编者按
在中国建造走向世界的征程中，一批又一批建筑企业秉承匠心精神，勇担使命，在海外市场开拓创新，打造出一个个令世界惊叹的代表性工程。值此举国欢庆之际，《施工技术》官方微信特别推出【出海之路】专栏，分享海外项目建设实践，展示中国建造的实力与风采。
01
项目背景
卢塞尔作为2022年卡塔尔世界杯的主体育场，承担了半决赛、决赛和闭幕式内的十场关键赛事，可容纳超过92000名观众，是整届世界杯最受瞩目的标志性建筑。
▲卢塞尔体育场
卢赛尔的总承包方是由中国铁建国际集团有限公司与卡塔尔HBK公司组成的联合体，由澳大利亚Aurecon、北京市建筑设计研究院股份有限公司（北京建院）、英国AFL等设计机构组成的国际团队合作进行方案调整和设计，北京建院承担了整座建筑最复杂的系统——主体钢结构和屋顶索膜结构的方案调整、初步设计和施工图设计。
02
创新实践
卢塞尔体育场的结构要反映当地的文化——立面体现当地“大金碗”形象，而屋顶要在巨型的马鞍面上勾勒出叶脉的造型，同时还要满足世界杯主体育场苛刻的功能要求。如何为这座体育场打造一副安全、高效的“骨架”，在完美实现建筑外形和功能要求的同时，又兼顾结构体系自身的优雅，成为北京建院结构设计团队需要攻克的重大难题。
攻克 “世界上最复杂的索膜结构体系”。体育场屋顶几何尺度巨大、造型复杂，其结构被我国空间结构泰斗、中国工程院院士、浙江大学教授董石麟评价为“世界上最复杂的索膜结构体系”。针对该体系，设计团队创造性地研发了一整套复杂索膜结构形态分析方法，完美实现了建筑造型，解决了结构设计的核心技术问题。
立面钢结构作为屋顶索膜结构锚固的边界和支承体育场“大金碗”幕墙的骨架，项目团队在它的设计中也面临着巨大挑战。经过对多达近十种方案的分析和细致的梳理、比较，团队最终提出了曲线V柱桁架、压环桁架和幕墙桁架组成的整体结构方案，创造性地将支承体系与幕墙结构融为一体，在完美实现建筑效果的同时，将体育场的尺寸由330m大幅减小至309m，用钢量降低近万吨，节约钢结构造价40%。
▲体育场主体钢结构和屋顶索膜结构
安全是世界杯主体育场的重中之重。为了确保设计的安全性，北京建院团队在设计过程中对结构防连续倒塌性能进行了模拟，直观地研究各关键部位构件在极端情况下发生破坏时，可能引起整体结构连续破坏的高风险区域。通过在设计时针对性地加强这些区域中的构件，可以在满足经济性的同时提高结构防连续倒塌性能，确保危险发生时不会因局部构件损坏导致结构整体倒塌，避免造成更大的人员、财产损失，提高体育场在突发情况下的安全性。
▲体育场内景
推动中国标准与产品出海。“此外，体育场设计采用的是美国标准，材料标准采用的是欧洲标准，北京建院将中国设计、中国产品（如巨力索具、精工钢构等）融入项目，实现了从设计到材料的综合性“中国智造”输出。
03
实施效果
卢塞尔体育场设计的背后，是北京建院在专业足球场和其他体育建筑设计领域几十年如一日的深耕与积淀。项目研发的关键技术已成功应用于三亚体育中心、大连梭鱼湾足球场、黄河足球场等多项大型工程，形成了显著的经济和社会效益。
体育场被印在卡塔尔的国家货币上，成为名副其实的“国家名片”。在与德国、法国、英国的同行竞争中，北京建院设计团队以技术优势赢得设计资格，并且由于设计工作突出，多次受到卡塔尔交付和遗产最高委员会（世界杯组委会）的赞誉。在欧美建筑设计事务所占据主导地位的海外市场为中国创造赢得了国际声誉，以实际行动践行国家“一带一路”倡议。卢赛尔的成功，是北京建院践行国家“走出去”战略、打创“中国设计”品牌的又一重要成果。
▲卡塔尔里亚尔纸币
▲荣获2024年中国钢结构协会科学技术进步特等奖
设计团队负责人
朱忠义
全国工程勘察设计大师，北京市建筑设计研究院有限公司总工程师。从事大跨度结构设计，主持并参与FAST主动反射面主体支承结构、北京大兴国际机场航站楼、广东江门中微子探测器等多项工程设计工作。
寄语
卢塞尔体育场是我们国家首次参与世界杯主体育场大型工程设计，也是我做过最复杂的一个工程。从整个项目来看，最复杂最难的就是大跨屋顶的设计，这里涉及复杂的膜结构、索网结构和钢结构。在投标阶段，我们就提出了七种结构优化方案，不仅对每一种方案进行了分析计算，还给出了详细的优劣分析。这些工作给业主和合作方留下了深刻的印象，是我们参与卢塞尔体育场设计的一个重要因素。北京建院作为中国设计的代表，肩负着践行国家“一带一路”倡议、打造“中国设计”品牌的重要使命，在国际合作与竞争中展示了中国工程师的智慧与实力。
▲北京建院设计团队
企业介绍
北京市建筑设计研究院股份有限公司（北京建院）是一家与共和国同龄的大型国有建筑设计咨询机构。七十余年来，始终活跃在中国工程建设领域的最前沿，见证并引领了中国现代建筑的发展。从人民大会堂到500米口径球面射电望远镜（FAST），从北京大兴国际机场、北京城市副中心到北京冬奥会速滑馆等标志性建筑，北京建院在服务国家和首都重大战略部署、重要工程建设方面发挥着独特价值。
承接卢赛尔最具挑战的主体钢结构和索膜结构设计，是北京建院践行国家“一带一路”倡议、打造“中国设计”品牌的重要举措。通过积极主动投身海外市场，北京建院在拓展企业发展空间、提升企业影响力的同时，正不断将我国自主前沿建筑+科技创新的成果带向全世界。
本文责编：王露
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