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水立方——膜结构建筑

日期:2015-3-25 10:09:18 | 阅读:665

    水立方膜结构建筑采用ETFE膜材料设计,ETFE膜材料介绍:ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm,是一种透明膜材。 2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。 
    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。该膜材料多用于跨距为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。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势 根据位置和表面印刷的情况,ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。
    由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统,更换过滤装置。
    ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。 
    在参观“水立方”时记者获知,“水立方”不仅是2008年北京奥运会(北京奥运会新闻,北京奥运会说吧)三大标志性建筑物之一,也是北京市政府指定的唯一一个由港澳台侨同胞捐资建设的奥运场馆。业主负责人告诉记者,“水立方”还具有两个“世界第一”,一个是ETFE 立面装配系统在国家游泳中心的运用、尝试是迄今世界上规模最大、构造最复杂、技术综合最全面的一次;另一个是“水立方”建成后,将会是当时最大规模的一家游泳馆。奥运会期间,“水立方”将承担游泳、跳水、花样游泳、水球等比赛任务,奥运会赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心,既可举办大型国际赛事,又能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务
    据介绍,整个"水立方"外层采用了一种叫四氟乙烯的膜材料,整个结构数量达到了1437块。这种膜材料质地轻巧,但强度却超乎想象。而为防止顶层膜结构划伤,施工方还在膜结构表面铺设了很细的钢丝网。同时,这种膜材料还具有自洁功能,表面基本上不沾灰尘。 
    在节能方面,由于"水立方"采用了特殊的膜材料和相应的技术,使得场馆每天能够利用自然光的时间达到9.9个小时。一年下来,将节约大量的电力资源。 
水立方”是世界上最大的膜结构工程,建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露,这种材料的寿命为20多年,但实际会比这个长,人可以踩在上面行走,感觉特别棒。目前世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。 
    “水立方”整体建筑由3000多个气枕组成,气枕大小不一、形状各异,覆盖面积达到10万平方米,堪称世界之最。除了地面之外,外表都采用了膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”,整个充气过程由电脑智能监控,并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。 
    这种像“泡泡装”一样的膜材料有自洁功能,使膜的表面基本上不沾灰尘。即使沾上灰尘,自然降水也足以使之清洁如新。此外,膜材料具有较好的抗压性,人们在上面“玩蹦床”都没问题,“正常的放上一辆汽车都不会压坏”。如果万一出现外膜破裂,根据应急预案,可在8个小时内把破损的外膜修好或换新。“水立方”晶莹剔透的外衣上面还点缀着无数白色的亮点,被称为镀点,它们可以改变光线的方向,起到隔热散光的效果。 
    此外,“水立方”占地7.8公顷,却没有使用一根钢筋,一块混凝土。其墙身和顶棚都是用细钢管连接而成的,有1.2万个节点。只有2.4毫米厚的膜结构气枕像皮肤一样包住了整个建筑,气枕最大的一个约9平方米,最小的一个不足1平方米。跟玻璃相比,它可以透进更多的阳光和空气,从而让泳池保持恒温,能节电30%。
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