提起北京水立方
不少人都对它的“泡泡外墙”印象深刻
如今,这项奥运场馆同款建筑技术
成功落地武汉广电全媒体中心项目
中庭超大跨度ETFE气枕膜屋面完成施工
118米的大跨度三折异形屋顶正式亮相

作为武汉市重大文化产业升级标杆工程,武汉广电全媒体中心坐落于汉口中央商务区常青路与青年路交会处,总建筑面积约15万平方米,建筑最高65米,主体采用钢筋混凝土框架—剪力墙搭配大跨度造型钢屋盖。

整个建筑最引人注目的,就是中庭这片起伏流动的采光屋顶。和水立方相对规整的立方体造型不同,该屋面南高北低、南窄北宽,东西方向形成三折复杂曲面。
很多人会好奇
ETFE膜看着薄薄的一层
为什么能撑起百米大屋顶?

项目技术负责人蔡勇介绍,ETFE气枕膜是一种高性能建筑膜材。别看它外观轻薄,每平方米自重仅2—3.5公斤、不到普通玻璃的1%,却拥有不俗的综合性能:透光率可达94%—97%,能够充分引入自然光,减少建筑内部照明能耗;膜材表面光滑,依靠雨水冲刷就可以实现自清洁;材料阻燃耐风化,设计使用寿命超过30年;通过双腔气压调节,还可以实现动态遮阳、隔热隔声,兼顾美观与绿色节能。

项目团队立足武汉“白云黄鹤”的地域文化,借助BIM技术参数化建模与多方案比对,对建筑造型、结构形式、异形幕墙、屋面ETFE膜结构、楼宇泛光等进行一体化设计。通过数十轮模型优化与可视化分析,最终确立“鹤舞云翔”的灵动造型,既体现地域文化,也实现建筑美学与功能性的统一。

气枕不是硬质板材,全靠内部稳定气压维持形态。这套屋面配备一用一备两台鼓风机,实行分区独立供气,每一块气枕都安装压力监测仪表,压力不足自动补压,达到设定值自动停机,形成闭环控制。即便遇到突发断电,依靠止回阀和气枕良好密闭性,内部压力依旧可以维持4—8小时,大大提升系统安全冗余。

异形曲面的排水,是工程的一大考验。不同于普通屋面雨水顺着坡度顺畅流淌,ETFE气枕屋面凹凸起伏,棱线会改变雨水流向,负曲率位置极易形成局部滞水,进而给膜面带来额外荷载,甚至引发渗漏。
为此,技术团队开展全域雨水径流数值模拟,通过推演雨水在整个屋面的流动轨迹,精准锁定汇水点和积水隐患区域。根据模拟结果,布设一体化钢结构天沟与落水口,配套多重密封防水节点,同时设置检修空间与溢流构造,以此应对武汉汛期暴雨天气,从源头化解滞水渗漏风险。

要把设计图纸变为现实,施工环节同样充满挑战。项目运用BIM技术结合高斯曲率几何分析,采用“以折代曲”的建造思路:把连续变化的双曲大曲面,拆解为一批标准化钢构件,工厂完成预制之后再运至现场拼装,既降低加工难度,又保证复杂曲面的成型精度。

现场施工恪守“分段验收、逐跨推进”原则:钢结构施工完成一段,验收合格后,再开展对应区域的膜材安装,最大程度避免交叉作业划伤、损坏娇贵的ETFE膜。
施工负责人刘伙介绍,一块气枕的安装,要经过地面预检、吊装就位、供气管路对接、铝合金压条锚固、充气调试、整体调平等多道工序。如果后期膜材出现破损,小故障可以高空现场修补,损伤严重则拆下送回工厂重做,运维检修较为便捷。

如今,武汉广电全媒体中心的屋面已经顺利落成。白天,柔和的自然光透过气枕洒满中庭;夜晚,建筑内部灯光向外漫出,起伏舒展的屋顶勾勒出极具辨识度的城市轮廓。
等这座文化新地标正式开放
欢迎大家近距离观赏水立方同款
感受大跨度膜结构建筑带来的通透光影
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