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八达岭太阳能吸热塔——文兵
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八达岭太阳能吸热塔——文兵
image © 张广源
所有图片及文字来源:中国建筑设计院有限公司

 

(一)工程概况
八达岭太阳能热发电站项目是十一五国家高技术研究发展计划的重要课题。项目总体包括试验基地和镜场2个部分。总用地面积约236.8亩,其中建设用地面积约28.8亩。其中吸热塔位于试验站中部,镜场南端。本工程属于实验性构筑物,由一座建筑组成。总建筑面积:2536.16 平方米,其中地上面积:2351.94平方米,地下面积:184.22平方米。建筑层数:地上8层  地下1层,建筑高度:119.45米。其中一层为吊装大厅及宣传展示大厅,二、三层为检修层,四-六层实验层为本项目主要功能层,内部安装太阳能吸热器,为实验电站提供热能;七八层为观景平台。本工程于2013年1月20日完成竣工验收,并交付使用。

(二)建筑造型
建筑造型来源与对太阳形象的抽象,旋转上升的多边形平面如同太阳发散的光芒,曲线变化的体量象征着太阳能量的不断变化。塔身造型体现了太阳能开发利用的独特文化内涵。整体造型通过体现太阳图腾的平面旋转形成流畅统一、极具视觉冲击力的整体形象。显示国内的首例太阳能热发电实验项目的示范性和标志性。

设计特点及创新
本工程主要设计难点在于如何通过钢筋混凝土框架+筒体结构实现空间扭转上升的复杂建筑造型,以及如何与施工单位配合,通过选择合理的施工方案和施工配合方式实现塔身复杂造型。在施工图完成之后,我们通过与施工单位的多次讨论,最终确定内筒及塔身筒体结构通过滑模施工方案予以已实现,外裙摆部分通过小模板拟合空间曲面的方式予以实现。根据施工单位提供的模板尺寸,最终确定每1.25米标高进行截面切片,总共需要95张截面以配合施工单位拟合模板。

在设计层面,我们通过rhino软件构建塔身三维数字模型,然后导入revit建筑信息模型进行空间切片,最后导入cad软件进行角点定位,提供给施工单位进行模板放样制作。最终通过与施工单位的密切配合实现了钢筋混凝土结构的空间曲面造型。

由于八达岭太阳能热发电站吸热塔是国家首例试验吸热塔。在消防设计上,我们无法依据常规民用建筑规范进行设计,最后通过与消防部门的多次商讨,确定本工程为试验性构筑物。由于本工程属于实验性质的构筑物,国内尚无相应配套的行业规范、规定等,在设计中我们参考现行民用及工业建、构筑物规范、规定进行设计,同时也参考国际已有的太阳能热发电实验电站吸热塔考查资料进行设计。

(三)功能分区
地下一层是设备层
一层空间为试验设备运输、组装、搬运区,实验完成后可以作为科普教育的场所。二三层为设备管道检修层。四五六为试验设备吸热器的试验间。屋顶为露天平台,可以俯瞰整个镜场。

(四)交通组织
吸热塔有南北两个入口,南侧入口为车行入口,供装卸试验器材的叉车进出;北侧为人行入口,供参观及工作人员出入。沿塔周边有环形车道,满足消防扑救的要求。实验塔垂直交通由一台实验人员电梯和一部楼梯组成。

(五)室内空间
室内螺旋状的结构,创造出富于动感的室内空间,外墙面嵌入的采光窗使得室内顶面如布满星辰的天空。

(六)选用材料
外墙采用现浇钢筋混凝土外刷白色弹性涂料。

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