天津滨海规划建筑设计有限公司
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北京奥运场馆参观学习记
新闻来源:     作者:赵凯龙    时间:2006-11-1          
  

2006年10月28日我公司组织设计部、放样部和工程部员工到北京参观奥运场馆。参观人员有:设计部---冯岩、牛瀛、赵凯龙、刘琳、赵炯、肖志毅、李京锋、杜快利、尹会萍;放样部---陈琼青、陈素环、惠福庆、王磊、邢凤池;工程部---魏轶。早上7:30所有参观人员在新开路上的沃尔玛超市门口集合,7:50准时出发,经过2个多小时的路程到达北京。于10:30在工地负责人的带领下我们首先参观了中央电视台新台址工程。中央电视台新台址以其对中国和2008年奥运会的政治、经济影响吸引了全世界的关注。它是目前单体用钢量最多的钢结构工程,被国内钢结构建筑专家称为“世界级工程”。其用地面积总计187,000平方米,总建筑面积约550,000平方米,最高建筑约230米,钢结构总重124,000吨,工程建设总投资约50亿元。中央电视台新台址主楼由分别为51层、高234米和44层、高194米的两栋塔楼组成(两座塔楼双向内倾斜6度),并由14层的悬臂结构连接,悬臂结构悬于161米的高空,悬挑跨度为75.8米。CCTV主楼的两个塔楼从一个共同的平台升起,在上部汇合,形成三维体验,突破了摩天楼常规的竖向特征的表现。其方案新颖、可实施,会推动中国高层建筑的结构体系、结构思想的创造。本工程使用了Q390D、Q420D-Z25、Q460E-Z35级别钢,且钢材规格品种多,用量大,构件共4.45万吨。其中,40MM以上厚度的钢材需求量达7.524万吨,占工程总用量的61.8%。

中央电视台新台址主楼

 

下午14:30我们又参观了国家体育场---鸟巢。“鸟巢”总建筑面积25.8万平方米,占地20.4公顷,地上高度69.21米。整个建筑造型呈椭圆形马鞍形,混凝土结构主体分地下一层,地上七层,组成三层碗状斜看台,可容纳观众9.1万人。工程建设总投资约31.5亿元。该设计方案主体由一系列钢桁架围绕碗状坐席区编制而成,空间结构新颖,建筑和结构浑然一体,独特、美观,具有很强的震撼力和视觉冲击力。体育场表层架构之间的空间将覆盖聚四氟乙烯(ETFE)的充气塑膜。鸟巢的主体由一系列辐射式的钢结构旋转而成,这个大跨度的重型钢结构中有大量的曲线结构,结构的设计、加工和安装都存在一定挑战。鸟巢和其它大跨度钢结构的建筑相比有其自身的特点:首先表现在跨度非常大,它的长轴方向是333米,短轴的方向是296米,最高点也有68米,最低点是41米。第二个特点,它的构件都是由焊接箱形断面构成的,都是由四块钢板拼合成的,构件的尺度也是比较大,最大的是1.2米乘1.2米,1.2米见方的构件。第三就是建筑师对钢结构的外型要求很高,钢结构构件随着屋盖表面的形状是连续弯扭的一个形状。这个结构是由主结构和次结构组成,在建筑的周边有24根桁架柱,每根桁架柱上面伸展出来两个主桁架,就是最外围的三角,主桁架和屋盖中间的内环是相切,形成了桁架编织的一个平面的形状,这个尺度非常大。桁架柱最大断面达25m×20m,高度为67m,单榀最重达600吨。主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度258.365m,构件体型庞大,单体重量重,主桁架吊装时现场安排了两台八百吨的吊车。“鸟巢”最具特点也是最复杂的一个地方是肩部弯扭构件的设计,这种大胆而巧妙的设计在世界建筑史上还没有先例。而要把这种弯扭构件从设计变为现实,首先需要的就是符合设计要求的高强度钢材,而以前所有国产钢材都达不到它的强度要求。为了实现奥运用钢全部国产化,在设计单位、施工单位和国内钢厂通力合作下,经过反复的研究、反复的试验,终于成功地轧出了符合施工要求、完全由我国自主研发的“Q460”高强度钢材,并最终成功地运用到了工程上,整个工程一共使用钢材700吨,钢材的合格率达到百分之百。在国家标准中,Q460的最大厚度只是100毫米,而“鸟巢”这次使用的钢板厚度史无前例地达到110毫米。据工程技术人员介绍,Q460建筑用钢不仅在钢材厚度和使用范围上都前所未有,而且具有良好的抗震性、抗低温性、可焊性等特点。“鸟巢”工程的钢构件全部采用焊接,焊缝质量控制的相当严格,保证率达到了100%。“鸟巢”工程的配合量非常大,比如说加工详图的设计,该工程钢结构的加工详图一共有13000多张,将来继续还有膜结构和其它辅助结构的图纸,整个图纸量超过两万张。 

鸟巢夜景

 

鸟巢效果图

 

在鸟巢混凝土顶层楼板上我们眺望了距其不远的国家游泳馆---水立方。国家游泳中心的设计方案,是经全球设计竞赛产生的“水的立方”(H2O3)方案。该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW建筑师事务所、ARUP澳大利亚有限公司联合设计。设计体现出(H2O3) (“水立方”)的设计理念,融建筑设计与结构设计于一体,设计新颖,结构独特,与国家体育场比较协调。工程建设总投资约10亿元。水立方是世界上最大的游泳场馆——比德国世界杯主场安联足球场还大。它的外墙采用不规则气枕排列,就像一团团泡泡,泡泡所用材料聚氟乙稀等一系列新技术使水立方能吸收70%的太阳能,耐热散光抗压抗震。该工程使用的钢材为国产Q420C钢。

    国家游泳中心“水立方”

下午16:00我们拖着疲惫的身躯踏上了回津的路程。虽然有些累,但这次参观的收获还是颇多:如对箱形构件的拼接;厚板开坡口熔透焊的加工及设计;型钢混凝土构件的设计及施工;大吨位构件的吊装;支撑的设计与构造;弯扭构件的设计、吊装及测量等有了崭新或进一步的认识。通过这次参观使我们更深刻的认识到任何一个结构,建筑创意,首先要保证整个结构的可行性,有的时候如果一个建筑看起来很漂亮,但是技术上无法实现,它也不是一个好的设计,也不是一个真正能够实现的设计,所以在早期就应该有各方面工程师共同参与,共同配合,不断磨合,最后配合出来一个能够实现的真正的建筑作品。




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