卡塔爾世界杯開(kāi)賽,中國(guó)除了足球隊(duì)沒(méi)去,能去的都去了。
這話(huà)可不僅僅是個(gè)調(diào)侃,畢竟卡塔爾人民為了準(zhǔn)備這場(chǎng)盛會(huì),特別將這場(chǎng)世界盛會(huì)的主賽場(chǎng)建設(shè)工作交給了中國(guó)。而來(lái)自中國(guó)一流的建設(shè)團(tuán)隊(duì)也不負(fù)眾望,直接給世界人民端上了6項(xiàng)世界之最。
主賽場(chǎng)大名叫做盧賽爾體育場(chǎng),是舉行開(kāi)、閉式的主會(huì)場(chǎng),由我國(guó)中國(guó)鐵建包辦。這座建筑物通體金黃,在沙漠的陽(yáng)光下?tīng)N爛無(wú)比。卡塔爾從國(guó)家元首到普通百姓都非常喜歡這座體育館,將它稱(chēng)為“金色之城”。
有道是頭頂一塊布,全球我最富,這座金色之城聽(tīng)著就招財(cái)進(jìn)寶,卡塔爾人不僅把它印在自己的紀(jì)念鈔上,也印在卡塔爾中央銀行發(fā)行的正式貨幣上。
能得到卡塔爾人民如此厚愛(ài),這座盧賽爾體育場(chǎng)身上的6個(gè)世界之最功不可沒(méi)。
結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的世界杯主場(chǎng)館
換成中國(guó)話(huà),就是說(shuō)盧賽爾體育場(chǎng)看起來(lái)輕巧美觀(guān),實(shí)際上用了大量極其復(fù)雜的力學(xué)設(shè)計(jì)才能達(dá)到這樣的效果。
畢竟,一座體育場(chǎng)的屋面可不是家里的貓窩,找個(gè)竹籃加上墊子就可以了。盧賽爾體育場(chǎng)的屋面是由膜系統(tǒng)、索網(wǎng)等等多層結(jié)構(gòu)組成的,這些結(jié)構(gòu)每一層都是一個(gè)圓環(huán),一個(gè)壓一個(gè),搭建起我們看到的橢圓形。所有這些重量最終都會(huì)壓到組成墻壁的V柱上邊,主要由這些V柱傳導(dǎo)到地面。因此,可以說(shuō)這些V柱是整個(gè)結(jié)構(gòu)核心,不能傻大黑粗,更要舉重若輕。
這些V柱共48根,加在一起足有約6271噸。施工中最重要的是,要把這些柱子吊到半空,再轉(zhuǎn)到合適的角度。否則,要是哪里對(duì)不準(zhǔn),等到安裝完畢,一層層套上各種圓環(huán),整個(gè)建筑都會(huì)坍塌。
這么大、這么沉重的結(jié)構(gòu),還要精準(zhǔn)安裝,肯定不可能吊一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理上去,僅憑肉眼調(diào)整。
因此,工程師們通過(guò)電腦模擬,根據(jù)每個(gè)柱子的形狀和重量,計(jì)算出它們的重心,再以此為基礎(chǔ),用幾條繩索分別吊著不同部位。這樣,通過(guò)分別調(diào)節(jié)繩索的長(zhǎng)度,就可以在這些柱子懸空時(shí),調(diào)整它們的位置,讓每個(gè)結(jié)構(gòu)“各就各位”。
當(dāng)然,真正施工期間,肯定不可能像實(shí)驗(yàn)室一樣,嚴(yán)格避免一切外界干擾。因此,施工當(dāng)天的風(fēng)力、風(fēng)速等等都要納入考慮之中。而且,這些柱子大小不一,每一個(gè)都有自己的位置,要分別計(jì)算。
能快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行如此大量的計(jì)算,最后如期完工,不得不說(shuō),這也是一種中國(guó)速度啊!
除了這些V柱,體育場(chǎng)的外幕墻是由4200多個(gè)鋁制小三角一個(gè)個(gè)拼接而成的,這些小三角之間還有4672個(gè)連接件。每個(gè)小三角的尺寸、形狀都有微妙的差別,都必須和主體鋼結(jié)構(gòu)嚴(yán)絲合縫地對(duì)接,誰(shuí)都不能站錯(cuò)位置。這樣才能化直為曲,拼接而成我們看到的、線(xiàn)條流暢的雙曲弧面。
因此,雖然操作難度比安裝V柱低得多,拼接這些小三角,確實(shí)也是個(gè)極其精細(xì)的工作。
等這些骨架都搭建好,還要給體育場(chǎng)覆上一層屋面膜。這層膜展開(kāi)了能達(dá)到5萬(wàn)6千平方米,其中還有1152根膜索和624根拱桿維持它的形狀。
難怪要說(shuō)這座體育場(chǎng)是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜了,哪怕是這么多塊拼圖玩具,也得拼到頭禿?。?/p>
盧賽爾體育場(chǎng)本身的跨度達(dá)到274米。別看這兩百多米放在平地上,幾分鐘就走完了。放在這座體育場(chǎng)上,卻堪稱(chēng)“天塹”。在體育場(chǎng)還未完工的時(shí)候,工人們自然不能從一頭走到另一頭,只能反復(fù)爬上去再爬下來(lái)。
屋頂?shù)降孛娴母叨瘸^(guò)70米,相當(dāng)于二十多層樓的高度。而且,施工現(xiàn)場(chǎng)雖然有電梯,但是并不能直達(dá)每個(gè)人工作的地點(diǎn)。屋頂施工期間,建筑工人們必須先坐電梯到大約一半的高度,再一步步爬樓梯,找到自己的“工位”。這個(gè)過(guò)程每次都超過(guò)半小時(shí),而每一天卻要重復(fù)許多次。
規(guī)模最大的世界杯主場(chǎng)館
盧賽爾體育館總重量約2300噸,建筑面積達(dá)到19.5萬(wàn)平方米,能容納8萬(wàn)人同時(shí)觀(guān)賽,是全球規(guī)模最大的世界杯主場(chǎng)館,也是我國(guó)企業(yè)在海外承建的最大體育場(chǎng)。
建成這座體育場(chǎng)的合同總額達(dá)到7.67億美元,被卡塔爾稱(chēng)為“零號(hào)工程”。就是說(shuō),要是這座體育場(chǎng)沒(méi)建成,那其他的都別扯啦!
最數(shù)字化的世界杯主場(chǎng)館
盧賽爾體育場(chǎng)的整個(gè)建立過(guò)程,都有BIM技術(shù)全程監(jiān)控,如此深度地應(yīng)用BIM技術(shù),也是全球第一個(gè)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),BIM技術(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)化的工具,把圖紙上的建筑變成電腦里的模型。而且,隨著建筑一點(diǎn)點(diǎn)完工,這個(gè)模型也隨之變化,把每個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)度都展示在管理者面前。這樣,整個(gè)施工團(tuán)隊(duì)就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、調(diào)整誤差,保證項(xiàng)目順利進(jìn)行。
之前提到,體育場(chǎng)的V柱和墻面三角結(jié)構(gòu)的裝配極為復(fù)雜。這些安裝過(guò)程、計(jì)算和模擬都離不開(kāi)BIM技術(shù)。工程師團(tuán)隊(duì)先在電腦里模擬可能出現(xiàn)的種種困難乃至碰撞,這樣就避免了用重達(dá)數(shù)十噸的金屬部件真刀真槍地碰撞啦。
在場(chǎng)館完成之后,BIM技術(shù)還和地理信息系統(tǒng)聯(lián)手,為場(chǎng)館內(nèi)的座位分區(qū)和走道設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)劃分??ㄋ枃?guó)王專(zhuān)用的電梯和包廂放在哪里,怎么放,也是由BIM全盤(pán)計(jì)算之后,選了最合適的位置。
另外,BIM技術(shù)也通過(guò)大量模擬,對(duì)觀(guān)眾的交通流線(xiàn)進(jìn)行劃分。說(shuō)白了,就是讓上樓下樓的觀(guān)眾、同一樓層上廁所找座位的觀(guān)眾彼此分流,以免全都擠到一塊。要知道,球場(chǎng)如戰(zhàn)場(chǎng),不該見(jiàn)面的觀(guān)眾見(jiàn)面了,那可是要碰撞出火花的。
如此得心應(yīng)手的BIM項(xiàng)目自然不便宜,總花費(fèi)約1億元,使用了超過(guò)30種BIM軟件,包括473個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的施工模型,分別負(fù)責(zé)制作示意圖、計(jì)算以及審核。
除了這些,BIM技術(shù)還用來(lái)模擬每個(gè)座位的視角、日照的強(qiáng)度,給每個(gè)觀(guān)眾最佳觀(guān)賽體驗(yàn)——當(dāng)然,你喜歡的球隊(duì)會(huì)不會(huì)贏球,BIM可算不出來(lái)啊。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)最高的世界杯主場(chǎng)館
體育場(chǎng),尤其是國(guó)際賽事的體育場(chǎng),可不是越大、越貴就越好。因?yàn)轶w育場(chǎng)最終要保證參與比賽的隊(duì)伍都能發(fā)揮出自己的最高水平,挑戰(zhàn)人類(lèi)體育極限。因此,國(guó)際足聯(lián)對(duì)體育場(chǎng)的照明、草坪有著極高的要求。
比賽進(jìn)行時(shí),好的體育場(chǎng)也要保證觀(guān)眾能欣賞到每一個(gè)精彩瞬間。這里說(shuō)的觀(guān)眾,指的是全世界每個(gè)角落的觀(guān)眾。也就是說(shuō),盧賽爾體育館還要保證信號(hào)流暢,讓一線(xiàn)體育記者第一時(shí)間把好消息或壞消息傳遍全球。
隨著人文理念的推廣,體育場(chǎng)建設(shè)期間、建成之后,都不能對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裨斐韶?fù)面影響,也應(yīng)該盡量減輕環(huán)境的負(fù)擔(dān)。因此,場(chǎng)地選址、光線(xiàn)和噪音的管控以及臨時(shí)設(shè)施如何安裝、拆卸之后能否重復(fù)利用,也是考核體育場(chǎng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。
承建盧賽爾體育場(chǎng)的中國(guó)鐵建兢兢業(yè)業(yè),摸透了每一條標(biāo)準(zhǔn),還利用上文提到的BIM技術(shù)優(yōu)化方案,盡可能降低光污染和噪音對(duì)居民的影響。至于電力、燈光、草皮這種硬件,更是高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。最終建成的盧賽爾體育場(chǎng),堪稱(chēng)國(guó)際足聯(lián)最高標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)足球場(chǎng),國(guó)際足聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)、歐美規(guī)范和卡塔爾當(dāng)?shù)匾?guī)范三重標(biāo)準(zhǔn)都能滿(mǎn)足。
在整個(gè)過(guò)程中,中國(guó)基建全產(chǎn)業(yè)鏈的每一環(huán)都轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。除了中國(guó)鐵建,北京建工、中聯(lián)重科等大型企業(yè)也紛紛參與。這次承建盧賽爾體育場(chǎng),堪稱(chēng)中國(guó)基建行業(yè)大練兵了。
國(guó)際化程度最高的世界杯主場(chǎng)館
中國(guó)人做事,講究人多力量大,眾人拾柴火焰高。這次修建盧賽爾體育場(chǎng),整個(gè)工期長(zhǎng)達(dá)2118天。由中國(guó)鐵建牽頭,一共匯集了7000多名工程師和建筑工人,共有110個(gè)分包企業(yè)參與完成各個(gè)環(huán)節(jié),共有超過(guò)二十個(gè)國(guó)家參與其中。
在如今的多事之秋,這么多國(guó)家為了世界杯成功舉行,通力合作,這也算得上是人類(lèi)命運(yùn)共同體的絕佳體現(xiàn)了。
最節(jié)能環(huán)保的世界杯主場(chǎng)館
眾所周知,卡塔爾是沙漠國(guó)家,富有石油資源卻缺少水,可以說(shuō)窮得只剩下錢(qián)。正是考慮到這一點(diǎn),中國(guó)團(tuán)隊(duì)本著節(jié)約用水的精神,精心設(shè)計(jì)了雨水回收系統(tǒng),讓噴灌系統(tǒng)比傳統(tǒng)體育場(chǎng)更加智能化,能節(jié)約40%左右的淡水。
另外,為了保證世界杯期間的供水,我國(guó)也參與興建了卡塔爾的15個(gè)超大型蓄水池項(xiàng)目。這些蓄水池承擔(dān)的是海水淡化、儲(chǔ)存和輸送任務(wù)。由我國(guó)承建的蓄水池是目前為止,全球最大的蓄水池,裝滿(mǎn)之后,夠全卡塔爾人喝七天。
另外,盧賽爾體育場(chǎng)的電力由光伏能源提供。這可是充分利用了沙漠地區(qū)陽(yáng)光燦爛的特點(diǎn)了。在上個(gè)月,同樣由我國(guó)建設(shè)的阿爾卡薩光伏電站開(kāi)始運(yùn)行。這座電站是中東地區(qū)最大的光伏發(fā)電站之一,有超過(guò)200萬(wàn)塊太陽(yáng)能電池板,達(dá)到800兆瓦級(jí)別。不僅能保證世界杯賽事的供電,在世界杯結(jié)束之后,也能為附近約30萬(wàn)戶(hù)家庭持續(xù)提供電力。
沙漠里除了太陽(yáng),還有風(fēng)沙。為了保護(hù)球場(chǎng),盧賽爾體育場(chǎng)的屋面膜采用了聚四氟乙烯。這種材料在保護(hù)球場(chǎng)之外,也能透進(jìn)足夠的光線(xiàn),讓天然草坪茁壯生長(zhǎng)。
就算身在沙漠之中,盧賽爾體育場(chǎng)也是一顆綠色明珠,這張國(guó)家名片拿出去,可真是露臉啊。