В Хуньчуне, провинция Цзилинь, Китай, расположен крупный культурно-туристический и развлекательный комплекс «Аквацентр на берегу реки Хуньчунь». Проект объединяет в себе крытые водные развлечения, зоны для посетителей, тематические выставочные площадки, объекты для отдыха и вспомогательные туристические функции.
В отличие от стандартных промышленных стальных зданий, этот проект требовал более сложного конструктивного решения. Здание сочетало в себе изогнутую кровельную систему большого пролета, пространственную стальную ферменную конструкцию, куполообразную стальную крышу, нерегулярные несущие рамы фасада и множество тематических архитектурных элементов. Ключевой задачей проектирования было не только создание широкого внутреннего пространства без колонн, но и координация конструктивной безопасности, архитектурного оформления, впечатлений посетителей и технологичности строительства в рамках единой интегрированной стальной системы.
Благодаря оптимизации стальных конструкций, детализации с использованием BIM-технологий и поэтапной координации строительства, проекту удалось создать узнаваемый, знаковый внешний вид, сохранив при этом надежную несущую способность и эффективность монтажа на строительной площадке.
| Элемент | Технические данные |
|---|---|
| Название проекта | Проект строительства стального водного центра Hunchun Riverside |
| Страна | Китай |
| Расположение | Хуньчунь, провинция Цзилинь |
| Тип проекта | Здание для культурного туризма / Водный центр / Тематический развлекательный комплекс |
| Основное приложение | Крытый аквапарк, организация движения посетителей, зоны отдыха, выставочные и туристические услуги. |
| Структурная система | Пространственная стальная ферма большого пролета + стальной каркас изогнутой крыши + стальная купольная конструкция |
| Основной пролет крыши | Примерно 58 м |
| Максимальный пролет конструкции | Примерно 72 м |
| Длина здания | Примерно 168 м |
| Ширина здания | Примерно 86 м |
| Высота основной крыши | Примерно 24 м |
| Высота купольной крыши | Примерно 31 м |
| Площадь крытого здания | Приблизительно 14 500 м² |
| Потребление стали | Приблизительно 78–92 кг/м² |
| Основной сорт стали | конструкционная сталь Q355 |
| Вторичный сорт стали | конструкционная сталь Q235 |
| Способ подключения | Изготовление сварных деталей в цехе + сборка на месте с помощью болтов |
| Класс болтов | Высокопрочные болты 10.9S / Обычные болты 8.8 |
| Обработка поверхности | Дробеструйная обработка Sa 2.5 + система антикоррозионного покрытия |
| Форма крыши | Изогнутая крыша большого пролета со световым люком и тематической архитектурной интеграцией. |
| Период изготовления | Примерно 55 дней |
| Доставка материалов на объект | Примерно через 12 дней после отправки партии. |
| Период монтажа стальных конструкций на площадке | Примерно 90 дней |
| Завершение проекта | 2023 |
Проектирование конструкции было разработано с учетом трех основных требований: большие внутренние пространства, сложная архитектурная форма и долгосрочная безопасность общественных зданий. .
В главном крытом бассейне была применена изогнутая стальная кровельная система большого пролета. Это позволило сохранить просторное открытое пространство внутри зоны водных развлечений с меньшим количеством промежуточных опор, улучшив перемещение посетителей, обзорность и функциональную гибкость.
Для тематических купольных зон и входных пространств были использованы специально разработанные пространственные стальные каркасы, соответствующие архитектурным изгибам, декоративным башням и знаковым элементам фасада. По сравнению с обычным бетоном или традиционными кровельными системами, решение со стальной конструкцией обеспечило лучшую адаптивность к нерегулярным формам, более быстрое строительство и более точный контроль предварительной сборки.
Проект был разработан и реализован в соответствии с китайскими национальными стандартами для стальных конструкций и строительства общественных зданий. Основные применимые стандарты включали:
Стандарт GB 50017-2017 применяется к проектированию стальных конструкций в промышленных и гражданских зданиях и общестроительных сооружениях, а GB 50009-2012 — это код нагрузок, используемый для проектирования строительных конструкций в Китае. GB 50205-2020 применяется к приемке качества строительства стальных конструкций, а GB 50661-2011 охватывает требования к сварке в промышленных и гражданских стальных конструкциях.
В рамках этого проекта в сфере культурного туризма при расчете несущих конструкций учитывались постоянная нагрузка на кровлю, временная нагрузка, снеговая нагрузка, ветровая нагрузка, сейсмическое воздействие, температурный эффект, нагрузки на этапе строительства и локальная передача усилий в сложных зонах соединения.
Основные несущие элементы, используемые конструкционная сталь Q355 включая основные фермы, изогнутые балки крыши, несущие колонны, кольцевые балки и ключевые соединительные элементы. Второстепенные элементы, такие как прогоны, фасадные подрамники, элементы жесткости и вспомогательные опоры, используются конструкционная сталь Q235 в зависимости от уровня нагрузки и места установки.
В объем работ по изготовлению входили:
Поскольку проект включал в себя изогнутые крыши, купольные конструкции и нестандартные зоны фасада, точность изготовления имела решающее значение. Перед сдачей объекта ключевые узлы проверялись по 3D-модели, чтобы сократить корректировки на площадке, особенно в местах пересечения изогнутых крыш, балок купольного кольца и переходных зон фасада.
GB/T 1591-2018 — это китайский стандарт для высокопрочных низколегированных конструкционных сталей, охватывающий такие материалы, как стальные листы, полосы, профили и прутки для конструкционного применения.
Процесс сварки контролировался в соответствии с GB 50661-2011 — Кодекс сварки стальных конструкций Различные методы сварки выбирались в зависимости от толщины элемента, типа соединения и последовательности изготовления.
К основным методам сварки относились:
Критические сварные швы в основных узлах фермы, кольцевых балках, зонах опор и узлах передачи усилия проверялись визуально, путем проверки размеров и, при необходимости, с помощью неразрушающего контроля. Основное внимание в контроле качества уделялось внешнему виду сварного шва, качеству проплавления, контролю деформаций, соосности отверстий для болтов и точности соединительной пластины.
Для проекта с нерегулярной геометрией крыши контроль деформаций при сварке имел особое значение. Чрезмерная деформация в сегментах ферм или балках купольного кольца могла повлиять на окончательную кривину крыши, монтаж облицовки и архитектурный облик.
С учетом особенностей туристической среды, сезонной влажности, колебаний температуры и требований к длительному воздействию окружающей среды, стальные элементы были защищены многослойным антикоррозионным покрытием.
Система обработки поверхности и нанесения покрытия включала в себя:
| Процесс | Технические требования |
|---|---|
| Подготовка поверхности | Взрывное воздействие на Sa 2.5 |
| Стандарт поверхности | GB/T 8923.1-2011 |
| Грунтовка | Эпоксидная грунтовка с высоким содержанием цинка, приблизительно 60–75 мкм. |
| Промежуточный слой шерсти | Эпоксидное слюдяное покрытие из оксида железа, приблизительно 80–100 мкм. |
| Верхнее покрытие | Полиуретановое финишное покрытие, приблизительно 50–60 мкм. |
| Общая толщина сухой пленки | Приблизительно 190–235 мкм |
| Целевая среда | Средняя и высокая износостойкость в условиях общественных зданий |
Стандарт GB/T 8923.1-2011 определяет степени коррозии и степени подготовки стальных поверхностей перед нанесением покрытия, включая поверхности, подготовленные пескоструйной обработкой.
Для открытых или частично открытых стальных элементов вблизи переходных зон фасада и крыши более строго контролировались толщина покрытия и качество подготовки поверхности, чтобы повысить долговременную коррозионную стойкость и снизить нагрузку на техническое обслуживание в будущем.
Для этого проекта требовалось больше, чем просто стандартные рабочие чертежи. Из-за сочетания большой крыши, купольной конструкции, изогнутого фасада, декоративных башен и требований к помещениям для посетителей, процесс детализации был сосредоточен на технологичности строительства и координации.
В наш инженерный рабочий процесс входило следующее:
Основная задача заключалась в преобразовании сложной архитектурной концепции в реализуемую систему стальных конструкций. Для зданий, предназначенных для культурного туризма, этот этап особенно важен, поскольку конструкция должна выдерживать не только нагрузки, но и обеспечивать визуальную привлекательность, комфорт для посетителей и долгосрочную эксплуатацию.
На начальном этапе коммуникации клиент сосредоточил внимание на четырех ключевых вопросах:
Исходя из этих требований, наша команда скоординировала разработку конструктивной схемы, расположения пролетов крыши, логики опоры купола, деталей соединений, сегментации изготовления и последовательности монтажа.
Стальные компоненты доставлялись на площадку партиями в соответствии с приоритетами монтажа. Главные колонны, кровельные фермы, изогнутые балки, элементы жесткости, прогоны и элементы купола были промаркированы по зонам установки для ускорения идентификации площадки и снижения риска переделок.
Для аквацентра требовалось открытое внутреннее пространство для проведения водных развлечений. Для уменьшения количества промежуточных опор и повышения функциональности внутреннего пространства была применена стальная ферменная крыша большого пролета.
Проект включал в себя изогнутые линии крыш, купольные конструкции, тематические башни и нерегулярные переходы фасадов. Для этих элементов потребовалось точное 3D-моделирование и детализация узлов по индивидуальному заказу.
В отличие от стандартных промышленных зданий, этот проект предъявлял высокие требования к визуальной привлекательности и туристической ценности. Стальная конструкция должна была выдерживать высокодекоративную архитектурную форму, сохраняя при этом технологичность строительства.
Монтаж кровельной конструкции, каркаса купола и стальных элементов фасада производился поэтапно. Временные опоры, последовательность подъема и сегментация компонентов были тщательно скоординированы для снижения рисков на строительной площадке.
Система антикоррозионного покрытия была выбрана для обеспечения длительной эксплуатации в условиях общественного туризма, особенно для открытых стальных элементов кровли и фасадов.
Завершённое сооружение успешно сочетает в себе инженерные характеристики, архитектурную выразительность и функциональность для культурного туризма. Стальная крыша большого пролёта обеспечивает гибкое внутреннее пространство для водных развлечений, а купол и тематические фасадные конструкции создают узнаваемый знаковый объект вдоль реки.
Благодаря использованию сборных стальных элементов, детализации с помощью BIM-технологий и поэтапному планированию монтажа, проект повысил эффективность строительства и упростил реализацию сложных архитектурных форм на строительной площадке.
Этот проект демонстрирует, как системы стальных конструкций могут использоваться не только для промышленных зданий, но и для комплексов культурного туризма, тематических парков, общественных развлекательных зданий и знаковых архитектурных сооружений с большими пролетами.
