中國建筑第八工程局有限公司廣西分公司 南寧 530028
深圳大運體育中心位于深圳市龍崗區體育新城,南側為龍翔大道,西側與銅鼓嶺相對,北側為大運路、鼓嶺路,主要由一場兩館三個建筑組成,為2011年世界大學生運動會主會場??偨ㄖ娣e29 萬m2,其中主體育場建筑面積13.9 萬m2,61 000個座位,體育館1.8 萬個座位,游泳館3 000個座位。
深圳大運體育中心的規劃目標是充分體現奧運理念,滿足國際綜合體育賽事和專項錦標賽的功能要求,同時兼顧賽后運營,滿足各類商業活動功能,突出特點,使之成為深圳市及廣東省的標志性建筑。設計上以滿足循環經濟要求、綠色、環保、一流、多功能、安全為目標,以體現21世紀風采的建筑形象,將充滿力量、朝氣的感染力和強烈的視覺沖擊力帶給深圳、中國乃至全世界。
2.2.1 圍護結構采用節能設計
鋼結構屋蓋全部采用鋼化夾膠玻璃,總用量約5 萬m2。所有非承重墻體全使用蒸壓加氣混凝土砌塊,蒸壓加氣混凝土砌塊較常規的砌體材料有更優良的性能,密度小,其保溫性能、隔音性能、抗滲性能、耐火性能都為一般材料的數倍。普通窗戶全部使用中空玻璃鋁合金窗。
屋面、樓地面、外墻面等部位使用擠塑聚苯板進行保溫隔熱,基本上所有與室外環境接觸的混凝土結構都設計有保溫層,由于體育場工程結構復雜,造型不規則,大量與外部環境相通的房間皆通過在樓板底面(下層天花板)進行保溫,雖然加大了施工難度,但有效保證了建筑的節能要求。
2.2.2 全部采用節能燈具提供照明
所有照明采用無光污染的LED光源、節能電感鎮流器、T5熒光燈、智能照明控制系統,節約后期使用費用。
2.2.3 大量使用綠色環保的清水混凝土預制構件
深圳大運會體育中心工程大量采用清水混凝土預制構件設計,看臺板及通道、公共區域等墻面共計8 000 余塊,混凝土用量近1 萬m3。
2.2.4 使用綠色材料,實現綠色施工
深圳大運會體育中心大量使用HRB400鋼筋,總用量約1 萬t。與HRB335鋼筋相比,可節約材料20%~30%。
取消了現場拌制砂漿,所有的砌筑及抹灰全部采用工業化生產的預拌砂漿,預拌砂漿的使用保證了建筑工程質量、提高建筑施工現代化水平、實現資源綜合利用、減少城市污染、改善大氣環境。
2.2.5 采用自然通風技術,節約能耗
在地下停車場設計通風采光井,場館屋頂設計空腔,以自然通風為目的,游泳館屋頂及四周設置通風百葉,為減少空調與通風設備開啟時間、節約能源創造條件。
2.2.6 高效節能的空調系統
深圳大運會體育中心工程通過采用高能效冷水機組、空調風系統、空調水系統變頻技術、分區控制送風系統、深層湖水空調技術及環保制冷劑,提高設備使用效能,降低使用費。
在1層的功能房間采用了VRV空調系統,根據房間面積的大小及功能用途等,自由選擇與之匹配的內機,采用變容量技術,能夠根據室內負荷的變化、室內溫度的變化,快速及時調整室外機的輸出容量,做到按需供給,自由獨立控制每臺室內機,互不干擾,當只有局部區域使用空調時,只開啟該區域內的空調,減小不必要的浪費。VRV空調高效率的制冷方式和高性能熱交換器大大提高了制冷功效,在制冷水平提高時降低了產生的氣體冷凝壓力,可節能30%左右。
開工伊始,根據《綠色施工導則》和綠色施工相關政策、法律法規,按照企業發布的“綠色施工評價標準”的要求,對工程合同、工程所處環境、施工圖紙和技術要求進行了認真分析和逐項評估,有針對性地制訂深圳大運會體育中心“綠色施工總體策劃”。策劃內容包括:組建包括企業管理層在內的綠色施工領導小組,借助企業的力量,推動項目綠色施工的開展;組建以項目管理人員為主體的綠色施工實施小組,落實責任人,明確職責、分工,明確要求和完成時間;明確具體的綠色施工開展要點,明確擬應用的綠色施工技術,明確考核、評價的方法;制定“綠色施工管理制度”,制定專項綠色施工方案編制計劃,確保策劃內容的有效實施。
按照策劃內容,細化并落實具體的管理措施,保障策劃內容按計劃穩步推進,確保最終的實施效果。
3.2.1 綠色施工組織機構
建立以項目經理為首的組織機構,設置專職綠色施工管理監督員,組建組織機構,以項目經理、項目生產副經理、項目合約經理、項目技術負責人和項目綠色施工管理監督員為主,包括各職能部門、各崗位。
3.2.2 綠色施工宣傳教育
認真組織學習住建部發布的《綠色施工導則》、企業發布的“綠色施工評價標準”及國家節能減排、環境保護等相關政策、法律法規,提高認識、充分發動群眾。在工程實施過程中,通過板報、工地電影院等形式普及綠色施工知識,使項目部及參建人員基本上了解了綠色施工的內涵和基本知識,提高對綠色施工重大意義的認識,增強綠色施工的自覺性和主動性,收到了較好的效果。
3.2.3 目標明確、責任到人
通過八局89/118項的“綠色施工評價標準”制訂目標。各項指標確定后,按照施工生產任務分工,通過簽訂責任狀的形式把指標分解到各崗位管理人員,與完成的施工生產任務或管理目標同時考核、同時獎罰。
3.2.4 編制綠色施工技術應用方案
依據本項目圖紙、施組、方案,結合“10項新技術”的推廣應用,由項目技術負責人牽頭、專業工程師、施工員參加,共編制綠色施工技術應用方案20余項。主要是通過新技術的推廣應用,實現“四節一環保”的綠色施工管理目標。
3.2.5 考評
實行月考制,組長考核,依記錄查目標偏離度,分析原因、糾偏,持續考核。項目評價為季考(據月考情況,適當調整)。綠色施工管理評價由組長組織人員針對月考分析評價,完成分解目標較好的管理人員給予表揚并獎勵,對完成分解目標較差者,確屬主觀責任,給予批評和處罰。評估項目整體情況,頭腦風暴法持續改進。
深圳大運會體育中心設計單位是德國GMP國際建筑設計有限責任公司,將看臺板和裝飾掛板設計為預制清水混凝土構件??磁_板分為低區、中區和高區3部分,總共4 177 塊。體育場2F、3F、5F的外墻立面采用預制清水混凝土裝飾掛板,掛板總數量為3 224 塊。
4.1.1 預制清水混凝土構件特點
預制清水構件一次成型,不做任何修飾,渾然天成,將環保、綠色理念貫穿于建設施工過程。
4.1.2 科學規劃現場構件預制場,凸顯綠色
建設單位原來考慮構件采用外場地生產加工,但考慮到預制構件體積大、質量重,在運輸過程中易破損,僅預制構件的運輸費和場地租賃費就是一筆很大的開支。經過對施工現場布局進行總體規劃,有足夠的場地可以現場建廠生產預制構件。采用現場建廠預制,相比在外場地生產的辦法,可大大降低成本,同時也避免了預制構件在運輸過程中的破損而造成的損失。
結合體育場工程的特點,根據工程預制構件的類型、尺寸、數量等指標,本著經濟實用、方便施工、節約用地、保護環境的原則,科學合理選擇了位置,確定了場地面積,科學布置了施工機械、鋼筋加工場地、模具堆場、構件堆場、生產場地及蒸汽養護場地等,取得了很好的效果。
4.1.3 優化設計,節約模具投入
深圳大運會體育中心原設計看臺為弧形,線形富于變化,這就造成預制看臺板構件加工制作難度大,模具投入高,且易造成產品質量不穩定。在保證高質量要求的前提下,經多次對比優化并請專家論證,將弧線改為折線。
在此基礎上,通過對模板的深化設計,大大降低了施工難度,4 177 塊看臺板,僅用45 套模板,實現了不同型號多塊板共用1 套模具,使每套模板的周轉次數達到了最大化,大大節約了模板用量。
4.1.4 進行技術研發,自制裝置,降低施工成本
深圳大運會體育中心有大量預制懸挑三折板超薄清水構件,構件尺寸大,形狀復雜,質量在18 t左右,其出模后翻轉操作難度大??刂撇缓镁蜁斐蓳p壞、浪費。因此,通過優化,采用自行設計的翻轉裝置來翻轉預制懸挑三折板,既可以確保構件在整個翻轉過程中不受到損傷,又可以減少利用大型機械翻轉的機械臺班費。
通過采取以上措施,深圳大運會體育中心工程清水混凝土預制構件施工質量控制極佳,充分實現了這一綠色施工新技術的預期效果。
深圳大運會體育中心主體結構為現澆混凝土結構,原來的模板支撐方案僅選擇了2 種截面的梁進行支撐驗算,整個支撐方案雖然架體比較規則,便于施工,但偏于保守,經過項目部的專題會討論,對方案進行了優化,根據結構尺寸、荷載大小的不同,全面細致地修改了支撐方案,大大減少了鋼管、扣件、木方等周轉材的投入,僅鋼管就減少投入約2 500 t。
預應力工程原設計是弧線形的,不利于受力,經深化設計后,改成了折線形,減少了鋼絞線的用量和施工難度。
該工程預應力鋼筋是起環向抗裂作用的,無需等到張拉完成后再拆除支撐,在征得設計單位的同意后,優化了支撐體系的搭拆方案,縮短了周轉周期,提高了材料的利用率。
該工程現澆混凝土逾10 萬m3,通過與設計單位、預拌混凝土供應商共同協商、研究,決定采用粉煤灰、礦渣粉復合雙摻技術,產量控制在膠凝材料總量的30%±3%,粗骨料用量增至1 080 kg/m3,通過效果驗證,完全能滿足工程需要。如此,大大降低了水泥用量,同時也增強了超長結構的抗裂性,提升了結構的耐久性,有利于延長建筑的使用壽命。
該工程在大型機械的選型和配置上堅持以技術為指導,通過方案的優化將大型機械的數量和型號控制在最合理的范圍內,在施工過程中,通過技術方案的調整與優化,在保證安全施工的前提下,提前拆除塔吊1 臺,節約租期近半年。
施工過程中通過精心策劃,保證施工質量,改變傳統的施工工藝,省略一些施工的環節,為建設單位減少投入,為社會節約材料及能源。如,在地面混凝土澆注時嚴格控制平整度,采用隨搗隨抹及磨光機施工工藝,使地面平整度滿足面層施工要求,從而省去原設計的地面找平層工序,該工程節省找平層的面積約5.74 萬m2。
深圳大運會體育中心工程專業繁多,工序復雜,如何做到各專業的合理穿插施工,避免相互間的干擾,保證施工的流暢,是工程建設的一個重點和難點。通過組織各專業分包,定期召開協調會,加強彼此間的溝通與協調,從全盤考慮,從大局出發,優化各專業的施工順序,從而確保施工流暢,縮短工期。
如,該工程西北角區域鋼結構工程原計劃待樓板混凝土結構施工完畢后再進行吊裝,需要對約1 600 m2的區域進行加固,以便6 000 kN的履帶吊在樓板上進行吊裝,加固費用驚人。考慮到此區域為檢錄廳等功能用房,僅1層和主結構相連接,處于非關鍵線路上,故對施工順序及鋼結構吊裝方案進行了優化調整,將該部分在設計后澆帶位置斷開,先進行鋼結構吊裝,之后施工混凝土結構,此舉錯開了施工高峰期,通過合理調整工序,有效控制了成本。
通過進行詳盡的策劃,加強過程的管理,并以優化設計、優化施工方案為手段,大力應用先進的綠色施工技術,除了前文介紹的綠色施工技術應用外,該工程還應用了混凝土養護節水技術、短鋼筋頭再利用技術,每次澆筑剩余少量混凝土的利用等節材技術。另外,采取了利用太陽能供應熱水等節電措施,就地取材的采購措施。到現階段,策劃的內容實施率達到92%。
總體而言,深圳大運會體育中心工程綠色施工取得了顯著的社會效益和經濟效益,工程采購、用水、用電等均實現了預定的各項指標。而清水混凝土施工技術的成功,獲得了地方、行業的高度贊揚,在為社會、為環境作出貢獻的同時,企業也獲得了可觀的經濟效益。