工程特點:
高科技ETFE充氣膜結構系統
水,是一種充滿靈性的元素,在這里得以淋漓盡致地運用和發揮。由淡藍色ETFE膜充氣制成的大小不同形狀各異的氣泡,排布在整個建筑的屋面和墻面,遠遠望去,陽光照耀下的氣泡仿若一顆顆晶瑩剔透的“水珠”,淋灑在立方體的表面,使整個建筑充滿了活力與動感,充滿了清新和靈氣。走近觀賞,在藍天白云襯托之下,以環繞整個建筑的護城河水為底韻,相互交融,構成一幅碧水云天般美麗畫面。夜晚,精心設計的燈光投射到墻面上,加上護城河水的映襯,營造出波光粼粼、水波蕩漾的效果,充盈著寧靜和安詳。
“水立方”與中軸線另一側的國家體育場即2008北京奧運會主會場(“鳥巢”)遙相呼應,二者神態各異,相得益彰,均可謂堪世之作。國家體育場富有激情,活力四射,令人震撼;“水立方”則充滿著輕靈、清新、寧靜與祥和。動與靜、斂與放,交相輝映,仿若一首充滿詩情畫意的迷人樂章。
“水立方”設計理念的完美實現,得益于ETFE膜材這一新型高科技建筑外墻及屋面材料的合理應用。同時,ETFE充氣膜結構系統又充分滿足了建筑的物理性能和使用功能要求。
3000多個大小不一、形狀各異的氣枕
ETFE是一種新型高分子化學材料,為乙烯-四氟乙烯共聚物。制成薄膜材料,具有高強度、高韌性、高透光性、耐酸堿、耐老化長壽命等性能,且可循環使用,是一種很好的新型環保材料,適合在高低溫環境工作,表面的特殊涂層處理,使其能夠防止灰塵靜電吸附,在雨水沖刷作用下,實現外表面自潔。兩層或多層膜復合,充氣后形成氣枕,可以達到很高的熱工性能,通過綜合性能分析和實際測試,“水立方”墻面系統的綜合傳熱系數為1.1W/M2.K,屋面系統的綜合傳熱系數為0.65W/M2.K。ETFE膜具有很高的透光率和紫外線透過率,同時,在膜材表面可采用不同密度的釉點,可以控制和調節室內采光。
“水立方”由于結構需要,屋面鋼結構厚如度為7米,墻面鋼結構厚度為3.4米。在鋼結構的內外表面分別布置有氣枕,即屋面和墻面均為雙層充氣膜結構系統。氣枕形狀隨著鋼結構的形狀,形狀不規則大小不一的氣枕,看似雜亂交錯但又按照一定的規律地排布在屋面和墻面的內外表面上。總計3千余個氣枕,氣枕總面積約為10萬平方米,最大的氣枕面積約為70平方米,氣枕最大跨度約為8.5米。
ETFE充氣膜結構系統,是一種高性價比的新型外墻和屋面材料。因其重量極輕、物理性能優越,因而作為維護系統,具有普通玻璃無可比擬的優勢,有著廣闊的市場應用空間。特別適用于大跨度空間結構,如體育場館等建筑,并且可以大大節省建筑結構材料。
“水立方”是目前世界上規模最大、技術和施工難度最高的ETFE充氣膜結構工程。屋面和墻面ETFE膜結構系統的結構計算、構造設計和材料選用,充分滿足建筑物理性能和使用功能的要求,同時也滿足建筑外觀和內飾效果要求,完美實現了建筑師的設計構想。蘊含時代氣息、彰顯個性的現代建筑--“水立方”, 必將成為北京奧運建筑中,體現人文、科技、環保等奧運宗旨的典范,成為現代北京的城市亮點。