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鸟巢看点：钢结构跨度最大 中国创造世界新奇迹

作者：建筑钢结构网    
时间：2009-12-22 21:00:29 [收藏]

    历届奥运会的主场馆犹如一个个形态各异的巨人，在默默见证着奥运精神的传承。2008年8月，所有的目光将会聚在一个昵称为“鸟巢”的地方，一个被美国《时代》杂志评为2007年世界十大建筑奇迹的巨大体育馆。世界上跨度最大的钢结构建筑、世界上最大的透明顶棚、世界最大的环保型体育场……集诸多世界之最于一身的鸟巢，将承载起北京奥运会的光荣与梦想??

    　　世界上跨度最大的钢结构建筑

    　　“鸟巢”是世界上跨度最大的钢结构建筑，纵横交错的钢铁枝蔓是“鸟巢”设计中最华彩的部分，也是鸟巢建设中最艰难的地方。

    　　看似轻灵的钢结构总重达4.2万吨，由78个临时搭建的支撑塔架支撑。卸载就是在完成钢结构的合拢，形成整体结构后，卸除临时支撑。为了让鸟巢均匀、渐进地自主受力，卸载工程分成七大步、三十五小步，分批撤掉78个临时支撑点。根据测算，“鸟巢”钢结构支撑塔架卸载最大变形量实测值271毫米，远远低于最大下沉距离的30厘米，完全满足设计要求。卸载的成功完成也标志着“鸟巢”真正从图纸上“站”了起来。

    　　世界最大的透明顶棚

    　　除了特殊的钢结构以及外形之外，“鸟巢”还拥有世界上最大的透明顶棚。“鸟巢”的顶棚由两层膜组成，其中外层膜由884块ETFE膜组成，在这884块膜中面积最小的不超过1平方米，而面积最大的达到250平方米，整个铺设面积接近4万平方米。ETFE膜还具备自洁功能，下雨就能够清除污垢，另外还能滤去紫外线。

    　　“鸟巢”的内层膜是PTFE膜，实际上就是一层“隔音幕”，它紧紧地包住了所有的看台，加上一些声学技术的处理，能够较好地解决噪声问题。另外，这层膜也能够遮蔽钢结构屋顶和一些设备、管道，起到了美观的作用。

    　　世界最大的环保型体育场

    　　作为世界上迄今为止最大的环保型体育场，“鸟巢”这座拥有9.1万个座位的大型建筑不仅因为精巧独特的造型和令人惊叹的高科技工程令世人瞩目，其整体设计的每个细节所体现的环保和绿色理念，更使“鸟巢”在现代社会资源日益匮乏的今天赢得了更多满怀感动与赞赏的掌声。

    　　“鸟巢”的外观之所以独创为一个没有完全密封的鸟巢状，就是考虑既能使观众享受自然流通的空气和光线，又尽量减少人工的机械通风和人工光源带来的能源消耗。“巢”内使用的光源，都是各类高效节能型环保光源。在行人广场等室外照明中也尽可能地采用太阳能发电照明系统。

    　　在“鸟巢”中足球场地的下面是312口地源热泵系统井。它通过地埋换热管，冬季吸收土壤中蕴含的热量为“鸟巢”供热；夏季吸收土壤中存贮的冷量向“鸟巢”供冷，能节省不少电力资源。

    　　鸟巢70％的供水都要由回收水代替，其中23％来自雨水。这主要依赖于“鸟巢”的雨洪利用系统。在“鸟巢”的顶部装有专门的雨水回收系统，被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲厕、消防甚至是冲洗跑道的回收水。

    　　作为一座环保型的体育场，环保细节几乎随处可见。比如场内的永久座椅，不仅颜色十分亮丽，而且还达到了B1难燃级别，在室外耐紫外线照射，三年风吹日晒颜色都不会发生变化，座椅材料也不会变硬变脆。更为重要的是，这些座椅一旦废弃还可以粉碎后原料再利用，对环境没有污染。另外，在奥运会期间观众还将在“鸟巢”看到一种全新的环保厕所。这种厕所不仅可以直接将废物转化成中水，同时还能将一部分中水做进一步深化处理，处理后的水甚至可以用来洗手。

    　　最好的观赛效果

    　　“鸟巢”的看台是专门为了让观众得到最好的观赛效果而进行了特别设计。在“鸟巢”的结构中，没有主次之分，亦无“从属关系”和“尊卑”存在。

    　　看台不是连贯地一通到底，而是被削成7层，这样也保证了每层观众都不会被前排挡住视线。而为了避免普通椭圆形看台造成两边观众距离场地太远的弊病，“鸟巢”的看台轮廓线呈现均匀而连续的环形，像个边缘高低起伏的“碗”。在观赛视线比较好的场地东西两侧安排较多的座椅，在南北两侧安排座椅较少，这样一来就制造出“人人平等”的最佳观赏效果。根据测算，无论观众坐在“鸟巢”看台的哪个位置，和比赛场地中心点之间的视线距离都在140米左右。

    　　最短的时间内疏散

    　　在“鸟巢”中除了电梯和普通的楼梯间，还有环绕在“鸟巢”建筑四周的12对非常醒目的钢结构大楼梯，这些曲曲折折的楼梯从一层蜿蜒向上延伸，是通往上层看台的必经之路。楼梯曲折的造型是为了防止观众万一摔倒后连续滚落，而且这些楼梯的周围都安装了摄像头，并在赛时有管理人员专门进行监控，一旦出现问题，可以马上临时封闭某一个区域，避免意外事故的发生。这些大楼梯以及紧急疏散通道，可以保证在最短的时间内把“鸟巢”内部的所有观众疏散出去。根据计算机模拟结果，9.1万名观众全部疏散出去只需约8分钟。

    　　中国最好的运动草坪

    　　“鸟巢”体育场中央7811平方米的标准足球场草坪由5460块移动“小草坪”组装而成，是世界上第9块移动草坪，也是中国最好的运动草坪。

    　　每块重800公斤的移动小草坪是在一个22厘米高的盒子里养殖起来的，而且这种移动草坪即使在下雨天，球场也不会有积水。另外，“鸟巢”的草坪采用冷季型美国混配草种，冬天时给草盖上“棉被”无纺布，等到使用时掀开这些防护措施，草坪依然能保持绿色。移动草坪还有一个最大的“魔力”，就是通过草坪的模块式拼接，最快在24小时内实现场地的迅速转换。

    　　最受欢迎的标识

    　　鸟巢里最受欢迎的标识,当属各种卡通图案的标识了。和“鸟巢”庞大的外观形成鲜明对比的是，这里的许多标识却非常卡通和可爱。圆圆的脑袋、细长的身体，还有两个小辫扎在头上??这个印在每个楼层女卫生间门口的大大的标识，几乎让每一个经过这里的人都觉得特别生动和有意思。测试赛期间，很多观众争相和这些卡通小人儿合影留念。这些标识都是为“鸟巢”专门设计的，不会用在其他公共场所。

    　　最受力钢柱铸就铁骨

    　　为了保证“鸟巢”的安全性，在“鸟巢”受力最为集中的24根柱子和柱角上使用了我国自主创新生产的Q460特型钢材。科研人员通过几千次的试验最终寻找到了钢材合适的配方配比，生产出了符合“鸟巢”使用要求的110毫米厚的Q460E?Z35，保证了鸟巢的抗震性、抗低温性、焊接性，铸就了“鸟巢”的铁骨钢筋。

    　　最高的钢柱全长21米

    　　“鸟巢”外罩由不规则的钢结构构件编织而成，其中边长一米的方钢管被连接成120多根长短不同、倾斜角度多样的钢柱，70％以上都是双斜柱??一根柱子在垂直面上扭转两次。最高的钢柱全长21米，横跨体育场一至四层；最倾斜的钢柱和地面的夹角达到59度，钢柱的最大自转角度超过45度。
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