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会动的屋面怎么造？

来源：花匠小妙招时间：2025-01-12 13:14

上海旗忠森林网球中心是国际网联认定的可举办国际网球比赛的体育场馆，于2003年在国际设计竞赛中赢得优秀奖并得以实施。由于其独具特色的开合式屋面系统，被众多项目争相模仿。

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世界上的开合场馆

整个建筑塑造出世界首创的开闭型屋顶，如同8片白玉兰花瓣，形似照相机快门一样旋转开启，由8个独立的旋转装置同时驱动，每片金属花瓣重达几百吨。幕墙部分的结构形式为梭形自平衡索桁架点支式体系，体系轻巧大方，能有效减少幕墙结构所占的地面空间。

至今，全世界已建成了数百座开合式屋盖建筑，开合式屋盖使这些建筑“晴天是室外，雨天变室内”，使得露天建筑不再受刮风下雨天气的影响。相关屋盖按开合方式分类，可分为刚性屋面开合、柔性屋面开合以及其他方式开合。

相关案例：

日本喜凯亚“海洋巨蛋”长300米宽100米，是拥有水平滑移开合式屋顶的全天候型游泳池，被吉尼斯认可为“世界最大的室内水上乐园”，其屋顶是世界最大的可伸缩屋顶。

日本仙台室内体育馆的开合式屋盖，材质使用的是PTEE膜材料，采用了多片活动屋盖围绕中央竖向轴转动的单轴式旋转体系屋顶系统。

梅赛德斯奔驰体育场是一个多功能体育场，位于亚特兰大市大名鼎鼎的Levy穹顶旁。

除此之外，还有许多拥有开合式屋盖的建筑。

建筑结构精心合作

网球馆屋顶为巨型钢结构，其开启方式是当时世界首创的开闭形态，充分体现了建筑师强烈而鲜明的创意，更显示了现代建筑技术的发展趋势。主球场的可开启屋顶面积共达到15000多m²，共由八片“花瓣”组成。

屋顶合拢时成为全封闭的室内比赛馆，开启时，开启面积达到7000多平方米，几乎成为露天的比赛场。开合屋顶是一种在短时间内(一般为20~25min) 部分或全部屋顶可以移动或开合的建筑形式，它使建筑物在屋顶开启、关闭和部分开启等状态下都可以使用，是一种动态建筑。

运动模式好似照相机的快门开合，屋顶开启方式也是世界首创的，约7分半钟完全开启或关闭，屋面的投影的形态，由若干条相互关联的几何曲线构成，开启时以各自的圆心作离心运动，互不干涉，动态效果宛如花瓣开放过程。

总体构造

钢结构空间环梁及其金属屋面系统

空间环梁直径123m，宽24m，由7m高的W形大直径钢管焊接而成，然后在环梁上设置一个固定转轴及三条旋转轨道。8片钢结构及其屋面金属防水系统屋盖，每片重约200t，单片半径达72m，宽48m，切边向圆心悬挑61.5m，3根分别布置于叶片上与钢环梁一致的轨道。

屋顶中央的封闭装置设计，设置在建筑正中央，当8个叶片都合拢后，盖子下降盖下，做到严实防水。排水系统设计上，由叶片轴心旁的8个大型集水箱以及叶片边缘的防水排水装置组成。

屋面运动系统共由8个各自独立的驱动系统工作，以一个转轴，三条轨道为运动轨迹，通过计算机操作控制，使驱动装置同步运动，可在7分半钟内全部开启。屋顶开合装置包括转轴组件、驱动装置组件、支撑台车组件、反力滚轮组件。当屋面开启时，叶片有较大面积在建筑外，可作为室外遮阳和挡雨，但由于叶片全开启时有较大面积在钢架外，当大风10级或以上时，出于安全考虑，屋面叶片应关闭为宜。

金属屋面

项目的金属屋面，采取最简单的铝镁锰金属屋面系统，减轻重量，确保整个屋面系统安全有效。屋顶展开时，赛场周围的阴影区，正好为聚集在赛场内外的人们提供了遮阳功能，易于形成舒适凉爽的环境。

建筑构造与功能

屋盖上表面为铝合金面板，下表面为膜结构，构造很轻，不到20Kg/m²，屋顶合拢成为全封闭的室内比赛馆，屋顶开启时，几乎成为露天的比赛场。叶片下方装饰采用膜结构，减轻重量，美观大方，同时可作商业用途。

疏水防水节点技艺

屋面及其防水

屋盖上面为铝合金屋面板，采用霍高文铝镁锰金属屋面系统，构造层次尽量减少减轻，降低重量。按照建筑结构要求，除钢架外，重量不得高于20Kg/m²。

由于屋盖体型极不规则，常规的等宽度防水板适应性有一定局限，因此采用部分扇形板来实现屋面的复杂体型。

整个金属屋面采取最简单有效的固定方法，减轻重量，同时确保整个屋面系统安全有效。为确保屋面的防水性能，采用铝塑复合T码固定座，在铝镁锰防水板热胀冷缩情况下，不会划伤面板而影响防水和安全。具体做法是直接在C型钢上固定T码，固定T码后才放置不锈钢网，用以托着保温棉。

屋脊节点

大于3°角的屋脊，只要做好封堵，就不怕漏水。纵向屋脊，直接冷弯铝镁锰金属板，不用另做防水处理。

屋面合拢中心的盖子设置于一个叶片尖上，当叶片关闭后处于建筑正中央，合拢完成时下降闭合，因为屋面具有一定倾斜角度，因此不容易倒流漏水。