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新材料新工藝在奧運工程中得到廣泛應用(圖)
日期:2008-07-24     來源:中國經濟網     作者:   我要評論()



   

    在奧運工程中,新穎的設計理念層出不窮。將設計理念變為現實,離不開工程建設者們的辛勤努力。眾多新材料、新技術在奧運工程建設中廣泛應用,使每一座奧運場館都成為建筑精品,也引領了我國建筑業的發展方向。

  作為世界上最大的鋼結構工程,“鳥巢”外部鋼結構的鋼材用量為4.2萬噸,整個工程包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等,總用鋼量達到了11萬噸,這些鋼材全部為國產鋼。

    Q160E的使用

  在國家標準中,Q460E的最大厚度是100毫米,而“鳥巢”使用的鋼板厚度史無前例地達到110毫米。據工程技術人員介紹,Q460E建筑用鋼是我國科研人員經過三次技術攻關才研制出來的,它不僅在鋼材厚度和使用范圍上前所未有,而且具有良好的抗震性、抗低溫性、可焊性等特點。中國自主創新的Q460E鋼材,撐起了“鳥巢”的鋼筋鐵骨,而且還使得“鳥巢”主體結構的設計使用年限達到100年,耐火等級一級,抗震設防烈度8度。

    CATIA設計軟件

  CATIA設計軟件也在國家體育場鋼結構設計上得到首次使用。CATIA軟件有著強大的造型功能、三維察看、強效復制等功能,在體育場的設計中發揮了重要的作用。工程師們利用它解決了復雜空間結構、扭曲構件與特殊節點的建模問題。在鋼結構安裝過程中,主結構、次結構構件安裝的順序不同,各部件承受的內力就不同,會直接影響到用鋼量的大小。所以要通過詳細的施工模擬分析,運用有限元法計算程序對鋼結構施工過程進行了整體分析,做出了科學的安裝順序,既節省了用鋼量,也改善了結構的抗震性。

    “鳥巢”使用的彎扭形鋼管   多點無模成型工藝的加工技術

  在施工過程中,技術人員還成功地實現了一系列的技術突破。“鳥巢”選用了1.2米×1.2米的方鋼管,要把它擰成麻花,平滑地過渡過來,形成“鳥巢”的造型。為此,鋼材加工廠家研發出多點無模成型工藝的加工技術,把50毫米厚的鋼板壓制成型,然后再把它焊接,形成這種“鳥巢”使用的彎扭形鋼管,這在國內外來說都是首次使用。

  其他如低溫焊接技術、矩形鋼管永久模板混凝土斜扭柱施工技術的應用等,也都為“鳥巢”的完美成型提供了完整的技術支持。

    新型材料ETFE膜

  在“鳥巢”西側,夢幻般的國家游泳中心“水立方”的墻體設計大膽求新,突破了傳統做法,首創以泡沫結構為基礎分割出建筑的整體形狀和各個內部空間,實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,但實際上它非常堅固,在吸收地震能量方面也非常理想。構成這些泡沫的是一種新型材料ETFE膜,這種膜具有較好延展、抗壓性。此外,膜的延展性非常好,耐火性、耐熱性都很明顯。它可以拉到本身的三到四倍長都不會斷裂。ETFE膜還具有很好的自潔性。

    低輻射low—E中空玻璃

  奧運會籃球比賽場地五棵松籃球館身披金色外衣,色彩新穎、時尚,走近觀察才發現,它的外立面是由一塊塊的鋁合金板“貼”成的,而且這些金色鋁板上面還有一些穿孔的裝飾,形成了錯落有致的平面,看上去如同麥穗在隨風飄蕩。在金色外袍之內,采用了低輻射low—E中空玻璃,外面設有納米涂層,不僅解決了清洗和保潔問題,還具有良好的保溫、隔熱性能。這種不到頭發絲1%厚度的低輻射膜層能將80%以上的遠紅外熱輻射反射回去,因此夏季就可以節能60%以上,冬季可以節能70%以上。

    室內新型PRC輕質隔墻    隔音、防水、環保、保溫

  此外,在五棵松籃球館中,還采用了室內新型PRC輕質隔墻,具有較高的隔音、防水、環保和保溫等性能。防水施工均使用了無味無毒的JS復合防水涂料。屋面采用PVC防水卷材系統,包括防水、吸音、隔熱、保溫等9種材料組成的復合屋面。在屋面PVC卷材施工中,使用自動焊接設備焊接,保證了16000平方米卷材的接縫嚴密,經過一個雨季的淋水檢驗無滲漏。

  中國建筑業協會副秘書長王增彪說:“奧運工程對于我國建筑業的發展具有非常重要的意義。首先,因為奧運工程科技含量比較高,對帶動建筑行業在新材料、新技術、新工藝的應用起到了引領作用;其次,奧運工程的建設在建筑業某些領域帶來了一場革命,比如"鳥巢"關鍵部位使用的Q460E鋼材,過去在這種材料的研制和使用上是一個空白,在"鳥巢"工程建設中,我們通過多次試驗填補了這個空白,這種材料現在已經應用在一些大規模的鋼結構項目上;第三,奧運工程形成了一批建筑的歷史文化遺產,如奧林匹克中心區,在奧運會結束以后,將會成為全國人民乃至全世界人民游覽的勝地。”

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