广州亚运会新建场馆外观及结构

发表日期:2011-04-12 13:55    共次阅读   

  2010年广州亚运会新建12座运动场馆,其中最大的四大新场馆为亚运城综合体育馆、自行车和极限运动馆、游泳跳水馆和南沙体育馆。此外体育演艺中心(NBA馆)、网球馆、篮球馆等新场馆也很有特色。

  一、综合体育馆
  综合体育馆是广州亚运会最大的新建场馆,建筑面积达39000m²,它由台球壁球馆、体操馆和历史博物馆三馆一体,连为一座完整的建筑,覆盖在连续一片、面积达39000m2的共同屋面下(图1-图4)。

  

 
  综合馆的设计灵感来自体操运动员飞舞的彩带,让连续舞动的建筑景观曲线与珠江的流水融合为一体。它象征一艘巨船——亚运和平之舟漂浮在碧水之上。叉如两条银色的锦鲤衔住水清岸绿、风景如画的莲花湾。大面积的金属屋面和玻璃幕墙使建筑明朗通透,阳光下如双鱼戏水,令人陶醉。
  1.台球壁球馆
  台球壁球馆,简称台球馆,建筑面积11993m²,长230m,宽80m。内外两圈钢筋混凝土柱和钢管混凝土柱作为屋面钢结构的支承。屋面钢梁连同混凝土支柱构成大跨度排架,台球馆8榀,沿圆形平面的周边布置;壁球馆1l榀,按矩形平面布置(图5-图7)。屋面大梁跨度超过70m,截面为H11OO×500×18×12。为保证排架的侧向稳定和屋面的面内稳定,在柱顶设置了内环梁和外加强桁架。内环梁截面为箱形, 1100× 500× 20×30; 外环桁架上弦为299× 12钢管,下弦为351× 16钢管。钢材材质均为345B。
  此外,屋面面内还设置了35C1rMO高铬钼不锈钢交叉拉杆,拉杆强度为650级(图8)。

  

  

  
  屋面大梁通过万向球支座与混凝土柱顶连接(图9)。

  
  2.体操馆
  体操馆长220m,宽12Om,高34m。建筑面积31400m2,屋面面积22000m²。分为训练区和比赛区两大部分,此外周边还有飘带区(图10)。

  
  比赛区有8O00座位。屋盖采用双向直腹杆桁架,主跨99m,矢高5m-10m,矢距比为1/20-1/10(图12)。中央区桁架由边缘外环立体桁架支承。比赛区外侧有16m砭3m的大悬挑屋面,为单层网壳结构。屋面空腹桁架的弦拱截面为箱形450×250×14×14。钢结构分析采用ANSYS、MIDAS等软件。用钢量6548t。
  训练区采用正交平面桁架,杆件为箱形截面,弦杆300×200×12×12; 腹杆200×200×8×8(图13)。

  

  
  飘带区采用单层网壳,最大跨度64m,主要钢管直径600mm,次要钢管直径400mm。部分地区为提高承载力和稳定性,覆盖了厚度5mm的钢板作为蒙皮,参加结构工作(图14、图15)。


 

  
  3.历史博物馆
  历史博物馆陈列亚运史料,平面68mx44m,高度25.4m,建筑面积2130m²。一、二层为钢筋混凝土框架结构,三层为钢结构(图16、17)。

  
  4.金属屋面和幕墙
  综合馆周边玻璃幕墙面积15OO0m2,包括构件式幕墙、点支幕墙、拉索幕墙,采用蓝灰色夹胶玻璃(图18)。
39000m2的屋面板为宝山钢铁公司生产的中高老铁素体不锈钢板,具有国际先进水平,防锈性能超群,用量达400t。层面自上而下为:不锈钢板、防水层、保温层、吸音层、金属托板(图19-图21)。

  

  
  二、游泳跳水馆
  白云山和珠江是广州的象征。“云山珠水”是亚运游泳跳水馆的主题。它作为主场馆飘带的延续,采用双色螺旋的曲线造型,由硐个不同的四边形切边组成了象征DNA双螺旋结构。蓝白二色相错,水云两者交融,充分体现了广州的地域特色(图22、图23)。

  

  
  为了组成这一独特的建筑外行,33榀相互交叉的轻型钢管桁架支承整个屋面,覆盖面积为30140m²,4500座位(图24-图26)。

  

  
  33片蓝白双色铝板,给屋面带来轻盈活泼的感动氛围。本工程大量采用实体墙面,尽量少用幕墙,达到最大的节能效果。
  由于优化设计,本工程造价仅2.78亿元,用水立方1/5的钱,完成水立方的全部功能。游泳馆真正实现了叉好又省的要求。
  三、自行车和极限运动馆
  自行车馆的平面为椭圆形,适应跑道的形状,同时椭球穹顶恰似运动员的头盔,结合亚运会徽五羊火炬,体现出本场馆的特点,曲线流畅,造型舒展(图27-图29)。

 

  
  遮阳挡雨的“骑楼”是老广州适应热带气候特点的建筑特色,本工程的屋面四周向外挑出“骑楼”,使观众更为舒适。建筑面积23710m²,屋面结构最大跨度达147.6m(图30、图31)。

  

  
  采用单层椭球面网壳,局部双层加强(图32-图34)。球壳用钢量仅15OOt,整个屋面结构总用钢量为2800t。

  

  
  钢屋盖外形为半椭球面,水平投影144m×120m,面积14200m2。由24根钢筋混凝土柱支承。

  钢屋盖跨度达102m-126m。网壳双向杆件D559×8-D610×12,斜撑D325×6。由于矢高仅为1/9-l/10,设置刚性环桁架承受水平推力,桁架弦杆D5O8×10-D599×14, 月复本干D325×6~D356×10。 并且在周边设置双层壳体加强(图35、图36)。

  结构分析采用MIDAS、ANSYS软件。
  屋面面层自上而下为:金属屋面板,屋面钢架,保温层,防水层,吸音层,金属托板。采光天窗为PⅤC板。
  跑道铺300年树龄的进口实木板,性能优于北京老山自行车馆。

 

  
  四、南沙体育馆
  南沙体育馆进行武术和手球比赛,建筑风格体现武术“阴阳俱合、天人合一”的精神境界平面接近于太极,由中心的圆形部分和周边的螺旋部分组成(图37~图40)。外围螺旋壳9片,分为南北两组。

  
  南沙体育馆的太极形平面可分为中心圆形和外周螺旋形两大部分(图41)。
中心圆形部分是比赛大厅,8000座。跨度为96m的圆顶是由中心圆和边环两个整体张弦穹顶联合而成(图绲)。屋顶上分布大面积PⅤC采光天窗电动遮阳帘。

  
  重面钢结构分为三部分:
  1,中部圆形张弦结构
  幅射形布置18榀张弦梁,上弦箱形笏0mm×10mm,支座处加厚至14mm。下弦D5× 109拉索。中央拉力环4根D5×91拉索。拉索强度1670MPa。
  2.中部环形张弦结构
  辐射形布置36榀张弦梁,上弦箱形绷0mm×12mm,支座初加厚至16mm。
  下弦D5×127拉索。环索4根D5×187。拉索强度1670MPa。
  3.外围结构
  9个独立单元,钢框架。上端铰接于钢筋混凝土圈梁上,下端支承在钢筋混凝土平台上。
钢结构分析采用3D3S、STRAND7软件。设计中考虑抗震7度设防,8度抗震措施。温度变化考虑正负30度。
  五、体育演艺中心
  体育演艺中心集体育、演艺、文化娱乐为一体,是一个建筑面积达13.4万m²的大型公共建筑(图43)。地下一层,地上四层,高度34.5m。平面147m×124m,屋面主桁架跨度达104m(44)。

  

  
  钢结构采用TN-LB薄型防火涂料,耐火时间:柱3小时;梁和桁架2小时。
  六、小结
  这次广州亚运会新建场馆形式新颖,构思巧妙,在建筑艺术上是非常成功的;钢结构采用许多新的结构体系,满足了复杂建筑外形的要求,技术达到了一个新高度;金属屋面和玻璃幕墙也采用了新材料、新工艺、新技术。这些工程的完工表明,我国大型公共建筑设计和施工水平叉一次得到提升。
  尤其值得称道的是,与北京奥运会工程相比,广州亚运工程真正做到了又好又省钱,综合馆造价仅3.3亿,自行车馆为3.6亿,而游泳馆的造价只是水立方的1/5,为2.78亿元。根据试比赛的结果,它们的使用质量都达到或超过了相应奥运场馆的水平。

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