重庆广阳岛,如一颗璀璨的明珠镶嵌在江畔。她的美,不仅源于独特的山水生态风景,还有印刻着远古记忆的历史人文积淀。这座宝藏小岛上,有一片赭红色建筑群隐匿在幽静的山体丛林间,环抱交织,蜿蜒曲折,宛若大自然精心雕琢的艺术品!
踏入这片建筑群,定会被一股宁静、优雅而神秘的艺术气息所吸引。赭红色木纹肌理的外墙在阳光下熠熠生辉,流动的线条、起伏的曲面,好似江河波涛涌动的缩影,与山石绿林完美交融,既深沉又灵动……
步入壳体状的建筑体内部,又被匠心巧琢的光影艺术所震撼!阳光穿过顶部天眼般的圆洞落下来,与四周的幽暗形成强烈的视觉反差,瞬间仿佛被卷入时空漩涡。光洞如同连接人类与外星文明的时空通道,将我们引向另一个未知的神秘境地……
这座完美融合了艺术、自然与文化的神秘建筑体就是被誉为广阳岛“点睛之笔”的“大河文明馆”!
2008年进入中铁建设集团至今,宣志杰曾担任多个项目的总工程师、项目负责人。凭借精细化管理和突出的工作业绩,赢得各方一致好评。其项目先后获得了重庆市北碚区文明工地、重庆市“三峡杯”优质主体结构奖等多项荣誉;个人也先后荣获数十项荣誉。“宣志杰青年突击队”被评为集团优秀青年突击队,“宣志杰创新工作室”荣获重庆市劳模和工匠人才创新工作室,他带领团队攻克下了一个又一个难关,创造了一个又一个佳绩。
彭晶:作为全国首座整体流线型彩色清水混凝土覆土式博览建筑群、重庆“十大”新型建筑之一的大河文明馆,它的“新”体现在哪些方面?
宣志杰:
主要体现在四个方面。
第一个是体现在新的设计理念。大河文明馆巧借5座土堆山体顺势修建沉浸式覆土建筑群,通过“连、堆、巧”的建筑艺术创新表达,以“北斗七星”为艺术造型,形成“形于山、嵌于地、隐于田、望于江、承于气”的艺术效果和“泉涌、柱穴、环山、叠瀑、连洲、入海”的空间意涵。建筑内部包含“世界大势、华夏时空、长江魂脉、千里广大、广阳标本”5个篇章,设置“四厅五廊、两区一驿”12个展陈板块,建成后主要展示世界流域文明的兴衰演进大势、中华大河文明的传承发展之道和长江生态文明建设的治理成绩。
第二个是体现在新的建筑结构。大河文明馆融入“曲面”现代建筑设计元素,其中近90%的建筑结构采用异形单曲、双曲及多曲面结构,使得建筑整体呈现大河奔涌般的流线型结构特征,宛如大自然的杰作。其中世界厅为双层壳体非对称锥形结构,整个展厅内没有一根支撑柱,顶端仅有一个圆形天窗,内部环形空间广阔,极具视觉震撼;广阳厅为内外双层螺旋渐变壳体结构,犹如一个半露在田间的“大海螺”,是大河文明馆内造型最具特色的建筑。
第三个是体现在新的材料运用:为深入践行绿色低碳理念,项目团队以工程所在地的土壤颜色为混凝土主色,设计出赭红色的彩色生态混凝土,直接将混凝土本身的肌理和质感作为一种天然的装饰面,这不但节省了后期装饰装修费用、减少装修涂料对环境的污染,同时还让建筑与自然完美融为一体。为“创造”出这种独一无二的彩色生态混凝土,项目团队对清水混凝土的强度、颜料用量、砂石类型等进行40余次配比试验,反复调整混凝土的色彩和质感,成功打造出蜿蜒起伏的“素颜”建筑。
第四个是体现在新的施工工艺。大河文明馆项目团队创新运用“切截面”“投影法”“逆作法”等多种双曲面异形结构施工技术,克服异形开花柱体施工、双螺旋壳体结构施工、非对称锥体结构施工等复杂结构施工难题,打造出蜿蜒起伏的“素颜”建筑,创造了全国首个赭红色清水混凝土建筑、全国首例木纹肌理清水混凝土建筑、全国首例双螺旋状彩色清水建筑三项国内“之最”。
彭晶:大河文明馆复杂异形的建筑结构,在施工、管理以及技术攻关等方面定会面临众多挑战,请问最大的难点在哪里?您和团队是如何克服的?
宣志杰:
最大难点在于异形曲面清水模板。我们项目团队通过三维建模、BIM施工技术、计算机编程技术建立三维建筑模型,反复分析计算建筑的造型特点。经过8种方案比对和论证,创新提出了“定位盘+背楞+模板”的施工方法,利用“鲁班球”的拼接原理,用一块块模板拼接出符合曲面造型的“巨型模具”,再将木纹显纹板、欧松板、凹缝条、嵌面板等镶嵌在模板上,“铸造”出满足建筑造型和凹凸线条装饰的“工艺品”建筑。
对特殊异形模板,项目团队采用全自动模板裁切机精确下料。饰面层模板原材料要求在无规则自然纹理饰面前提下,能够满足工程异形曲面造型弧弯成型效果。木纹饰面层排版则要求不同区域的排版逻辑既与该部位墙体曲面形态相对应,又在不同形态构件之间保持排版交圈效果,使建筑整体排版效果和谐统一。
在曲面模板安装的过程中,项目团队累计优化施工图5650张,通过数控机床加工、定位安装、拼接打磨等10多道工序严控模板精度,并利用11万个标高点、测量点准确定位模板安装位置,精准完成了68万米背楞和35万块张饰面板安装。安装完成后的模板整体流线平顺,拼接精度误差在1毫米以内。
彭晶:大河文明馆采用了哪些新型的建筑技术、工艺?相较于传统而言,有哪些显著优势?对项目成本控制方面有何具体影响?
宣志杰:
大河文明馆采用了BIM正向建模深化设计、清水模板体系构建、清水混凝土浇筑、异形双曲面混凝土结构钢筋翻样加工等新型的建筑技术、工艺。相较于传统而言,这些新技术更切合异形建筑结构施工特点,传统的BIM技术很难指导异形结构的施工,而加持了Rhino软件与Grasshopper插件的BIM技术利用三维模型为现场双曲面清水模板“找形”,通过“定位盘+背楞+模板”的施工方法很好地指导异形结构的施工。同时,使用这种技术还能对重难点区域进行可视化施工模拟,结合施工工艺和质量把控要点可以形成可视化技术交底,确保管理人员和工人直观了解关键部位的施工工序和作业流程。
新技术、新工艺的应用不仅能提高项目质量,还能减少材料浪费,缩短了建设周期,把各项生产费用控制在计划成本范围内。如:BIM正向建模深化设计快捷高效、减少了施工过程中的验证操作,直观准确、减少了施工过程中的整改和返工。成本核算精准快速,能多维度分析成本数据,成本部门根据数据分析,加强了成本管控能力。
异形双曲面混凝土结构钢筋翻样加工新技术,因大河文明馆结构曲率多变,各个曲面毫无规律可循,应用了该新技术,对每一根钢筋进行编号,就像每个人的身份证号一样,保证了加工的准确性,减少了材料浪费。
彭晶:该项目从一张简单的平面图到逐步形成具有欧松板纹的彩色清水混凝土的设计,这种随项目进展而逐步清晰的认知和调整是如何形成的?这样的调整对工程造价的合理确定以及施工成本的控制分别带来哪些具体的影响?
宣志杰:
本工程原设计要求为清水混凝土光面蝉缝木纹纹理,初步设想为木纹纹理,通过项目打样,原木纹板(显纹板)的效果及清水混凝土表观颜色达不到要求,挤浆缝效果不理想,不够生动,整体效果体现不出自然和生态的质感。因此我们同设计院在饰面板选型经历5个月时间,10余种模板,结合114组试块饰面肌理情况,选定9mm厚生态欧松板作为饰面板,并增加了水平凹缝条、竖向凹缝条、嵌面板及生态欧松板组合渐变,并增加对拉孔装饰做法,突出空间感及变化,紧扣广阳岛绿色生态的主旨。整体提升艺术造型及观感,形成深深浅浅、宽宽窄窄,远观有规律、细看无规律的表面带装饰图案的艺术清水混凝土外观效果,达到定制叠压木皮生态空间纹理彩色艺术清水混凝土效果。
由前期满铺木纹肌理饰面层,逐步形成具有凹凸感的叠压木皮生态空间纹理彩色清水混凝土,成本的也相对大幅度增加,主要体现在以下几个方面:
1、模板的背楞体系费用增加,背楞体系由原100mm宽、两层15mm厚胶合板组装,安装间距不大250mm调整至100mm宽、三层15mm厚胶合板组装,安装间距不大于150mm。
2、受力板的费用增加:在原方案中,受力板为3mm厚木纹板,到9mm厚的生态欧松板。
3、凹缝条:原设计为木模板拼缝形成的印记,现增加了凹凸感饰面效果设计。
4、嵌面板的增加须将嵌面板边角须打磨光滑,才能确保与凹缝条嵌接密实,接缝处须涂玻璃胶处理;面板须人工保护性精铲木屑。
5、深化设计费增加,一个项目模板的支撑体系、深化设计图纸少则几十张,多则上千张。
6、增加了对拉孔装饰构造,材料及人工费也相应增加。
彭晶:大河文明馆作为绿色建筑三星级+近零能耗建筑,在绿色低碳、节能环保方面请分享一下具体经验?
宣志杰:
一是在施工过程中,项目团队坚持“绿色建筑三星级”标准,严格控制预拌混凝土、防水、保温等建材绿色标准,并将建筑垃圾变废为宝制作透水砖和混凝土砌块;引入雨水回收利用系统,将雨水净化处理后用于绿化浇洒、工地车辆清洗,实现“中水回用”;引入生活污水处理系统进行无害化处理,从源头做好河流湖泊湿地的生态保护工作。
二是大河文明馆整体采用环绕廊道设计,设置了39个天窗实现自然采光,其中广阳厅、世界厅采用了ETFE自熔断气枕膜天窗,不但光线折射范围大、采光率高,而且在突遇火情时自动熔断,提升了建筑安全性能。项目团队积极引入空气源热泵、LED节能灯、节水型器具等节能减排设备,项目投用后预计平均每年减碳约246.4吨、节水约1800吨。
三是项目团队利用一体化植被再造护山技术,对山体进行治理和修复,将6万余方原土覆盖在建筑群上,并种植60余种、4万余株花木,最大程度保护山体原有的植被群落和水文生态,重新让山体和覆土“绿起来”。据悉,种植的花草树木每天可以吸收二氧化碳约3千克,相当于1.44万人一天呼出的二氧化碳排放量。
彭晶:从最初的蓝图,到一步步将构想化为现实,无参考可循且诞生了多项科技创新与专项技术成果,其中的艰辛是不言而喻的。
是什么样的理念与力量支撑着您带领这么一支年轻的队伍攻克下了这个“不可思议”的项目,为我们呈现了建筑与艺术的完美融合?
宣志杰:
从工程进场时只拿到的一个无从下手的意象模型,到而今获得了多项科研成果的建筑“工艺品”,建成的背后,是无数次无奈崩溃后又重新思考,无数次濒临放弃又坚定信念,无数次饱受煎熬又坚持奋斗。
回想整个建造历程,寂静的夜晚我不知道翻阅了多少相关资料,不知道数过多少次星星,也不知道掉落了多少滴眼泪;有很多个夜晚我一个人坐在办公室发呆,一个人在办公室一遍遍研究图纸,一个人在项目宿舍翻来覆去睡不着……对于大河文明馆这个“未知的”探索,很多次我告诫自己,不管结果如何,我一定要把自己的劲儿全部用完,拼搏向前,无怨无悔。“努力到无能为力,拼搏到感动自己。”这句刻入骨髓的团队座右铭,一直在给我们力量,激励着我们不断前进、前进、再前进!
我们项目团队崇尚的“尚拙”精神,也时时伴随着大家奋力前行。虚心以尚拙,尚拙以胜巧。“拙”看起来慢,实则暗藏厚积薄发的蓄势。项目团队以“尚拙”精神践行初心使命,踏实肯干、勤勉苦学,用一股“拙劲儿”磨练出干事创业的“巧功夫”,勇攀智慧建造与科研高峰,实现了建筑与艺术的完美融合。
勇攀技术高峰
MOVE FORWARD