世界上跨度最大的鋼結構建筑 世界上最大的透明頂棚

　　世界最大的環(huán)保型體育場

　　面積最大的ETFE張拉式膜結構建筑

　　工程名稱：國家體育場

　　工程地址：北京市奧運村

　　建筑高度：68.5 m(3層)

　　幕墻面積：38,500 m2

　　幕墻類型：張拉膜結構

　　建筑設計院：赫爾佐格和德梅隆設計事物所;中國建筑設計研究院;

　　　　　　　　 澳大利亞奧雅納工程顧問公司

　　建筑設計師：Thomas Polster;秋澗冰

　　工程材料：ETFE膜

　　建筑獎項

　　♦ 國家優(yōu)質工程獎(魯班獎)

　　♦ 全球十大建筑(英媒體評全球十大建筑 北京鳥巢在列排名第六)

　　♦ 2009年度英國皇家建筑師協(xié)會盧別特金建筑獎

　　♦ 中國建筑鋼結構金獎

　　♦ 目前世界上最具創(chuàng)新、也是最奇特的18座體育場館之一

　　♦ 北京當代十大建筑之一

　　工程掠影：2008奧運會標志性建筑——“鳥巢”

　　國家體育場俗稱“鳥巢”，被譽為“第四代體育館”，位于北京城市中軸線北端的東側，北京奧林匹克公園中心區(qū)內，是2008年北京第29屆奧林匹克運動會的主體育場。奧運會期間將承擔開幕式、閉幕式、田徑比賽、男子足球決賽等賽事活動，容納觀眾10萬人，其中臨時坐席2萬座。奧運會后，可容納觀眾8萬人，可承擔大型體育比賽、各類常規(guī)賽事以及非競賽項目，并將成為北京市提供市民廣泛參與體育活動及享受體育娛樂的大型專業(yè)場所，成為全國具有標志性的體育娛樂建筑。

　　國家體育場由瑞士赫爾佐格和德梅隆設計事務所、奧雅納工程顧問公司及中國建筑設計研究院設計聯(lián)合體共同設計。業(yè)主單位是由北京市國有資產(chǎn)經(jīng)營有限責任公司和中信集團聯(lián)合體共同組建的國家體育場有限責任公司。

　　建筑總面積25.8萬m2，用地面積20.4萬m2。建筑主體長軸332.3m，短軸297.3m，最高點高度為68.5m，最低點高度40.1m。屋蓋開洞長度為185.3m，寬度為127.5m。整個體育場主體結構由彎曲并扭曲的箱形鋼梁呈輻射狀圍繞土紅色碗狀坐席區(qū)斜向旋轉交錯而成。頂面呈鞍形，鋼梁之間以透明膜材覆蓋。立面、頂面、吊頂面及內部的灰色鋼梁，規(guī)律地構成看似凌亂的斜向扭曲網(wǎng)格，透過頂面的膜材，內部立體交錯的鋼構架朦朧可見。遠遠望去，仿若樹枝織成的巨型鳥巢。

　　工程特點：

　　世界上跨度最大的鋼結構

　　“鳥巢”是世界上跨度最大的鋼結構建筑，縱橫交錯的鋼鐵枝蔓是“鳥巢”設計中最華彩的部分，也是鳥巢建設中最艱難的地方。看似輕靈的鋼結構總重達4.2萬噸，由78個臨時搭建的支撐塔架支撐。卸載就是在完成鋼結構的合攏，形成整體結構后，卸除臨時支撐。為了讓鳥巢均勻、漸進地自主受力，卸載工程分成七大步、三十五小步，分批撤掉78個臨時支撐點。根據(jù)測算，“鳥巢”鋼結構支撐塔架卸載最大變形量實測值271毫米，遠遠低于最大下沉距離的30厘米，完全滿足設計要求。卸載的成功完成也標志著“鳥巢”真正從圖紙上“站”了起來。

　　世界上最大的透明頂棚

　　該設計方案空間結構科學簡潔，建筑設計新穎，結構獨特，建筑和結構完整統(tǒng)一，完美結合，建成后將成為國內外獨樹一幟的標志性建筑。

　　國家體育場膜結構由屋面圍護結構、聲學吊頂和內環(huán)立面圍護膜結構三部分組成。屋蓋上弦采用單層張拉膜系統(tǒng)作為屋面防風雨及遮陽維護結構，選用帶有釉點的透明ETFE膜材料，布置在較平坦的屋面及立面與屋面交界的肩部區(qū)域。屋蓋下弦的聲學吊頂采用白色半透明PTFE張拉膜系統(tǒng)，作為看臺區(qū)域的降噪層和遮陽層，懸掛在主構架下弦桿及次結構之下，并從上層看臺的后部向下延伸，起到屏風的作用。屋面開口的內構架(內環(huán)面)立面采用防水性能較好的PTFE膜封閉。

　　屋面單層ETFE張拉膜結構由1038個膜單元組成，總面積約38500m2。在屋面上，沿著由鋼梁交織構成的框格單元內側設有排水天溝，ETFE膜單元張拉后固定在天溝邊沿上。ETFE膜材與PTFE膜材有著本質的不同，PTFE膜材是由纖維織物構成的彈性材料，適合于張拉成形;而ETFE膜材是高分子化學材料，屬彈塑性材料，彈性工作范圍有限，更適合于制成充氣膜系統(tǒng)。因而要求ETFE膜單元的支撐結構的精度很高。此外，屋面ETFE膜單元的形狀很復雜，尤其在肩區(qū)部位，膜單元及其支撐構件均需做成復雜的雙曲面造型。設計、制造、運輸及安裝施工難度都很大，極具挑戰(zhàn)性。此項目的成功建設，必將成為世界膜結構領域的又一創(chuàng)舉。