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[進入北京奧運會專題]
獲得2008年奧運會舉辦權后，北京開始了有史以來規(guī)模最大的體育場館建設。遵循“科技奧運”的理念，眾多的北京奧運場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“鳥巢”
2008年北京奧運會主體育場——國家體育場被人們親切地稱為“鳥巢”。將在2008年8月8日綻放出耀眼光芒的“鳥巢”，擁有多個令人驕傲的世界之最：目前世界上規(guī)模最大、用鋼量最多、技術含量最高、結(jié)構(gòu)最為復雜、施工難度空前的超大型鋼結(jié)構(gòu)體育設施工程。
北京城建國家體育場工程總承包部總工程師李久林告訴記者，“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)在世界上是獨一無二的。在“鳥巢”之前，國內(nèi)從未生產(chǎn)過這種高強度的鋼材。為推動國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)技術創(chuàng)新，“鳥巢”工程的承建方北京城建集團專門拿出科研經(jīng)費支持國內(nèi)鋼廠量身打造Q460高強鋼板。在國家標準中，Q460的最大厚度只是100毫米，而“鳥巢”這次使用的鋼板厚度史無前例地達到110毫米。
據(jù)工程技術人員介紹，Q460建筑用鋼是我國科研人員經(jīng)過三次技術“攻關”才研制出來的，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。如今，中國自主創(chuàng)新研發(fā)的鋼材，撐起了“鳥巢”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：“‘鳥巢’外部鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量為4.2萬噸，整個工程的總用鋼量，包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等達到11萬噸，沒有使用一公斤外國鋼鐵�！B巢’是地地道道的‘中國造’�！�
中國式創(chuàng)新的“水立方”
陽光下的藍色氣泡“水立方”也擁有兩項“世界第一”：一是在世界上規(guī)模最大、構(gòu)造最復雜、綜合技術最全面的工程建設中運用聚四氟乙烯(ETFE)立面裝配系統(tǒng)；另一個則是當今世界上最大的游泳館。
在“鳥巢”西側(cè)，夢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(tǒng)做法，首創(chuàng)以泡沫結(jié)構(gòu)為基礎分割出建筑的整體形狀和各個內(nèi)部空間，實現(xiàn)了從墻壁到天花板的整棟墻體結(jié)構(gòu)連接順暢自然、嚴絲合縫。這種泡沫式的設計看似不如傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)實，但實際上它非常堅固，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，確定了三大科技攻關課題，分別是鋼結(jié)構(gòu)關鍵技術、ETFE膜結(jié)構(gòu)裝配系統(tǒng)關鍵技術和室內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)關鍵技術。
“水立方”的科研攻關在解決一系列科技難題的同時，在很大程度上填補了國內(nèi)外在建筑科技領域的技術空白，有力推動了科學技術產(chǎn)業(yè)化和國外技術的國產(chǎn)化進程。
半導體(LED)照明是新一代照明技術，“水立方”業(yè)主對其有濃厚興趣，但心里沒底。科技部有關部門牽頭組織國內(nèi)最具優(yōu)勢的科研單位與業(yè)主一起進行分析論證，國家863計劃也給予大力支持，科技工作者全力攻關，最終取得了一系列的技術突破，為“水立方”的景觀照明提供了堅實的科技支撐。
據(jù)相關科研項目專家介紹，使用LED照明，不僅比普通照明節(jié)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態(tài)圖案，為水立方營造出變幻莫測的光影奇觀。
鋼結(jié)構(gòu)安全與健康監(jiān)測、基于ETFE膜的大空間聲學效果控制、熱回收空調(diào)技術、場地照明高強氣體放電燈專用電源HEPS系統(tǒng)、智能救生系統(tǒng)、智能應急照明控制系統(tǒng)、智能消防系統(tǒng)……美輪美奐的“水立方”中包含的科技奧運內(nèi)容不勝枚舉。
中國標準的奧運場館
北京奧運場館凝聚了中國人的智慧，從結(jié)構(gòu)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，“鳥巢”、“水立方”等一大批奧運場館從宏偉的藍圖變?yōu)榱钊朔Q奇的現(xiàn)實，也在奧林匹克史上留下極為精彩的一頁。
在奧運場館建設中，打著中國烙印的新標準、新工藝不斷浮出水面，包括大跨度結(jié)構(gòu)溫度場研究、鋼結(jié)構(gòu)復雜節(jié)點研究、彎扭構(gòu)件設計理論研究等核心技術。作為奧運工程建設中的一號工程，“鳥巢”施工過程中形成的自主創(chuàng)新成果《新型多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)設計理論》填補了世界建筑業(yè)的空白。在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，也有兩項科技成果通過專家鑒定。
北京市科學技術委員會副主任楊偉光說，在結(jié)構(gòu)方面，由于北京奧運場館的造型設計復雜，使得建筑結(jié)構(gòu)復雜，建設跨度大，這些因素在工程建筑當中既是重點，又是難點。鋼結(jié)構(gòu)面臨的最大挑戰(zhàn)是安全問題，因為鋼會變形，變形會導致出現(xiàn)安全隱患。為了保障場館在今后能夠安全使用，有關方面制定和形成了一整套從建設到使用，以及應對未來突發(fā)事件的全部監(jiān)測技術，并已全面落實。
丁建明介紹說，在鋼結(jié)構(gòu)技術方面，我國有5個方面已經(jīng)達到國際領先水平，有15個以上方面達到了國內(nèi)領先和國際先進水平。
國家體育場監(jiān)理方中咨工程建設監(jiān)理公司副總工程師葉軍說：“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，今后將成為同類建筑的重要參照。” |