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北京奧運場(chǎng)館成展示中國新材料新工藝精彩舞臺

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:02:13 [收藏]

    獲得2008年奧運會(huì )舉辦權后,北京開(kāi)始了有史以來(lái)規模最大的體育場(chǎng)館建設。遵循“科技奧運”的理念,眾多的北京奧運場(chǎng)館成為展示中國建筑新材料和新工藝的精彩舞臺。

    “中國造”的“鳥(niǎo)巢”

    2008年北京奧運會(huì )主體育場(chǎng)――國家體育場(chǎng)被人們親切地稱(chēng)為“鳥(niǎo)巢”。將在2008年8月8日綻放出耀眼光芒的“鳥(niǎo)巢”,擁有多個(gè)令人驕傲的世界之最:目前世界上規模最大、用鋼量最多、技術(shù)含量最高、結構最為復雜、施工難度空前的超大型鋼結構體育設施工程。

    北京城建國家體育場(chǎng)工程總承包部總工程師李久林告訴記者,“鳥(niǎo)巢”的鋼結構在世界上是獨一無(wú)二的。在“鳥(niǎo)巢”之前,國內從未生產(chǎn)過(guò)這種高強度的鋼材。為推動(dòng)國內鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新,“鳥(niǎo)巢”工程的承建方北京城建集團專(zhuān)門(mén)拿出科研經(jīng)費支持國內鋼廠(chǎng)量身打造Q460高強鋼板。在國家標準中,Q460的最大厚度只是100毫米,而“鳥(niǎo)巢”這次使用的鋼板厚度史無(wú)前例地達到110毫米。

    據工程技術(shù)人員介紹,Q460建筑用鋼是我國科研人員經(jīng)過(guò)三次技術(shù)“攻關(guān)”才研制出來(lái)的,不僅在厚度和使用范圍上都前所未有,而且具有良好的抗震性、抗低溫性、可焊性等特點(diǎn)。如今,中國自主創(chuàng )新研發(fā)的鋼材,撐起了“鳥(niǎo)巢”的鋼筋鐵骨。

    北京市2008工程建設指揮部辦公室副總工程師丁建明介紹說(shuō):“‘鳥(niǎo)巢’外部鋼結構的鋼材用量為4.2萬(wàn)噸,整個(gè)工程的總用鋼量,包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等達到11萬(wàn)噸,沒(méi)有使用一公斤外國鋼鐵?！B(niǎo)巢’是地地道道的‘中國造’?！?br />
    中國式創(chuàng )新的“水立方”

    陽(yáng)光下的藍色氣泡“水立方”也擁有兩項“世界第一”:一是在世界上規模最大、構造最復雜、綜合技術(shù)最全面的工程建設中運用聚四氟乙烯(ETFE)立面裝配系統;另一個(gè)則是當今世界上最大的游泳館。

    在“鳥(niǎo)巢”西側,夢(mèng)幻般的國家游泳中心“水立方”的墻體設計中,建設者大膽求新,突破了傳統做法,首創(chuàng )以泡沫結構為基礎分割出建筑的整體形狀和各個(gè)內部空間,實(shí)現了從墻壁到天花板的整棟墻體結構連接順暢自然、嚴絲合縫。這種泡沫式的設計看似不如傳統結構結實(shí),但實(shí)際上它非常堅固,在吸收地震能量方面也非常理想。

    “水立方”設計方、中建國際(深圳)設計顧問(wèn)有限公司總建筑師鄭方告訴記者,基于“水立方”設計方案原創(chuàng )特點(diǎn),確定了三大科技攻關(guān)課題,分別是鋼結構關(guān)鍵技術(shù)、ETFE膜結構裝配系統關(guān)鍵技術(shù)和室內環(huán)境系統關(guān)鍵技術(shù)。

    “水立方”的科研攻關(guān)在解決一系列科技難題的同時(shí),在很大程度上填補了國內外在建筑科技領(lǐng)域的技術(shù)空白,有力推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和國外技術(shù)的國產(chǎn)化進(jìn)程。

    半導體(LED)照明是新一代照明技術(shù),“水立方”業(yè)主對其有濃厚興趣,但心里沒(méi)底?？萍疾坑嘘P(guān)部門(mén)牽頭組織國內最具優(yōu)勢的科研單位與業(yè)主一起進(jìn)行分析論證,國家863計劃也給予大力支持,科技工作者全力攻關(guān),最終取得了一系列的技術(shù)突破,為“水立方”的景觀(guān)照明提供了堅實(shí)的科技支撐。

    據相關(guān)科研項目專(zhuān)家介紹,使用LED照明,不僅比普通照明節能近70%,而且由于采用了計算機編程控制,可以顯示各種不同顏色和動(dòng)態(tài)圖案,為水立方營(yíng)造出變幻莫測的光影奇觀(guān)。

    鋼結構安全與健康監測、基于ETFE膜的大空間聲學(xué)效果控制、熱回收空調技術(shù)、場(chǎng)地照明高強氣體放電燈專(zhuān)用電源HEPS系統、智能救生系統、智能應急照明控制系統、智能消防系統……美輪美奐的“水立方”中包含的科技奧運內容不勝枚舉。

    中國標準的奧運場(chǎng)館

    北京奧運場(chǎng)館凝聚了中國人的智慧,從結構設計到新型材料,從施工工藝到質(zhì)量檢測標準等各方面都形成了一批自主創(chuàng )新的成果。憑借勇攀高峰的創(chuàng )新精神,“鳥(niǎo)巢”、“水立方”等一大批奧運場(chǎng)館從宏偉的藍圖變?yōu)榱钊朔Q(chēng)奇的現實(shí),也在奧林匹克史上留下極為精彩的一頁(yè)。

    在奧運場(chǎng)館建設中,打著(zhù)中國烙印的新標準、新工藝不斷浮出水面,包括大跨度結構溫度場(chǎng)研究、鋼結構復雜節點(diǎn)研究、彎扭構件設計理論研究等核心技術(shù)。作為奧運工程建設中的一號工程,“鳥(niǎo)巢”施工過(guò)程中形成的自主創(chuàng )新成果《新型多面體空間鋼架結構設計理論》填補了世界建筑業(yè)的空白。在混凝土結構施工中,也有兩項科技成果通過(guò)專(zhuān)家鑒定。

    北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì )副主任楊偉光說(shuō),在結構方面,由于北京奧運場(chǎng)館的造型設計復雜,使得建筑結構復雜,建設跨度大,這些因素在工程建筑當中既是重點(diǎn),又是難點(diǎn)。鋼結構面臨的最大挑戰是安全問(wèn)題,因為鋼會(huì )變形,變形會(huì )導致出現安全隱患。為了保障場(chǎng)館在今后能夠安全使用,有關(guān)方面制定和形成了一整套從建設到使用,以及應對未來(lái)突發(fā)事件的全部監測技術(shù),并已全面落實(shí)。

    丁建明介紹說(shuō),在鋼結構技術(shù)方面,我國有5個(gè)方面已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平,有15個(gè)以上方面達到了國內領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平。

    國家體育場(chǎng)監理方中咨工程建設監理公司副總工程師葉軍說(shuō):“這些新標準、新工藝是北京奧運工程為世界留下的一筆寶貴財富,今后將成為同類(lèi)建筑的重要參照?！?br />
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