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北京大兴国际机场 雅博为“凤凰”插上金色羽翼

时间:2023 / 08 / 30
来源:雅博股份

PROJECT  CASES

北京大兴国际机场



如果在太空俯瞰夜晚的北京,你会发现在一片灯火中,京冀交界处有一颗亮点熠熠发光,这就是北京大兴国际机场,哪怕在浩瀚宇宙中遥遥相望,这里也清晰可辨,格外耀眼。

63个天安门广场大小,800亿投资,1亿人次的年客流吞吐量……历时5年,从一张图纸到一座“国家级”超级工程,成为“新世界七大奇迹之首”,金凤展翅的壮美背后,有建设者的努力,有无数个为工程的圆满交付竭心尽力、精益求精的承建团队。

作为大兴国际机场金属围护系统的承建者,雅博股份旗下山东雅百特科技有限公司,有幸荣列其中,成为这一超级工程的重要推动者和见证人。



PROJECT HIGHLIGHTS



北京大兴国际机场金色的外壳宛如展翅的凤凰,整体极具科幻风格。项目的外围护系统主要包括屋面系统、幕墙系统、采光顶系统、登机桥系统、钢连桥系统等,整体构成建筑外围护和对外连接的完整体系。其中屋面系统主要包括檩条系统、屋面构造系统、装饰铝板系统、天沟系统、檐口系统、天窗系统、融雪系统、虹吸排水系统、防雷系统等。

金属围护系统作为航站楼的外衣,是建筑地方特色和文化特征的重要体现。北京大兴国际机场是体现国家高质量发展的新国门,是国家对外开放的形象窗口,构造层次不仅要满足建筑功能要求,还要满足施工的工艺要求,每个层次对其参数的选择至关重要。雅博股份积极推动BIM技术在该工程中的应用,随时支持项目工作精细化管理,达到项目设定的安全、质量、工期管理目标,确保工程的顺利完成。

构造示意图

渐变的曲面屋顶是项目的亮点,也是项目的难点之一。在深化设计阶段,项目部先采用BIM技术进行三维空间模拟,用Rhino+Grasshopper参数化依次确定主次檩条的空间样条曲线,依据顺滑的样条曲线来实现3D实体的模拟,使用相关软件结合设计图纸进行实体碰撞检查,完成节点部位的3D设计,检查完成无误后进行出图。


主檩条连接大样

主檩条连接大样

次檩条连接大样

次檩条连接大样

装饰板龙骨连接大样

装饰板龙骨连接大样

装饰板龙骨连接大样

装饰板龙骨连接大样

C型柱是机场内部最富创意的部分,整个航站楼仅以8根造型独特的C型柱为主要支撑,撑起面积达32万平方米的屋顶结构,C型柱也是整个工程的核心之所在。C型柱的喇叭口造型从屋面过渡到侧面,曲率逐渐变化且没有规律,C型柱如何实现内部与吊顶衔接顺滑,外部与屋面不规则顺滑连接,是项目部在设计与施工环节必须要考虑的重点,也是难点。项目部利用BIM进行分区域建模,把各区域模拟成一个整体,根据各区域过渡部位的顺滑度反复调整模型曲率,最终完成了此次工程上的点睛之笔。



C型柱装饰板曲率分析



C型柱表皮示意


C型柱龙骨示意


C型柱装饰板分格示意

双曲铝板参数化优化方法


项目落地柱曲面是屋面装饰板延伸到地面的瀑布造型,在顶部装饰板是曲面造型,而在底面逐渐渐变成平面,在这个过程中,面板曲率逐渐减小直到为零。项目部在设计环节保证曲面到平面过渡顺滑,在施工环节,依据模型控制好龙骨坐标点位,完美地呈现了项目效果。


作为国家乃至世界级具有强大辐射能力的综合交通枢纽,北京大兴国际机场各方面的建设要求都很高。在屋面系统版型的选择上,北京大兴国际机场屋面板在国内首次采用了0.8mm厚92/420型PVDF涂层镀铝锌压型钢板。由于没有先例可循,为了保障板材的最终使用效果,项目部通过探索金属构件各性能参数化配合等方面的设计尝试,并进行反复研究论证,最终实现了工程高完成度与艺术审美的统一。


屋面板板型


北京大兴国际机场采用25mm厚复合金属装饰板,标准区域宽缝300mm,窄缝150mm,面积多达80000平方米,对装饰板的准确下料提出了很高的要求。项目部先采用BIM参数化建模模拟分析,使用Rhino+Grasshopper相结合,并自行编制插件程序,在下料环节可以一次性完成,在保证准确率的基础上提高了工作效率。

蜂窝铝板批量下料图

不规则的屋面提升了北京大兴国际机场整体的美感,但同时也让屋面排水设计更加复杂,想要将整个屋面系统的雨水变成有组织的排水,必须采用不锈钢天沟+虹吸式排水系统相结合的处理方式,由于屋面板与不锈钢天沟是两种不同的材质,并且方向不同,在热胀冷缩的影响下,两处结合部位极易出现漏水隐患。项目部在天沟沿着长度方向每间隔30米左右设置一条伸缩缝,同时保证该段部位的虹吸斗数量不少于2个,以此来解决天沟热胀冷缩而出现的焊缝被拉裂问题。对于屋面板与不锈钢天沟连接部位的防水,采用泛水板进行防水,以泛水板固定在天沟龙骨上,呈倒勾状与天沟板构造连接,并且在外侧设置第二道防水措施防水卷材,保证雨水顺利流入天沟排进地面雨水管网,全面杜绝漏水隐患。

天沟节点大样


天沟伸缩缝断面大样

凤凰展翅,逐梦蓝天。大兴国际机场的建设,已经创造了40余项国际国内第一,这座世界级航空枢纽展示着中国的智慧、创新与活力。雅博股份集成最先进的管理技术和经验,在建设当中通过不断地设计尝试和创新,适应航站楼所在气候环境和建筑形体特征,最终贡献了发挥出项目最大效能的、可靠安全的完整屋面解决方案,为解决机场建设的世界级难题交上了完美的“中国答卷”,创造了享誉全球的“中国速度”。