金屬屋麵
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北京大學體育館屋麵案例賞析

2021-06-01


建築麵積為26900 m²,簷高21.9m。地上四層,地下二層,看台四層,座位數賽時為7557個。體育館的形體呈長方形布局,框架-剪力牆結構,大跨度鋼結構屋蓋,采用了自平衡的空間輻射弦支網殼結構。屋蓋是由旋轉屋脊與中央透明球體組成,施工完成後整體呈中國脊樣式,象征著乒乓球對速度、力量、旋轉的綜合要求。麵層為鋁鎂錳合金屋麵,造型為雙曲螺旋型不規則布置,總麵積約為7000m²。

大學 

屋麵體係構造說明

 構造

鋁合金屋麵係統的各種材料層次較多,因此其構造厚度為350mm厚。屋麵板為通長的直立鎖邊鋁鎂錳麵板,建築外觀效果美觀,造型複雜。屋麵設計主要從屋麵構造、材料性能、防水、抗風、抗變形、保溫、隔音、降噪、防潮、排水、防雷、防火等方麵進行深化設計,以保證其技術要求及使用功能。並在構造上充分考慮了吸收屋麵的溫度變形以及防止出現冷凝結露等問題,而且在材料的選用上滿足設計院對於建築美觀的要求。

 解析

北京大學體育館屋麵造型為雙曲螺旋型不規則雙曲布置,中間為玻璃穹頂。為減少漏水,從玻璃穹頂至簷口為整條金屬板。由於表麵曲率較大,麵積較小,在施工時其控製點的布置與板材的加工必須符合雙曲麵造型的要求,因此異型板材加工種類較多,如直板、直板反彎弧板、扇板、扇形反彎弧板。由於麵板厚度隻有 0.9mm 厚,Z長板為 35.7m,側向彎曲以及變形變化多,加工放樣難度大。加工各種板型時不能出現出折、變形,扇形板定位需要嚴格按照圖紙定位,和加工放樣圖吻合,確保每片板的側向彎曲以及變形均在施工可調節範圍內,對設計、麵材加工和施工均有很大難度。

屋麵係統為直立鎖邊雙曲螺旋型不規則屋麵,屋麵係統包括彩色穿孔壓型鍍鋁鋅底板、檁條、無紡布、1mm 鍍鋅鐵皮、擠塑板、PE 膜、三元乙丙防水、直立鎖邊鋁鎂錳麵鋁合金屋麵施工方案板以及屋麵排水係統等內容,相關專業接口部位較多,整個屋麵係統的施工工序複雜。

屋麵 

防水節點處理:出屋麵管線和支架多,鋁合金屋麵板下為三元乙丙卷材防水,但鋁合金屋麵板的固定支架穿透其防水層,其穿透點的數量較多而且密,水平間距400mm。屋麵表麵曲率較大,麵積較小,節點多,屋麵容易積水。由等高線圖中可以看出,環形屋脊與螺旋形屋脊所包圍的區域是Z容易積水部位,此區域坡度走勢為中間低,兩邊高。而且為內側低,外側高。其餘區域均為內側高,外側低。

不鏽鋼排水天溝共5條,四周為直線型,中間為環形。天溝排水方式采用虹吸排水。奧運會召開期間正值北京雨季,在施工中有效解決屋麵的排水問題,使屋麵不會因為局部積水或者泛水而產生滲漏便成為施工主要解決的問題。

屋麵曲率大,等高線密,檁條的標高控製點為空間網狀結構。等高線的取點密集,每個固定支架的標高點都不一樣,需要調整檁條和支架高度。曲麵鋁合金屋麵板較多,排版與放樣難度大。根據屋麵排板圖調整檁條平麵布置圖,使檁條盡量與鋁合金屋麵板垂直或接近垂直。

吸音棉采用100mm玻璃棉吸音層,吸音棉下鋪無紡布。底板采用厚度0.5mm的彩色壓型鍍鋁鋅鋼板,穿孔率大於20%,反向安裝於檁條下方。體育館頂棚的吸聲參數控製,對滿足場館內聲控要求尤其重要。

固定支座為懸臂式固定方式,施工時要保證支座的牢固性,關鍵要控製支座的水平位置、傾斜角度、平麵角度及相對高差四個方麵的偏差,難度較大。

 

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