武汉万达秀场利用BIM “红灯笼”是怎样建起来的
摘要：万达武汉秀场依靠BIM技术强大的虚拟建造功能，提高了万达和其它协同单位对整个实施过程的参与度，减少施工风险，提高了项目管理水平。
武汉万达秀场效果图由于万达武汉秀场的复杂程度远超一般建筑项目，已不能用传统方式进行工程策划、设计、实施管理工作。项目团队借助BIM技术搭建信息共享平台，统筹各参与方的工程需求，不仅将BIM技术作为管线综合和深化设计的工具，而且进一步将BIM技术应用于施工实施阶段，为项目的整体管理提供了有效支持。这种尝试不仅拓宽了公司现有业务范围，在国内的BIM技术应用领域也无疑是具有开创性和前瞻性的。 武汉万达秀场效果图位于武汉的万达汉秀剧场建筑面积8.6万平方米，地下3层，地上1层，局部8层，设有2,000个座位，并有VIP专属通道与坐席。汉秀剧场创造多项世界文化之最：世界投资额最大的演艺剧场；世界首个可结合剧情升降、移动、倾斜、错落无限变化的梦幻舞台；世界首个能移动、旋转、升降的观众坐席；世界首台可飞行移动的LED巨型屏幕；世界上最大的舞台表演水池，长58米，宽32米，深10米；世界上难度最高的舞台节目，包括24米的高台跳水表演。 武汉万达秀场效果图如此复杂的单体建筑在国内尚属首例，尤其对剧场内用到的特种设备，如升降舞台、升降座椅、旋转座椅等，需要由万达直接进行发包和管理，并且特别需要在项目总承包及各特种设备承包商间进行多方协调，保证工序在实施过程中的合理穿插。 武汉万达秀场日景武汉万达秀场是万达集团与弗兰克·德贡娱乐集团倾力合作，联袂打造的世界顶级舞台秀场。万达秀场采用新颖独特的表现手法，通过精心推敲的外观和合理设计的功能布局，将浓郁中国元素与现代科技巧妙融合，以中国传统“红灯笼”形象矗立于武汉美丽的东湖之滨、水果湖畔。 武汉万达秀场方案由全球杰出的设计大师马克·菲舍尔先生主创。秀场总面积约8.6万平方米，主要由2000座的观众厅和干湿表演舞台、前服务区、后服务区和机械设备区组成。观众座席由旋转观众席和升降观众席组成。舞台表演区由逾万立方的带水中升降台的表演水池，带升降台的干区舞台，三轴运动的机械臂LED巨屏，大型飞行特技桁架，双层满布悬挂栅顶，四层地下设备层等组成。 万达秀场的建筑造型和内部空间非常复杂，如何将内部空旷、功能复杂、造型别致的红灯笼剧场设计并建造起来，结构工程师着实不容易。以下就为大家揭密这座红灯笼剧场的结构是如何设计和建造的。 剧场主体结构的设计与建造 建筑表达和典型平面 整个灯笼的建筑高度约71m，平面投影为直径110m的圆。 红灯笼外立面构成灯笼建筑外立面由灯笼外皮、灯笼外皮环形“肋”、灯笼穗、灯笼芯组成。整个灯笼外皮由18000多个直径约为800mm的铝合金光盘组成，八道环形的“肋”则撑起整个外皮。 红灯笼剖面构成根据表演需要及功能要求，灯笼剧院内部非常空旷，仅在各层周边设置功能用房区域存在楼板，地上主体结构从2层到栅顶层约30多米的高度范围内中心区域几乎中空，各层楼面平面最小开洞尺寸约为水平54米、竖向60米，最大开洞尺寸约为水平68米、竖向87米。 楼层平面最小开洞尺寸（表演马道层）
楼层平面最大开洞尺寸（变配电层）主体结构如何选型实现建筑功能 结构整体骨架模型
屋面跨越70m的主桁架
主要承重模型构成图◆除了四个筒以外，为了实现周边建筑功能，围绕四个筒在周边设置钢框架。 周边钢框架结构布置◆为了满足剧院的使用功能要求，屋面桁架吊挂以下各部分：马道层、后区排练厅层、飞行特技桁架、栅顶层、滑轮梁层，并支撑屋顶观光灯笼芯等。 结构立面楼层示意图◆主体结构的建造 屋面桁架整体提升区域
核心筒顶部提升点
屋面桁架提升过程
屋面桁架底部吊挂格栅层整体提升准备
飞行轨道提升准备屋面桁架核心部分采用整体提升的方案，大大缩短了现场钢结构的安装进度，并提高了现场的安装质量。 前区墙体无支撑高度达到27m，水平长度达到了80m，因此在前区两核心筒之间采用3m厚的柱面双向交叉桁架，其中柱面外侧钢柱在19m楼层标高楼层转换。 前厅柱面双向交叉桁架
前厅柱面双向交叉桁架施工红灯笼外形结构的设计与建造 建筑外形的构思 根据建筑的构思，整个红灯笼外形由灯笼体、灯笼穗、灯笼芯三部分组成。 灯笼体的结构设计与建造 灯笼体为圆筒型，由轮辐骨架、支撑系统、外皮系统共同构成。 轮辐骨架由八个两两互为相交的水平投影直径为110m圆的空间椭圆组成。八个椭圆两两相交后形成56个空间网格，网格边长最大的空间长度约为40m。八个轮辐环管骨架形成的空间网格如下图： 轮辐骨架空间网格示意图由于前厅轮辐跨度较大，直线距离达到了80多米，故将前厅轮辐设计为空间交叉桁架结构，后区部分则采用单管交叉轮辐结构，轮辐的直径采用400mm钢管。轮辐骨架通过伞状支撑与屋面外挑桁架、框架柱及裙楼顶部空间轮辐支座将外幕墙与主体结构连接。 轮辐骨架及支撑系统构成
前厅轮辐结构及灯笼皮索网结构施工现场
后区轮辐结构施工现场八个椭圆形轮辐环管相交形成的56片灯笼外皮，采用单层曲面索网结构，每个网格上双向布索，张拉预紧后，自然往里凸形成马鞍面，同时在每个双向索网交点上布置直径约800mm的圆形装饰碟片，以实现灯笼造型。 单层曲面索网幕墙示意
索节点及光盘效果图
索网及光盘施工现场为节约钢索用量，光盘背面最终采用单根交叉索。根据统计，本工程面索合计采用2135条直径为20mm的不锈钢拉索，采用了18000多个红色铝合金光盘。 灯笼穗的结构设计与建造 灯笼穗格构片柱布置
灯笼穗格构片柱现场施工
灯笼穗外包板施工完成灯笼芯的结构设计与建造 灯笼芯不仅做为建筑造型的组成部分，同时它也承担了屋面观光、太阳能布置、隐藏屋面空调设备等的功能。灯笼芯外环直径约59.2m，内环直径约38m，高度约11m，屋面设备、观光楼梯均隐藏在了10m的环内。结构上采用带支撑钢框架结构，满足功能要求的同时减小了用钢量。 灯笼芯构件布置图
灯笼芯内侧施工现场
灯笼芯环内施工现场
武汉万达秀场武汉万达秀场自2011年7月开始设计至2014年12月开业，设计、施工及节目排练历时三年半，使用建筑钢材约一万一千吨，建造成国内屹今演出功能最复杂的大型剧场。见证万达秀场的设计、施工、落成和开业，设计团队内心充满喜悦与自豪。 业主单位 武汉万达东湖置业有限公司 主要经济技术指标 总用地面积：26886㎡ 总建筑面积：162486㎡（其中地上：93132㎡，地下：69354㎡） 建筑总高度：59.8米，屋面景观构筑高71.6米 概念方案设计团队 STUFISHARCHITECTSANDPRODUCTIONDESIGNERSFORENTERTAINMENT 方案深化、初步设计、施工图设计团队（LDI） 项目负责人：黄捷 建筑专业负责人：张桂玲、黄皓山 建筑专业设计人：张桂玲、黄皓山、赵亮星、郑冠荣、卫轲、徐永坤 结构专业负责人：黄泰赟、符景明结构专业设计人：杜元增、边建烽、朱东烽、李源波、李卫勇、庄信 给排水专业负责、设计人：叶军、祝晓笠、倪毅、张海璇 电气专业负责、设计人：陈广权、谭秉廉、丘星宇、岑永良、李坚松 暖通专业负责、设计人：罗志焱、张慎 项目经理：伍晖虹 演出工艺设计团队 TPCTHEATERPROJECTSCONSULTANTS 原出图单位 广州珠江外资建筑设计院有限公司 LDI设计团队现单位 北京市建筑设计研究院有限公司华南设计中心 本稿特约作者 杜元增 |
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