说起国内开合屋盖体育地标,不得不提被誉为南鸟巢的南通体育会展中心体育场。今天佛兰空间将为您介绍2006年建成落地的南通体育会展中心体育场。它的建成,一举打破国内大型体育场馆无成熟开合屋面的技术空白,被誉为国内首座、世界第三座大型开闭顶体育场。
▲南通体育会展中心体育场 南鸟巢 开合膜结构屋盖半开状态
南通体育会展中心体育场采用钢网壳承重骨架+PTFE织物膜围护面层的组合方案,把膜结构轻质、高自洁的优势,和大跨度空间钢结构、同步液压驱动系统融为一体。它和绍兴轻纺城体育中心一道,构成国内两套极具参考价值的PTFE开合膜体育场标杆样本,为后续国内众多开合屋面项目提供了宝贵的工程实践经验。
▲南鸟巢 开合膜结构屋盖闭合状态
Project Overview
项目概况
项目地点:江苏南通新城区
项目名称:南通体育会展中心体育场(南鸟巢)
竣工时间:2006年
核心规模:建筑面积48565㎡,主拱最大跨度280m;活动屋盖分为两片月牙形单层钢网壳,单片自重1137t,两片合计2274t;屋盖移动行程120m,完整开合时长约40分钟;可开启洞口面积17000㎡,固定座位32244座。
屋面体系:固定屋盖为拱支网壳钢结构,采用金属屋面+阳光板;活动屋盖钢网壳外层围护采用PTFE织物膜;配套圆弧轨道、8台液压卷扬机+44部移动台车同步驱动系统。
项目荣誉:入选大世界吉尼斯纪录,先后斩获中国建筑工程鲁班奖、中国土木工程詹天佑奖。
一、项目设计初衷:一座不受天气约束的城市体育地标
在本世纪初,国内绝大多数体育场都是固定敞篷或者全封闭固定屋面。露天场馆遇到暴雨、高温、强紫外线,赛事、演唱会、大型活动只能延期或取消;全封闭固定场馆又常年需要机械通风,能耗高、缺少自然观赛体验。
本项目设计目标非常明确:
晴天开启屋面,引入自然光与自然通风,打造露天观赛体验;
雨雪、高温、大风天气闭合屋面,形成封闭室内空间,保障活动正常举办;
兼顾城市地标造型,控制活动屋面自重,在当时国内有限的开合屋面工程经验下,找到安全、经济、可行的技术路线。
▲南通体育会展中心体育场 PTFE开合膜结构屋盖开启状态
方案阶段对比了全金属活动屋面、玻璃屋面、膜屋面多种路线:
金属板屋面:刚度大但是自重巨大,对轨道、驱动、基础荷载要求极高,造价和运维成本居高不下;
玻璃屋面:透光好,自重偏大,抗冲击、热胀冷缩风险高,大面积移动场景风险高;
PTFE织物膜:自重极轻、柔性适配曲面造型、具备自洁、阻燃、耐候特性,成为活动屋面围护的最优解。最终确定:承重骨架用刚性钢网壳承担荷载,表层围护采用PTFE膜,兼顾结构安全、轻量化、建筑美学。
▲南通市体育会展中心体育场外观场景
二、PTFE开合膜系统核心技术亮点
1、大曲面月牙形膜单元,适配异形移动屋面
两片活动屋盖为不对称月牙曲面造型,PTFE膜经过精准裁剪、预张拉成型,贴合钢网壳曲面。不同于常规固定张拉膜,这套膜面需要跟随钢结构单元持续往复滑动,对膜材耐磨性能、节点收口、边缘夹具设计提出更高要求。膜材选用高强PTFE涂层玻纤织物膜,耐候年限长,户外长期使用不易霉变、粉化;雨水冲刷即可带走表面灰尘,大幅减少高空清洗作业频次。
▲南通市体育会展中心体育场内部打开场景
2、多台车同步液压驱动+电脑闭环纠偏
整套开合动力单元由8台液压卷扬机、44部移动台车组成,沿球面弧形轨道运行。巨型屋盖在弧形轨道行走时,极易出现不同步、偏移、卡轨风险。系统搭载同步控制程序,后台实时采集每一组台车位置信号,动态修正速度差,保证两片巨型屋盖同步平稳移动,无冲击、无卡滞。官方供电实测,单次完整开合耗电约443.23度,在同体量大型开合屋面项目中能耗水平可控。
▲南通体育会展中心体育场PTFE 开合膜结构开合展示
3、280m超大拱跨,无柱通透观赛空间
主拱280米跨度,场内不设立中间支撑立柱,保障全场无遮挡观赛视线。PTFE膜可以形成柔和漫射采光,不会像硬质采光板产生局部眩光;开启状态下,空气对流顺畅,改善场内闷热问题。
▲南通市体育会展中心体育场内部关闭场景,举办大型球赛
4、分区屋面组合,兼顾造价与性能
项目采用分区屋面策略:活动移动部分用PTFE膜实现轻量化;固定不动的屋面区域采用成熟金属屋面+阳光板。这套组合思路,是早期大跨度开合屋面非常经典的经济性方案——只在需要移动的位置使用轻质膜材,把减重收益发挥到最大,而固定区域使用传统成熟围护体系平衡造价与维护难度。
▲南通体育会展中心开合体系桁架展示
三、运营价值:全天候场馆,提升资产利用率
开合膜结构给场馆运营带来的核心价值,不止于“屋顶可以打开”:
1.活动排期不再看天:足球联赛、田径赛事、大型文艺晚会、会展、公益活动,雨天照常落地,减少活动取消带来的经济损失与品牌损失;
2.多场景灵活切换:开启模式=露天体育场;闭合模式=室内大型场馆,一个场地承载两类业态,提升场馆租金与活动承接能力;
3.长期运维友好:PTFE膜自洁特性,降低高空维护频率;膜材单元可分块更换,后期局部破损无需整体拆除屋面,维修成本优于金属、玻璃移动屋面;
4.城市名片效应:开合动作本身具备极强的视觉冲击力,成为城市标志性打卡建筑,赋能城市文旅宣传。
▲南通体育会展中心体育场闭合状态
四、工程参考意义:给开合屋面项目带来哪些启发?
南鸟巢证明了PTFE织物膜在万吨级大跨度移动屋盖上的工程可行性,验证了"刚性钢骨架+柔性膜围护"适合曲面、大开启面积体育场馆,为后续项目提供成熟的荷载控制、同步驱动、膜节点构造参考。与绍兴轻纺城体育中心同属PTFE开合膜路线,但跨度、开启面积、轨道形式、场地定位各不相同,正好为不同需求的甲方提供选型参照。
▲南通体育会展中心体育场夜景展示
开合膜结构,不是简单给屋顶增加一套移动机构,而是一套围绕场馆长期运营而设计的系统化解决方案。
从南通南鸟巢的初代探索,到绍兴轻纺城等新一代开合膜项目落地,PTFE开合膜技术持续迭代,在安全、造价、运维之间不断寻找更优的平衡点。
▲南通体育会展中心体育场南鸟巢夜景
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历经十八年深耕,公司持续探索膜结构建筑前沿技术,自主研发多款定制化屋盖系统并斩获多项专利。迄今已服务超 1000 +家客户,业务涵盖四大板块:体育设施(球场、看台、健康驿站等)、公共配套(商业、文旅、景观、交通等)、环保设施(煤棚、污水池除臭罩、污染场地密闭修复罩等)、工业设施(仓库、厂房等),为客户提供集设计、制造、施工、安装、运维于一体的钢膜结构及开合屋盖系统整体解决方案。

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