系統(tǒng)余熱回收技術，節(jié)約能源與后期運行費用。此外，重視自然通風，在雙層皮的外圍護結構中，外表面設置多處開口，通過對外圍護結構進行合理的自然通風和機械排風優(yōu)化設計，降低夾層溫度和空調冷負荷。
根據(jù)“一場兩館”各自的建筑特征和使用要求，市建筑工務署在主體育場采用ＶＲＶ智能化空調控制系統(tǒng)，空調冷源分四區(qū)域設置，有利于經濟運行，實現(xiàn)“集中與自由”相統(tǒng)一，效率提高４０％以上。
體育館中采用變風量空調系統(tǒng)，可根據(jù)負荷變化調節(jié)場館送風量，觀眾廳采用分層空調設計，無需冷卻高空較熱空氣，降低建筑能耗，比常規(guī)設備節(jié)能１０％以上。
游泳館采用目前空調領域最先進的節(jié)能變頻技術及綠色環(huán)保的熱回收技術，可回收空調制冷主機冷凝熱，所產生熱水用于空調機組的再熱除濕處理，從而控制室內的溫濕度，不僅減少了污染，還有效利用了廢熱，提高了綜合能效。
照明：
低碳之美
大運中心美輪美奐的燈光效果有強大的硬件支持――全球最大的ＬＥＤ照明景觀系統(tǒng)。為解決耗電難題，各類節(jié)能低碳設備和技術派上了用場。
大運中心照明景觀系統(tǒng)由成功實施了奧運“水立方”、“鳥巢”、上海世博會世博軸ＬＥＤ藝術燈光景觀工程的同一家公司負責。為實現(xiàn)獨特的水晶石效果，大運中心設計了２０多種不同配光，并運用世界領先的６個核心專利技術的獨立控制系統(tǒng)，可以同步控制２３８８０套智能燈具，共８８３５０個獨立控制單元，并可實現(xiàn)一年３６５天全自動運行和監(jiān)控。所有的燈具都安裝在鋼結構的部分主梁和次梁上，實現(xiàn)了燈具和線槽的隱蔽，完全消除了顯光，亮燈時見光不見燈，構成了美麗的剪影效果。
為了既美觀又經濟，大運中心藝術燈光系統(tǒng)和公共區(qū)域照明，采用智能照明控制系統(tǒng)進行控制。專門研發(fā)的百萬顆專用ＬＥＤ芯片和非線性透鏡，具有節(jié)能、環(huán)保、體積小、耗電量低、壽命長、高亮度、低熱量等優(yōu)點，燈具壽命可達５萬小時以上，比熒光燈光源壽命長２．５－３倍，比熒光燈光源節(jié)能６０％以上。場館內會客廳、休息室、功能房、采訪間采用的Ｔ５熒光燈，節(jié)能率也達到３５－５０％。
用水：
循環(huán)之美
除了泳池用水、飲用水以外，大運主要場館的用水充分實現(xiàn)了中水回用與循環(huán)使用，主要包括雨水利用技術、中水回用技術、節(jié)水設備應用等。
大運中心游泳館兩個池注滿水約１０萬立方，照此數(shù)據(jù)，除以２００９年廣東省人均年用水量４８０立方米，夠一個人用２０８年，夠一個家庭用７０年。這些水資源使用完畢后不會白白浪費，大運中心各場館都配有水凈化、水循環(huán)設備，比如游泳池里的水，游泳池過濾系統(tǒng)反沖洗排水還有各場館淋浴間廢水，經處理后，將回用于沖廁及周邊約２萬平方米硬鋪地面沖洗和綠化用水。
為了確保用水質量，這些回收水會再經分類處理或節(jié)約使用，比如沖廁所這樣的生活污水會經管道送進更專業(yè)的橫崗污水處理站，凈化后再次成為中水，匯入全市中水回用系統(tǒng)調度利用；綠化用水則在智能綠地灌溉系統(tǒng)的監(jiān)控下節(jié)約使用，該系統(tǒng)能有效監(jiān)控綠地土壤濕度，自動開啟噴灌設備，大大降低澆灌用水消耗。
除了中水，天上的雨水也要借來一用。
雨水收集循環(huán)系統(tǒng)的設計，是“春繭”努力實現(xiàn)綠色低碳運營的亮點。在巨型鋼架板塊連接處，特別制造了流水槽，在雨季來臨時這些流水槽能夠將屋頂?shù)挠晁占饋恚勒赵O計的最佳線路注入排水槽和雨水收集池，經過處理后用于整個體育中心的冷卻水和綠化用水。
大運中心室外地面全部采用透水混凝土，透水系數(shù)達３ｍｍ／ｓ。工程人員說，就算拿水管直接扔在地上不停放水，也頂多出現(xiàn)臉盆大的水漬，連水洼都不會有。奧妙就在這混凝土下，布滿了縱橫交錯的暗溝，像人體的毛細血管，收集滲透水，迅速送進人工湖補充景觀用水或者儲存用來灌溉。
大運中心因此成了中水、雨水的集約利用中心。據(jù)測算，大運中心中水利用的總水量為６８．９６萬立方米／年，雨水利用的總水量為２３．２萬立方米／年；室內消防用水全部利用現(xiàn)有的游泳池水，可節(jié)水０．２１萬立方米／年；智能綠地澆灌可節(jié)水１５萬立方米／年，并節(jié)約１０萬元以上管理勞務支出。綜合起來，年節(jié)水約１０７．３７萬立方米，夠２２００余人用一年。（互聯(lián)網(wǎng)）
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