项目类别:商业楼宇
项目设计:CCDI中建国际设计顾问有限公司
投资金额:40000万元
主要设备材料:地面材料、结构屋面、照明、供水设备、空调、装修材料、消防系统、防雷接地系统
天津团泊湖网球中心鸟瞰图
天津团泊湖网球中心作为一个东方古国的现代化体育场馆,计划建设1万座位中心赛场1座,4000座位半决赛场一座,体育会所一座及6片各200座位的预赛场地和6片练习场地。作为现代化的专用网球中心,工程总用地20.54万平方米,总建筑面积(含地下)8.26万平方米。该场馆用于举办国际、国内网球单项赛事以及作为东亚运动会的备选场地使用,该建筑坐落于静海县团泊新城西区A地块内。网球中心北面为综合体育馆,南面为居住用地,西侧为商业用地。地块东侧西主干道三(40米),北侧为体育大道(60米),东侧为西次干道三(24米)。
天津团泊湖网球中心室内效果图
项目夜景图
体育建筑的技术整合:
本项目中,斜圆柱式样的网架钢结构极富动感。如何才能把这样飘逸的意象化为现实?这种倾斜的形体在力学上是否足够稳定?怎样才能在实现设计美学观感的同时确保满足使用上的需求?对于这样一个于外观上不规则形态的异型建筑(拥有空间曲面),能不能准确地定位——尤其是钢结构框架的诸多节点?问题总是多方面的,解决的办法虽然多种多样,却常常因为不能同时兼顾其他方面的需求而顾此失彼。如何综合地基于信息集成化地平台高效率地处理问题,成为当务之急。
建筑信息模型理念所倡导的信息数据化、数据模型化、模型通用化乃是此项目应用中的方向。基于Revit平台的数据化集成和良好接口,其工作内容灵活而专注。屋盖的形式确定之后,设计者所要考虑的就是结构承力情况。不同的开启状态下,对于建筑的负载必然是不一样的。同时由于配合柱、杆的空间网架结构,横风的因素对于探讨稳定性也很重要。
在钢结构体系确定之后,设计者就此构建模型,并在相关专业计算软件中进行论证。同时,设计者利用Revit系列软件的数据输入接口,将计算模型融入三维模型,使其成为其中一部分,用于其他相关专业的设计、分析工作——例如钢结构与混凝土结构的连接、通风与采光性能的分析等。
在从草图到精细落实合理图纸的这一过程中,往往为满足各个专业间的不同需求,设计师的工作内容就像一条反复波折的曲线,总在不同需求中反复。方案的频繁修改与设计期间的重复工作造成低劣的执行效率。若一个修改即时就能反馈到其他相关专业,免去那些无谓的麻烦是一件对设计师而言再好不过的事情。顺畅的工作该是犹如一条直线般向前运行。
经过严密的结构计算,设计者对各个斜柱与地面的夹角都有着严格的要求。而仅仅在二维平面中想要确定斜柱与楼板的交点、斜墙所在的平面、空间曲面幕墙的分划等,总是艰难的。只要层高出现些许变化就会使得先前的所有计算全部付之东流。
利用Autodesk系列软件构建三维平台,通过斜柱与楼板层面的交点,设计者切实地对圈梁位置、楼板边界给予定位,结合其余部分的模型也能很好地解决交错、碰撞问题。方案改变时,更能快捷地得到结果,利于选择和调整。
管线综合图
体育场馆功能的可持续设计:
在整体建筑设计中,光线是相当重要的一部分。光与色彩、形体、空间、人际视线之间的关系,随着时间、空间的变化,明暗交错中,总是能呈现出流动的美。
相对于本项目所在地区较为陈旧的体育建筑设施,方案中外露的全钢网架结构,造型简洁,纹理活泼,极富时代气息。而如何将其良好地表现出来?如何能在自然的天光下,把场馆本身的“健与美”展露,让光与影协调一致?这通常是件复杂的事情。
人们生活中的光,更多是对舒适生活的需要。由于初始设计意图定位在建设能举办国际顶级网球赛事的网球中心,故各项指标都应以ITF(国际网球联合会)对竞赛场所的要求为基准——光线、温度、风力上必然也是。
通过钢结构表面百叶的合理控制所影响的采光、表面热分布乃至自然气流的良好通风引导,不仅会营造更宜人的环境,也较耗能的机械调节更加低碳和环保。
在制图过程中,多面的形状、错落的突出物、周边建筑的相互关系仅仅呈现在二维平面上,通过纸、笔、计算机软件的帮助都不足以完满地实现上述需求。或者不能面面俱到,或者计算量非人力所能及。
体育场馆不可能离开运动来体现其价值。而实现运动的良、劣则从一个侧面反映了场馆本身的设计品质。在欣赏竞技体育运动的过程中,观众往往情绪激动,高声呼喊、加油助威。但同时,观众们又常常局限地定位在坐席附近,并无空间施展暖身行为。随着季节变化,温度、湿度不总会让人觉得舒服,适当的调节是必要的。
建筑项目里面直剖细图
另外,作为定位国际顶级网球赛事品质的网球中心,保持各位运动员的竞技状态也是重点——新鲜的空气与充足的氧分。
对采暖与新风的调节以控制人员周围温度在热舒适区内为标准。通过建筑信息模型在相关流体动力学软件中的模拟,确定何种状态下的羽流方式可满足要求。大多数时间里,借助通透的建筑外形(网架加阳光板的方式,通透率超过50%)和通过阳光板组织采光产生的内外温差,由热压和风压共同作用,利用自然通风即可满足室内的舒适性要求。
采用座椅送风形式,每个座椅下设一个旋流封口。当举行重要赛事或活动时,管理者可以开启空调通风系统,保证满足重要赛事或活动的环境要求。
相对于本项目中复杂屈曲的空间分隔,各类管线系统于空间中往往穿插错落。若按照通常的施工方法,设计人员仅仅使用二维图纸来对照它们相互间的位置,几乎不可能避免因空间有限而产生的管线穿越。而当拥有了三维模型之后,则可以在相关软件的支持下,在模型中进行观察,并发现设计中可能发生了的各种问题,予以先期解决。三维模型本身是虚幻的,但它又是现实的,因为它可以准确地反映实际状况。
利用Autodesk系列软件构建三维平台,空间中的这些矛盾可以较为方便地被发现、调整——其平台本身就是三维的,而且可以从任意角度、方位供设计者观察。问题被解决后,良好的空间管序、分层才能实现简洁有序。
项目采用的设计和实施流程:
1.与二维设计结合,利用RevitArchitecture、RevitStructure和RevitMEP搭建建筑、结构、水、暖、电等专业的BIM构件,形成构件库;然后,根据各专业构件,特别是工艺专业的设备实际参数,对各构件进行富信息的添加补充;之后各专业根据项目实际情况进行构件的三维组装,形成各专业三维设计成果。
以NWC格式数据传给Navisworks,进行漫游、管线综合;
以GBXML格式数据传给Ecotect,进行建筑性能分析;
以DWG格式数据传给AutoCAD,进行后期图纸调整;
以FBX格式数据传给3dsMax,进行后期效果图渲染以及动画制作。
2.模型数据以NWC格式传给Navisworks软件,在设计阶段对BIM模型的结构构件、工艺设备和公用管线信息进行整合,实施结构构件、工艺设备与三维管线综合碰撞检查,从而可以大大提高设计师管线综合设计的技术解决能力,并最大程度地避免施工过程中可能会出现的管线碰撞问题。借助于开发的交付和展示平台,施工方可以更好的理解设计意图;同时利用三维展示方式指导现场施工和设备管线安装,能够进一步提高施工效率和准确性。另外,现场施工不可避免的会出现一些问题,这其中的有些问题可能是无法预测的,比如购买的设备在尺寸、参数、管件的样式和材料等方面与原设计存在出入,这就需要及时快速的进行设计变更,而中机六院开发的设计文件远程更新系统就很好地解决了这些问题,使得沟通更便捷,变更更快速,查看更直观。
正放四角锥螺栓球网架
管线检查综合报告
3.模型数据以GBXML格式传给Ecotect软件,对库房做热环境分析和室内视野分析。
可视度分析图
月均逐时得热分析图
4.根据三维信息模型进行各种工程量的统计。在Revit系列软件中工程量的统计可以交给软件来协助完成,且模型的细化程度越深,统计结果越为精确。例如可以对各种设备材料、管道长度和管件数量等进行统计。
管道管件明细表
5.随着施工的进行逐步完成竣工BIM模型,交付业主供运维管理使用。此项目的业主方表示,不仅要在可视化的基础上从设计、施工到运营阶段利用BIM技术获益,而且还希望将来在厂区改造和扩建过程中也可以利用基于BIM技术的三维模型信息进行全生命周期的管理。
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