1 大地盤龍，雙龍戲珠
本項目是安徽省重點工程，位於蚌埠市陶山路以東、解放路以西、燕山路以南、貨場八路以北，佔地面積546畝。項目以中國傳統文化中的神獸——“龍”作為設計理念，屋面及側面為鋁裝飾板，以矩形和菱形為主，紅白相間、相互疊加，呈鱗片狀，鳥瞰猶如巨龍身披鱗甲盤桓在大地之上（見圖1）。
圖1 蚌埠奧體項目效果圖
項目主場館分南北兩大區域：南面體育場身軀張揚、居高臨下；北面多功能館和體育館相互盤桓、蓄勢待發。兩大區域之間是1座約50m高的火炬景觀塔，塔頂為紅色圓球狀玻璃景觀臺，呈現被南北兩條巨龍爭搶的明珠之態（見圖2）。
圖2 蚌埠奧體項目鳥瞰效果圖
2 構造層次
根據業主和建築設計院的要求，體育館和多功能館的龍鱗板安裝在屋面防水層以上，而連橋僅為裝飾構造，使用拉索的結構形式安裝。
2.1 屋面防水層構造層次
屋面防水層構造層次如下（見圖3）：
（1） 0.9mm厚直立鎖邊鋁鎂錳合金屋面板（S65/400，PVDF塗層）
（2） 0.49mm厚防水透氣膜
（3） 50mm厚玻璃絲棉保溫層（容重：24kg/m3）
（4） 1.2mm厚TPO防水卷材
（5） 2層12mm厚水泥纖維板隔聲層
（6） 50mm厚保溫岩棉（容重：80kg/m3）
（7） 0.8mm厚HV-900型壓型鋼底板
圖3 屋面防水層構造層次
2.2 龍鱗板構造層次
龍鱗板構造層次如下（見圖4）：
（1） 0.9mm厚直立鎖邊鋁鎂錳合金屋面板（S65/400，PVDF塗層）
（2） 直立鎖邊夾具（304不鏽鋼材質）
（3） 龍鱗板骨架支撐腿（60mm×60mm×3mm鍍鋅鋼方管）
（4） 龍鱗板骨架（60mm×60mm×3mm鍍鋅鋼方管）
（5） 4.0mm鋁複合板
圖4 龍鱗板構造層次（單位：mm）
2.3 飄帶拉索構造層次
飄帶拉索構造層次如下（見圖5）：
（1） 10mm不鏽鋼拉索（304不鏽鋼材質）
（2） 不鏽鋼夾具（304不鏽鋼材質）
（3） 4.0mm鋁複合板（帶穿孔）
圖5 飄帶拉索構造層次（單位：mm）
3 實施過程
越是複雜的項目，實施的過程就越多荊棘和坎坷，不但需要凝聚項目上各崗位人員的智慧，同時還必需藉助前沿的施工工藝和設計軟件來實現。
3.1 龍鱗板設計流程
作為設計負責人，既非設計原創，也不負責安裝，既沒有權利拍板方案調整，也沒法指揮現場工人。但是他卻可以引導建築師作出正確的判斷，讓下達的指令付諸實踐，這就是在履行穿針引線、上情下達的職責。設計除了要完成自己的畫圖任務以外，從初設開始就要與建築師溝通方案，到中期建施圖階段要與設計院溝通做法，到最後指導現場工人幹活，幾乎要與工作線上的每一個部門打交道，是貫穿整個項目的粘結劑，項目能否更快、更好地完成，設計在其中起到至關重要的作用。本項目的特色——龍鱗板從設計到最終完成就做了一系列的設計工作，流程如下：
（1） 招標階段以前，與建築師討論龍鱗板施工的可行性並提出龍鱗板開縫式插接型材的設計方案，提供初步龍鱗板的節點圖。
（2） 招標階段向預算部門提供招標圖紙，計算工程成本。
（3） 招標完成後，向建築師及甲方彙報龍鱗板設計方案，為節約成本將多功能屋面板的尺寸加大、疊加程度減小，並徵得設計院同意（見圖6）。
（4） 配合設計院完成建築施工圖並反提屋面安裝所需的結構條件。
（5） 施工圖設計階段，根據新討論的方案設計施工圖，向結構計算組提交準確的龍骨圖紙和構造節點以便設計計算書。
（6） 向設計院彙報方案，提交終版施工圖紙並籤圖。
（7） 施工圖完成後，陸續向採購部提交龍骨、龍鱗板及各種配件的下料單。
（8） 全過程向玻璃、五金、鋁板、型材等廠家索取技術支持，同時向對方做技術要求的交底。
（9） 向BIM組提供施工圖，協助做犀牛模型。
（10）向項目公司做現場技術交底，包括整套的龍骨到板材的安裝過程及注意事項（見圖7）。
（11）根據BIM組模型提供的數據繪製龍鱗板加工圖，整理龍骨座標數據，向施工現場交底。
（12）向龍鱗板加工廠提供套裁數據並時時關注工廠用料情況以避免出現材料不夠用、用錯或浪費材料的情況。
（13）施工過程中整理現場發生的變更，例如本項目中體育館吊頂鋁板的變更。
（14）施工完成後做竣工圖，提交總包（見圖8）。
圖6 與甲方、總包、設計院視察樣板段確定施工方案
圖7 指導工廠加工龍鱗板夾具
圖8 陪同總包視察屋面施工情況
3.2 Rhinoceros 5建模
現如今，正是有了各種三維建模工具，建築大師們無限的想象才能得以實現，越來越多複雜而不可思議的建築才能一座座呈現在我們眼前。蚌埠奧體項目的龍鱗板，本身就是層層疊疊的構造設計，再加上屋面的圓滑曲折，致使二維CAD圖紙不可能將其盡數呈現，因此，必須用到BIM的建模技術才能實現。本項目使用Rhinoceros 5建模後下料，使得下料尺寸更為精準。下面介紹Rhinoceros 5在本項目各階段中的應用。
a. 前期
建立效果模型，與設計院、甲方討論方案，直觀反映實際完成效果和尺寸，方便甲方做出判斷，節約溝通方案的時間。飄帶板就是很好的案例，飄帶板原設計為滿鋪，後修改為嵌入到結構洞口內安裝的方案。通過建模、討論，得到了設計院、甲方和總包的認同，節省了近1萬㎡複合板（見圖9~10）。通過模型可以導出施工圖所需要的平面、立面、龍骨佈置圖、三維軸側圖等，方便、快捷、準確（見圖11）。
圖9 原滿鋪設計鋁板面積1.1萬㎡
圖10 新改方案嵌入式面積僅0.2萬㎡
圖11 通過軟件導出的CAD立面圖
b. 中期
根據確定方案實際尺寸建模及確定龍骨座標，為後續加工圖和現場安裝龍骨做準備；根據現場提供的誤差和反映的尺寸，靈活調整模型尺寸；調出各種現場及加工圖所需要的數據，例如龍骨座標及鋁板尺寸（見圖12~13）。
圖12 通過建模分析龍骨座標及長度並導出數據
圖13 通過建模分析龍鱗板尺寸並導出數據
c. 後期
現場根據模型查找鋁板編號並安排加工順序，準確地查找項目完成情況，如有漏洞及時進行彌補（見圖14）。
圖14 多功能館簷口與幕牆交接有漏洞，通過現場返點導入軟件進行修正
以上各階段如沒有Rhinoceros 5模型支持，從設計到施工都將困難重重。
3.3 施工安裝
龍鱗板的安裝是本項目的重要環節，按慣例如為確保安裝精度而去一一測量每個點，那麼施工進度將無法保證。如果一味抓進度而忽略了精準度，那麼完成的作品會有較大誤差，效果上將大打折扣。因此，如何高效、準確地完成龍鱗板安裝是本項目施工現場的重中之重。後經與項目公司反覆試驗、溝通，制定了“1定2隨3校核”的的施工原則：1定指定座標，龍鱗板的安裝位置主要靠兩個座標——基座頂點座標和龍鱗板龍骨4角的頂點座標（見圖15）；2隨指在龍骨完成後龍鱗板跟隨龍骨的安裝位置進行安裝，不再單獨打點測量，同時也指在龍骨的安裝過程中龍鱗板跟隨龍骨之間的位置關係進行安裝，不用每個龍骨都打點（見圖16）；3校核主要是對前一階段跟隨安裝所造成的誤差進行校核並及時糾正，避免造成誤差累計（見圖17）。總結起來就是第一步確定精準的座標保證安裝精度，第二步跟隨安裝保證施工進度，第三步邊做邊動態校核減少安裝誤差。
圖15 定好龍骨座標並安裝
圖16 龍鱗板跟隨龍骨位置進行安裝
圖17 根據位置關係大面積安裝、邊安裝邊校核
4 細節處理
在保證項目遠觀效果大氣磅礴的同時，小細節同樣不能放鬆，畢竟細節才是決定成敗的關鍵。本項目著重在於3處細節設計，雖只是小小的細節設計，卻是整個項目加分的關鍵。
4.1 龍鱗板開縫式插接型材設計
在以往的項目中，無論是玻璃還是鋁板，縫隙的處理往往只是簡單的打膠（見圖18）。想要打出漂亮的膠縫，不但要控制膠的顏色和寬度，還常常要仰仗打膠師傅的個人功力。而本項目另闢蹊徑，既然不好控制就不控制，改密封方式為幹法密封。使用一組公母料插接型材，將傳統的L型角碼固定改為插接式固定，將板縫控制在4mm以內，從而無需打膠（見圖19）。效果上由於是用型材來控制板縫寬度，所以縫隙精準度很高，縫隙寬均勻，兩板之間的高度也能保持一致。施工上只需要將母料打一排釘，另一塊板完全不需要打釘，靠型材的槽口來限制位移。
圖18 採用打膠密封的縫隙效果
圖19 採用插接型材縫隙效果
4.2 飄帶板拉索設計
在本項目中首次使用張拉鎖設計來固定鋁板。眾所周知拉索設計往往用於玻璃幕牆，主要是為了省掉笨重的龍骨，讓外立面看起來簡潔明瞭，增加透光率。但同樣的做法用在鋁板上也可以有相同的效果。本工程連接體育館和體育場的連橋頂部一片片的飄帶造型，效果上給人以輕便飄逸的感覺，所以絕不能帶有笨重的龍骨，因此不鏽鋼拉索的設計有了用武之地。在受力上鋁板較玻璃輕便、張拉小、柔性大，可以通過自身變形釋放荷載，所以使用張拉索固定鋁板用在此處是再合適不過了。
圖20 飄帶板施工中圖片
4.3 屋面板不鏽鋼夾具設計
隨著建築行業的競爭日益激烈，建築師們的想象力也越來越豐富，光突突的屋面成為建築師們發揮想象的最後一片淨土。對金屬屋面行業來說，簡簡單單鋪設一層屋面板的項目已經越來越鮮見，每個屋面工程上或多或少都要留下建築大師們的痕跡。本項目的龍鱗板設計便很好地印證了這一點。但是對於屋面設計來說，防水才是首要需考量的問題，畢竟屋面設計先是防水設計，在防水的同時還要進一步確保結構安全。原本屋面系統自身是一套完整的防水體系，在不漏水的同時還要確保水流能夠順利流走，所以需要保證板面平整、線條平順，更不能有任何的破損和漏洞。而大師們的設計經常要打破這一常規，天馬行空的想象和盤根錯節的構造勢必要固定於屋面之上。以往設計需穿透屋面板從內部龍骨上伸出鋼支座，固定屋面上的裝飾，這樣的做法需要將伸出龍骨的部位做詳細的防水處理，用焊接鋁扣板、烤防水膠帶、打密封膠，總之能防水的部件全部都用上，但是往往還是有漏水的地方。因為設計打破了屋面原本完整的系統，而防水能力全靠後補，存在很大的不確定性。帶著這一難題，屋面不鏽鋼夾具孕育而生（見圖21）。不鏽鋼夾具靠夾緊力與屋面板立邊固定，不需要破壞屋面系統。在結構受力方面，不鏽鋼夾具作用在屋面板立邊上，沿立邊方向可以任意控制夾具的數量，以數量來均攤屋面裝飾板給屋面帶來的反作用力。本項目每組龍鱗板有4個固定點，每個固定點設兩套夾具，因此，每組龍鱗板的反作用力均攤給8個不鏽鋼夾具來承擔，受力極穩。
圖21 不鏽鋼鎖夾細部圖片
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