导航· 设为首页· 加入收藏· 手机腾讯网· 腾讯网首页
新闻视频图片评论
财经股票港股基金
娱乐明星电影音乐
体育NBA彩票中超
汽车房产家居家电
科技数码手机下载
女性结婚育儿
时尚购物旅游
读书原创教育出国
游戏动漫动画星座
博客微博论坛
世博公益儿童

您所在的位置: 腾讯首页 > 科技频道 > 奥运新知 > 正文

   

游泳中心:蕴含东方灵性的“水”建筑
http://tech.QQ.com  2008年07月23日17:16   腾讯科技    我要评论(0)

编者注:科技奥运之光 燃亮百年梦想,百集科技奥运故事会由全国科技活动周组委会授权腾讯网首发。 

科技奥运故事会第二十集 

游泳中心:蕴含东方灵性的“水”建筑(02)

◎ 曾 湉 主 讲

国家游泳中心“水立方”

朋友们,今天我继续和大家讲讲“水立方”的故事。

水立方除了结构设计的创新,项目还运用了新型材料ETFE气枕。ETFE是近年来国际上渐渐流行的材料,格雷姆肖、赫尔佐格等建筑设计大师都有用它建成的作品。比如在德国建成的安联体育馆,也选用了与“水立方”基本相同的ETFE气枕填充的钢结构外墙。ETFE那轻薄透明的外观特性用在“水立方”这一设计中非常恰当。在“水立方”表面铺设的10万平方米ETFE气枕,视觉效果上充分表达了建筑美学对水的形态、结构的抽象模仿。

E T F E 是 一 种 又 叫 做 “ 聚 四 氟 乙 烯 ” 的 超 稳 定 有 机 薄 膜 , 它 的 厚 度 通 常 小 于0.20mm,是一种透明膜材。用这种材料中间充气形成气枕,边界固定在铝合金边框上形成一个个扇页,再将边框固定在结构构件上,就完成了对“水立方”维护结构的搭建。这个节点的施工工艺与一般的玻璃天窗大同小异。ETFE材料与家用不沾锅内的“特氟龙”属于同族的物质,表面的附着力极小,对灰尘、污水的自我清洁功能要优于玻璃,在北京的特殊气候条件下,无疑是现有最合适的透明半透明材料。

建筑领域内现在有两种可以作为墙体的透明材质——玻璃以及ETFE膜。玻璃的造价比较高,保温效果也不理想,而游泳场馆对室内温湿度要求很高。相比之下。ETFE膜的热供效果可以达到玻璃的三倍程度。无疑ETFE膜是比较好的选择。近乎透明的ETFE膜能让阳光照射到建筑物里面,阳光房的理想成为了可能。不过,让阳光照射进来并不是“水立方”的目的,怎么能在冬天需要阳光的时候让它尽量进来,在夏天不需要太多阳光的时候对它加以阻止,这才是“水立方”设计的奥妙。虽然“水立方”看上去是个半透明的盒子,其实盒子上分布着很多银色的镀点。这些镀点就像小小的遮阳伞,起到隔离、反射光线的作用,可以把刺眼的光线和多余的热量挡在场馆之外。北面,阳光负荷很少,镀点的密度就相对镀得疏一点,整个给人一种通透的感觉。而在西面、东面,由于入射阳光比较厉害,我们在那里会镀比较密的斑点。要想在烈日当空或太阳西晒的时候,让“水立方”能保持凉爽的温度,这些小小遮阳伞的分布就必须十分精确。通过研究北京市最近30年的气候资料和精密计算,终于确定了每一张薄膜上所需镀点的面积。南立面上主要部分的镀点面积在50%以下,西立面上主要的镀点面积在60%左右。通过这样一种镀点的设置,整个西立面能够遮挡超过70%的太阳能进入建筑物里面来。

“水立方”的这层“外衣”可保证90%的自然光进入场馆,这样一来,每天可以享用9个小时的自然光,不仅场馆内部的采光不受影响,而且大部分时间里场馆内部都不需开灯,这样就大大节省了能源。再有,我们开始提到过ETFE膜材本身具有不侵水性,就是水从上面滑过却不留水痕,这样气枕上面的杂物、尘埃、尘土,能够通过雨水的自然降落而被清洗掉,大量的清洁用水也因此被节省下来。“水立方”在利用雨水自洁的同时,也设计了雨水回收系统,一年回收的雨水量在一万吨左右,大约相当于100户居民一年的用水量。

ETFE膜使用寿命至少为25~35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。这种膜材料经常用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构,也可根据特殊工程的几何和气候条件,增大膜跨距。膜长度以易安装为标准,一般为15~30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。 ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。而且这种膜的质量很轻,每平方米只有0.15~0.35公斤。这种特点使它即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。

虽然ETFE膜材料做成的气枕有着众多优点,但是它的缺点也非常明显,即隔声性能比较差。尤其是奥运会在8月开幕,正是北京的雨季,雨点打在气枕上的声音很可能会影响运动员比赛。所以清华大学声学实验室还特别对ETFE膜气枕的声学性能进行了测试,提出了阻隔下雨噪声的措施。他们在屋面气枕表面附加了一层雨噪声降噪网,并在天花板结构下附加了悬挂吸声材料,保证了比赛大厅良好的声环境,从而为运动员比赛提供了较少干扰的有利条件。

美丽的外表,优良的特性,使ETFE膜气枕带着梦幻的色彩装饰着国家游泳中心乃至奥林匹克公园。而材料本身的缺陷,也被工程师们通过各种巧妙的方法弥补了。科技真正将建筑的实用性和美结合在了一起,使“水立方”不论在建筑立意、环保、使用功能上都有着出色的表现,成为了北京奥运会场馆中又一个令人惊叹的建筑。

手机看新闻】 【一键订阅新闻】 【返回科技首页】 【论坛  】【发表评论(0)
分类信息
企业服务
招商信息

热门新闻排行

IT新闻

互联网

通信

网评

热点信息

网友意见留言板