中国“智”造的世界杯主球场②｜智能球场、绿色建筑 中企“科技与创新”闪耀世界杯

卡塔尔世界杯主球场卢赛尔体育场，是目前世界上规模最大、系统最复杂、设计标准最高、技术最先进、国际化水平最高的专业足球场，也是当今世界跨度最大的双层索膜屋面单体建筑。中国企业首次承建顶级世界杯主场馆，就是以设计施工总承包的身份中标，技术难度和施工挑战不言而喻。

中国铁建在项目全生命周期采用BIM技术与智慧建造技术，大幅提高施工效率和施工质量的同时，结合一系列新技术、新方法的运用，不仅实现了日照仿真、智能温控、草坪自动通风、坐椅通风等智能调控效果，还获得国际足联绿建评价五星级认定，成为目前全球绿色施工水平最高、最为节能环保的体育场项目之一。

全生命周期BIM技术创多项世界之最 变形、困难全解决在图纸阶段

卢塞尔体育场的设计灵感源于阿拉伯传统珐琅灯格纹饰，整体造型如同盛满椰枣的金碗，幕墙的外立面自上而下呈弧形变化。外幕墙总面积约6万平方米，由近4万个小三角单元组成4200多个吊装单元，且每个小三角单元的尺寸都有所差异，将这样的艺术设计变成宏伟建筑，对建造技术是极高的考验。

外幕墙由近4万个小三角单元组成，每个的尺寸都有所差异

“我们接手项目时非常兴奋，但很快便觉得困难较多，压力也较大。”前期策划和设计阶段，中方总工程师李白经常要与卢塞尔体育场的建筑设计师沟通，进行大量的BIM数字化仿真模拟。钢结构的形态在不同温度和不同施工阶段都有变化，在动态变化中精准定位、安装4672个连接件，是幕墙工程的最大难点。建设者为此进行了仿真模拟分析，让连接件在各方向都有一定的调节余量，减少施工偏差，保证了幕墙结构和主体钢结构良好结合。

抬头仰望高大的主体建筑，全程参与项目建设的希腊BIM工程师里奥·尼达斯充满骄傲：“依托中国企业采用的先进数字化技术，我和中外同事们在70米高空中一次又一次将施工误差控制在了毫米级。”

BIM技术是一种数据化管理工具，主要是用于工程设计、工程建造以及工程管理。该技术通过将数据建设过程当中所产生的数据、信息、项目策划等进行共享和传递，使得参与工程建设的人员能够准确了解建筑信息，并及时作出应对，从而提高生产效率、节约生产成本。BIM技术的应用在国际上已经比较常见，但是在体育场的全生命周期应用还是首次。中国铁建中标后，组建了国际化的BIM管理团队，由中国、希腊和印度3国的20余位一流BIM工程师组成。项目设计总监康清明介绍，卢赛尔体育场利用BIM技术中心数字孪生模型统筹工程管理，中心模型数据量高达10TB，抽图数量达33000多张。

通过BIM技术的应用，在图纸设计阶段就检查各项设计是否存在错漏，把建设过程中可能遇到的问题提前解决，降低返工率；对钢结构与屋面索网进行优化设计，大幅降低钢材消耗。施工阶段，还通过BIM技术对施工组织、报检报验等进行了全方位数字化辅助管理，优化和调整设计方案，大幅提高施工效率和施工质量，降低了安全事故的发生率，最大化地实现了智能建造。

参与馆内设备安装的约旦工程师艾哈迈德·奥泰比介绍，技术团队利用BIM技术模拟了场内温度、湿度和气流速度等，满足观众舒适度的要求。同时，综合考虑了大型摄影机、媒体转播平台等障碍物因素，合理设置座位，确保观众视线符合国际足联要求。

智慧球场环保节能看球舒适 通风、排水、日照模拟养出最优草坪

李白介绍，在卢塞尔体育场设计阶段，中国铁建项目团队就把绿色施工技术的创新与应用作为重点，进行了客流人流、温度环境、观众视线、室内灯光、草坪光照等模拟仿真，按国际足联最新要求制定了绿色科技创新应用方案。实际建造过程中，项目团队引进了多项国际领先的绿色施工新技术、新方法，努力打造舒适自然的观看环境和行动空间，让卢塞尔体育场成为世界上最节能环保的体育场之一。

为了在炎热干燥的气候下给观众带来舒适的观赛体验，项目团队开展体育场内部和外立面的日照温度仿真模拟分析，将体育场设计成双幕墙结构。外幕墙由4200多个三角形单元铝板分段拟合出碗形弧面，内幕墙则设置了完全封闭的隔热玻璃，提升整个建筑的隔热性能。屋面采用了高性能PTFE膜结构声学屋面，在保证体育场外形美观的基础上，还具备一定的温度控制效果，以最大限度降低制冷能源消耗。

施工中的索膜结构声学屋面，这种结构在保证体育场外形美观的基础上，还具备一定的温度控制效果

看台座椅通风系统也是卢塞尔体育场通风技术的一大创新。体育场外设有单独制冷站，看台座椅下设置水冷空调通风口，用座椅下送风代替大功率空调机组，大大降低了能耗。同时，通过软件模拟体育场内部气流微环境，调整空调出风口位置、数量、形状、间距等，实现了观众席空调与自然通风的完美结合，保证观众观赛舒适度。

草坪通风技术在卢塞尔体育场的应用，是世界首创，为草坪的生长、养护提供更好的条件。安装在足球场草坪土壤中的管道系统连接场外空气处理机组，实现土壤空气交换和排水。安装在草坪土壤中的检测设备按需求自动运行不同模式，提高草的成活率，降低草坪维护成本。

草坪的健康生长，同样离不开模拟真实光照的灯光照明系统，中国铁建通过灯光选型和优化灯光布局，在达到国际足联对赛场夜晚照明要求的同时，有效降低了体育场的电力消耗。

去年9月，卢赛尔体育场成功移植面积达8870平方米的绿色草坪。中国铁建项目团队采用雨水收集回收再利用与海水淡化技术，同时结合全球领先的智能节水喷灌系统，对灌溉水泵、喷头开关、喷灌区域和喷灌时间进行自动化控制，最终实现比传统体育场节省约40%的淡水。

通风、排水、日照模拟等科技创新方案，养出卢塞尔体育场的优质草坪

“卢塞尔体育场的设计和施工符合可持续发展和绿色发展理念。”海湾研究和发展组织创始主席约瑟夫·奥尔表示，体育场达到全球可持续发展评价体系（GSAS）五星级认证标准，树立了绿色建筑的典范。