近日,IAI创意实践基地揭牌仪式在北京举行,由中南院创新设计的“海南500千伏主网架工程椰宝景观输电塔”荣获第十八届IAI全球设计奖——产品与智造奖金奖,作为优秀作品在IAI二十周年国际序章·北京首展超前发布。中南院电网工程公司“椰宝”主创团队受邀出席仪式,并接受专访。

IAI设计奖(IAI Design Award)是亚太设计师联盟(APDF)发起,在国际极具影响力与美誉度的设计大奖,以创新性、完成度与产业价值为核心评审标准,被全球视为高识别度、高含金量的国际设计权威认证。此次椰宝塔斩获金奖,不仅是对其设计创新与工程实践的双重肯定,更标志着电力基础设施在国际设计舞台上实现重要突破,为同类工程树立了新的行业标杆。
海南500千伏主网架工程作为海南自贸港建设重大战略工程、南方电网支撑海南封关运作的一号工程,深度融合海南自然人文特色,以“椰风海韵”为主题,在环岛高速福山咖啡小镇一侧打造具有海南辨识度的标志性输电廊道。“椰宝”的设计理念是将电力设施与自然环境、地域文化深度融合,实现输电线路景观生态化、建筑设施绿色化,成为电网与环境和谐共生的典范案例。
一“模”到底
“椰宝”景观塔项目的技术创新不仅体现在其独特的设计上,更在于其采用的前沿工程技术,特别是“一模到底”全生命周期数字化设计的实践。该技术通过整合设计、制造、施工及运维四个阶段的数据与流程,确保了项目从概念到实施的高效率和高质量。
针对“椰宝”塔头造型复杂曲面多的特点,设计团队利用三维数字化技术,彻底抛弃二维图纸和二维设计,从三维建模计算无缝衔接到三维结构设计,并专门开发铁塔三维校审工具,实现真正“三维正向设计”,工程师在三维空间中调整造型、优化节点。成果模型直接对接塔厂放样流程,试验塔加工、组装零变更一步到位,极大地提高了设计的精确性和加工建造的便捷性。并与试验站合作,轻量化杆塔模型,实现试验方案三维模拟,为复杂塔头的纵向、横向加载扫清了障碍。
风洞试验
“椰宝”塔应用于海南环网的37米/秒大风区,为更准确地掌握景观塔在大风条件下的性能,项目组对塔型进行了严格的风洞试验。这一过程不仅获取了体型系数和角度风分配系数等关键参数,还验证了塔的设计风荷载和风振系数,确保了塔的结构安全和稳定性。风洞试验的数据结果对比,进一步证实了设计的合理性和可靠性,强化了工程安全的保障。
有限元仿真
此外,为了更加准确模拟杆塔真实受力状态和动态响应,精确预测塔在不同荷载下的性能,项目团队进行了多尺度建模和仿真分析,不仅提高了工程设计的准确度,也为工程团队提供了进行结构优化的依据,从而在不牺牲安全和功能性的前提下,实现了景观和安全的完美融合。
真型试验
最后,按照行业规定,为验证新型“椰宝”塔在工程设计条件下各种工况的安全性和经济性,对景观塔进行了真型试验。最不利工况100%设计荷载时,应变、位移等各项试验数据与理论计算数据吻合,最终加载至115%~120%时,预判的受压腿屈服破坏,结构整体延性良好。试验结果与理论预判完全相符,“椰宝”景观塔结构力学性能优异。
此次获奖是输电线路景观设计在国际设计领域的重要突破,不仅彰显了中国电力设计的创新实力,更推动电网基础设施从“功能性”向“功能+美学+生态”复合型价值升级。为全国乃至全球电力景观化设计提供创新范式,推动电力工程与地域文化、自然环境的深度融合。
中南院电网公司设计团队将持续深化三维数字化、抗风结构等技术研究,推动更多创新成果落地;依托IAI平台加强国际交流,助力中国电力设计标准走向世界,为海南自贸港建设、国家“双碳”目标实现贡献更多力量。