"水立方"鲜为人知的故事:膜"方"沈阳造

2008-07-29 08:27:12
华夏经纬网

 

国家游泳中心膜结构项目经理披露“水立方”鲜为人知的故事

    当2008年北京奥运会三大标志性建筑之一的“水立方”美丽的芳容赢得世界瞩目的时候,你知道吗,承揽其幕墙工程项目的是沈阳的企业——沈阳远大集团公司。“在这三年里,我们时刻都牢记着不能给家乡沈阳丢脸!”7月28日,这件“泡泡装”的创造者——国家游泳中心膜结构项目经理于兰松向记者披露了创造奇迹的背后故事。 

    “膜”之难点—— 

    气枕达3800个 

    于兰松告诉记者,被描述为 “梦幻般的建筑”的国家游泳中心“水立方”,其墙体设计突破了传统手法,创造了一项“世界纪录”:即目前世界上技术难度最大、最复杂的膜结构工程项目。“水立方”的结构遵循了自然界最普遍的结构组成形式,采用一种基于三维空间有效分割气泡理论的新型空间结构,工程是膜结构,膜结构本身在中国是没有的,但工程的结构难点在世界上也是绝无仅有的。因此“水立方”的幕墙工程从分析、设计到施工都是极富挑战性的工作。 

    “水立方”表面是由“ETFE膜”气枕组成,这些气枕充上气就会形成“水泡”,“水立方”表面有3800多个气枕,这才构成了千姿百态的水世界。它能够隔热、增温、隔音……一道道史无前例的世界级难题摆在远大面前。于兰松表示,为攻克这些奥运工程技术难点,沈阳远大投入了500万元资金,制作了现场视觉测试样件、淋水样件、展厅样件,甚至搭建了试安装样件等,为了有效解决膜结构在雨天产生噪声的问题,远大在清华大学的信息学院建立了一个专门的声学实验室进行测试,并成功找到了解决的办法。 

    “膜”之拼装—— 

    金属杆达十几万个 

    于兰松告诉记者,除了3800多个膜结构气枕外,大大小小气枕的金属杆件也都是一件一个规格,数量更是达到了十几万个之多。这种材料的差异性给安装施工带来了极大的难度。这给于兰松和同事们提出了一个相当大的难题。因此,远大人将每个零件写出编号,在喷漆之后写出另一种编号,而且注意编码的朝向。 

    于兰松表示,连接到一起靠杆件,一个杆件需要垫框、夹块、压塞盖、装饰扣盖完成,给施工带来更大难度的是,这些“水滴”形状大小各不相同。为了能准确无误地将每一块膜结构气枕安装到指定的位置上,每一个零件从设计、编号、加工、流转、运输,到现场的储存、安装等环节,都实现了“无缝对接”。为保证工程进度,工作人员在所有材料运到场馆前,先在工厂按照施工方的要求进行裁剪,根据材料型号、位置进行一一编号。在到达现场后,按照编号安装到相对应的位置。在安装完一定区域后,将通过事先安装在钢架上的充气管线对“气泡”进行充气。整个充气过程由电脑智能监控,电脑将根据当时的气压、光照等条件使材料保持最佳状态。 

    “膜”之魔力—— 

    上亿个镀点控制温度 

    “水立方”幕墙工程共需要安装3800多个膜结构气枕,它们大小不一、形状各异,几乎没有形状相同的两块材料,最大的一个约9平方米,而最小的一个不足1平方米。在内外两层膜间充入一定空气便形成“泡泡”。但看似轻盈的膜结构是否容易破裂?于兰松告诉记者,“ETFE膜”的抗压性极强,厚度类似牛皮纸厚度,不过在安装完成后,单位面积上都能承担相当于汽车吨位的重量。膜的延展性也非常突出,拉到它本身的3到4倍长都不会断裂。 

    再好的建筑也需要维护。于兰松告诉记者,“水立方”外立面的维护可以依靠自然的雨水完成。据介绍,由于“ETFE”膜本身的摩擦系数很小,灰尘、污垢在这滑溜溜的表面上根本“站不住脚”,因此“ETFE”膜有很强的自洁性。即使表面有些浮尘,只要下点小雨,立面的膜就能被冲洗得很干净。 

    北京奥运会举办时正值盛夏,酷暑天气会不会使“水立方”变成一个汇聚阳光的“温室浴场”?如何在保持游泳馆的透明、美观的同时,避免透明场馆温度偏高、出现眩光?于兰松还告诉记者,解决上述问题的法宝就是分布在“ETFE膜”上的上亿个镀点,他们将如同“遮阳伞”一般控制着“水立方”的温度和采光。 

    于兰松表示,这上亿个镀点,在不同位置上的排列密度不尽相同,顶棚上的镀点比东西墙面体要紧,是为了在中午阻隔强光的进入:靠近地面的气枕上,镀点就稀一些,这是为了让更柔和的光进来。上亿个镀点组成了屏障,把刺眼的光线和多余的热量挡在场馆之外,既实现了游泳中心室内光热的平衡,也起到阻隔、反射光线的作用。在镀点之间,光线仍然可以自由通过,保证场馆的照明温度,调节着室内的日光。 

    记者 白昕 

    ★“水立方”大事记 


    2003年1月15日,建筑设计方案面向全球招标。 

    2003年7月28日,设计方案正式确定,简称“水立方”。 

    2003年12月24日,“水立方”与“鸟巢”同一天奠基。 

    2005年3月17日,科技攻关计划课题在京通过专家论证。 

    2005年6月,开始钢结构安装。 

    2006年4月10日,主体结构封顶,钢结构安装完成。 

    2006年5月30日,完成全部焊接。 

    2006年6月16日,钢结构支撑体系被成功卸载。 

    2006年8月1日,膜结构气枕安装作业正式开始。 

    2006年11月4日,外墙面贴膜全部完成。 

    2006年12月26日,顶部最后一个气枕安装完毕,全部外装完成。 

    2007年12月,进行室内装修、室外铺装等等收尾工程。 

    2008年1月,正式竣工,进行试水、调灯等测试工作。 

    2008年1月31日起,“水立方”举行“好运北京”中国游泳公开赛。

来源:沈阳晚报

 

  
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