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溫州振奉歐派膜結(jié)構(gòu)工程有限公司
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溫州振奉歐派膜結(jié)構(gòu)工程有限公司
閱讀：194發(fā)布時(shí)間：2013-4-3
前不久，國(guó)家游泳中心水立方獲得了2010年橋協(xié)杰出結(jié)構(gòu)大獎(jiǎng)。橋梁及結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)主席波波維奇對(duì)水立方給出了*的評(píng)價(jià)。他說(shuō)，國(guó)家游泳中心誕生于工程學(xué)和美學(xué)之上，它是杰出團(tuán)隊(duì)協(xié)作的結(jié)晶。湛藍(lán)色的水立方不僅成了游客眼中一道美麗的風(fēng)景，其精巧的工程結(jié)構(gòu)也獲得了眾多工程專家的垂青。
據(jù)施工方中建一局建設(shè)發(fā)展公司介紹，工程外立面水的效果由ETFE（乙烯 四氟乙烯共聚物）膜結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，與室內(nèi)的實(shí)際水面交相輝映。膜結(jié)構(gòu)的展開面積達(dá)到約30萬(wàn)平方米，是世界上規(guī)模zui大的膜結(jié)構(gòu)工程，也是*一個(gè)*由膜結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行全封閉的大型公共建筑，無(wú)論對(duì)設(shè)計(jì)還是施工、使用都是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。整個(gè)過(guò)程中ETFE膜的材料、通風(fēng)空調(diào)、防火、聲、光、電的控制等技術(shù)都遇到了很大的難題。
特點(diǎn)的膜結(jié)構(gòu)
充氣膜結(jié)構(gòu)在引進(jìn)消化國(guó)外原有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了大膽的自主創(chuàng)新，從設(shè)計(jì)到施工解決了許多國(guó)內(nèi)外的課題，*了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外空白，形成了從設(shè)計(jì)、施工到監(jiān)控、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的一整套完整技術(shù)。
這個(gè)“裝滿泡泡的盒子”美麗、富有詩(shī)意地結(jié)合了泡沫與水，是抽象幾何理論的具象化。“水立方”外表面由多個(gè)不同形狀、不同大小、不同矢高的ETFE氣枕組成，內(nèi)層鍍點(diǎn)膜與外層淺藍(lán)膜在陽(yáng)光下形成兩個(gè)高光，使ETFE氣枕體現(xiàn)出了近似水泡的特征。*的對(duì)光線的控制形成了“水立方”在世界上所*的整體建筑藝術(shù)效果。不同大小的氣枕矢高均控制在跨度的12～15%，整體效果此起彼伏，充滿立體感，建筑具有豐富的表現(xiàn)力。
在水立方之前，中國(guó)尚且沒(méi)有使用ETFE膜材用于幕墻的先例。水立方整個(gè)建筑里面沒(méi)有一根柱子，除4個(gè)入口采用玻璃外，其他地方如屋面、墻面主要采用ETFE充氣膜材料。ETFE充氣膜材料料質(zhì)本身輕，保溫、隔熱性能良好，透光、防雨、具備自潔功能，它在歐洲運(yùn)用了十幾年，多用于冬季花園和游泳館的覆蓋，使用的zui大面積為3萬(wàn)平方米。在水立方工程中使用ETFE充氣膜材在我國(guó)是*次。
在工程施工過(guò)程中，工程量比原設(shè)計(jì)方案增加了，再加上頻繁的設(shè)計(jì)變更和大量的深化施工圖設(shè)計(jì)工作，使施工難度增大。ETFE氣枕所受風(fēng)荷載較大，通過(guò)在部分充氣膜外側(cè)增加一層附加膜，增加了抗風(fēng)壓性能。
焊接、防水技術(shù)應(yīng)用
據(jù)了解，由于建筑造型為“充滿水的立方體”，為體現(xiàn)出不同形狀的水滴充滿整個(gè)空間的設(shè)計(jì)理念，屋面及支撐墻結(jié)構(gòu)由延性空間剛框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成水滴的骨架，里外兩層框架分別外包ETFE膜結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出水滴的流動(dòng)狀態(tài)。水滴的不規(guī)則形狀決定了剛框架桿件空間變化的不規(guī)則性，導(dǎo)致剛框架桿件的空間性、多樣性。鋼結(jié)構(gòu)共約6700噸，節(jié)點(diǎn)9843個(gè)，桿件數(shù)量將近20670根，對(duì)制作、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、安裝、焊接、卸載等提出了*的要求。
為了實(shí)現(xiàn)多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)，需要在空中把一根根鋼桿件當(dāng)成氣泡的邊棱，逐個(gè)在空中按照設(shè)計(jì)好的位置固定，再與連接邊棱的鋼球焊接，制成氣泡形狀。跟鋼材細(xì)碎的品種對(duì)應(yīng)的是，制作鋼構(gòu)件時(shí)的機(jī)械化加工率也很低。水立方的外墻和里層由上千個(gè)氣泡組成，而要把鋼梁拼成氣泡形狀、找到鋼梁在空中的準(zhǔn)確位置非常困難。
立面ETFE氣枕焊縫位置自上至下貫穿一線。氣枕剪裁及焊接技術(shù)對(duì)此提供了強(qiáng)有力的保障。在對(duì)ETFE膜材進(jìn)行剪裁時(shí)，運(yùn)用了ETFE氣枕找形測(cè)試架及氣枕預(yù)成型技術(shù)。焊接時(shí)運(yùn)用了直線焊接技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于焊接精度高、焊接強(qiáng)度好、焊接效率高，對(duì)于超大型氣枕還使用了特制的加長(zhǎng)焊接設(shè)備。
該項(xiàng)目防水方面的做法也可圈可點(diǎn)。據(jù)了解，水立方采用了多重密封防水構(gòu)造，具有良好的密封性。墻面密封系統(tǒng)采用“鋁型材＋復(fù)合膠條”形式，在氣枕連接處形成三道密封、兩個(gè)等壓腔。復(fù)合膠條是由三元乙丙實(shí)體和海綿體復(fù)合而成，該種膠條的采用，很好地解決了水密問(wèn)題，同時(shí)優(yōu)化了外視效果，使現(xiàn)場(chǎng)安裝更加方便、快捷，并在建筑的外表面形成了連續(xù)的防水屏障。排水方面，氣枕夾具設(shè)有內(nèi)部排水系統(tǒng)，使?jié)B入到夾具內(nèi)的水通過(guò)排水通道排到室外。天溝內(nèi)采用防水及保溫材料，并與虹吸排水系統(tǒng)緊密。這種結(jié)構(gòu)形式的采用，使屋面更好發(fā)揮其防水功能。
水立方工程共應(yīng)用*推廣的“建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)”中的45個(gè)子項(xiàng)新技術(shù)。多項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用，特別是鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)及復(fù)雜機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用，極大滿足了國(guó)家游泳中心工程的使用功能的要求，提升了各相關(guān)行業(yè)的整體水平，多項(xiàng)技術(shù)*，達(dá)到了*水平，為大型體育場(chǎng)館、多面體剛架結(jié)構(gòu)、ETFE氣枕的推廣應(yīng)用提供了參考價(jià)值。
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