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溫州振奉歐派膜結構工程有限公司
溫州振奉歐派膜結構工程有限公司
閱讀：202發(fā)布時間：2013-4-3
前不久，國家游泳中心水立方獲得了2010年橋協(xié)杰出結構大獎。橋梁及結構工程協(xié)會主席波波維奇對水立方給出了*的評價。他說，國家游泳中心誕生于工程學和美學之上，它是杰出團隊協(xié)作的結晶。湛藍色的水立方不僅成了游客眼中一道美麗的風景，其精巧的工程結構也獲得了眾多工程專家的垂青。
據施工方中建一局建設發(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）膜結構來實現，與室內的實際水面交相輝映。膜結構的展開面積達到約30萬平方米，是世界上規(guī)模zui大的膜結構工程，也是*一個*由膜結構來進行全封閉的大型公共建筑，無論對設計還是施工、使用都是一個極大的挑戰(zhàn)。整個過程中ETFE膜的材料、通風空調、防火、聲、光、電的控制等技術都遇到了很大的難題。
特點的膜結構
充氣膜結構在引進消化國外原有技術基礎上進行了大膽的自主創(chuàng)新，從設計到施工解決了許多國內外的課題，*了多項國內外空白，形成了從設計、施工到監(jiān)控、驗收標準的一整套完整技術。
這個“裝滿泡泡的盒子”美麗、富有詩意地結合了泡沫與水，是抽象幾何理論的具象化。“水立方”外表面由多個不同形狀、不同大小、不同矢高的ETFE氣枕組成，內層鍍點膜與外層淺藍膜在陽光下形成兩個高光，使ETFE氣枕體現出了近似水泡的特征。*的對光線的控制形成了“水立方”在世界上所*的整體建筑藝術效果。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力。
在水立方之前，中國尚且沒有使用ETFE膜材用于幕墻的先例。水立方整個建筑里面沒有一根柱子，除4個入口采用玻璃外，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3萬平方米。在水立方工程中使用ETFE充氣膜材在我國是*次。
在工程施工過程中，工程量比原設計方案增加了，再加上頻繁的設計變更和大量的深化施工圖設計工作，使施工難度增大。ETFE氣枕所受風荷載較大，通過在部分充氣膜外側增加一層附加膜，增加了抗風壓性能。
焊接、防水技術應用
據了解，由于建筑造型為“充滿水的立方體”，為體現出不同形狀的水滴充滿整個空間的設計理念，屋面及支撐墻結構由延性空間剛框架結構構成水滴的骨架，里外兩層框架分別外包ETFE膜結構，體現出水滴的流動狀態(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，導致剛框架桿件的空間性、多樣性。鋼結構共約6700噸，節(jié)點9843個，桿件數量將近20670根，對制作、現場測量、安裝、焊接、卸載等提出了*的要求。
為了實現多面體空間鋼框架結構，需要在空中把一根根鋼桿件當成氣泡的邊棱，逐個在空中按照設計好的位置固定，再與連接邊棱的鋼球焊接，制成氣泡形狀。跟鋼材細碎的品種對應的是，制作鋼構件時的機械化加工率也很低。水立方的外墻和里層由上千個氣泡組成，而要把鋼梁拼成氣泡形狀、找到鋼梁在空中的準確位置非常困難。
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對此提供了強有力的保障。在對ETFE膜材進行剪裁時，運用了ETFE氣枕找形測試架及氣枕預成型技術。焊接時運用了直線焊接技術，其優(yōu)點在于焊接精度高、焊接強度好、焊接效率高，對于超大型氣枕還使用了特制的加長焊接設備。
該項目防水方面的做法也可圈可點。據了解，水立方采用了多重密封防水構造，具有良好的密封性。墻面密封系統(tǒng)采用“鋁型材＋復合膠條”形式，在氣枕連接處形成三道密封、兩個等壓腔。復合膠條是由三元乙丙實體和海綿體復合而成，該種膠條的采用，很好地解決了水密問題，同時優(yōu)化了外視效果，使現場安裝更加方便、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，氣枕夾具設有內部排水系統(tǒng)，使?jié)B入到夾具內的水通過排水通道排到室外。天溝內采用防水及保溫材料，并與虹吸排水系統(tǒng)緊密。這種結構形式的采用，使屋面更好發(fā)揮其防水功能。
水立方工程共應用*推廣的“建筑業(yè)10項新技術”中的45個子項新技術。多項新技術的應用，特別是鋼結構、膜結構及復雜機電技術的應用，極大滿足了國家游泳中心工程的使用功能的要求，提升了各相關行業(yè)的整體水平，多項技術*，達到了*水平，為大型體育場館、多面體剛架結構、ETFE氣枕的推廣應用提供了參考價值。
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