新材料新工艺在奥运工程中得到广泛应用(图)

日期：2008-07-24 来源：中国经济网作者：我要评论（）

在奥运工程中，新颖的设计理念层出不穷。将设计理念变为现实，离不开工程建设者们的辛勤努力。众多新材料、新技术在奥运工程建设中广泛应用，使每一座奥运场馆都成为建筑精品，也引领了我国建筑业的发展方向。

　　作为世界上最大的钢结构工程，“鸟巢”外部钢结构的钢材用量为4.2万吨，整个工程包括混凝土中的钢材、螺纹钢等，总用钢量达到了11万吨，这些钢材全部为国产钢。

Q160E的使用

　　在国家标准中，Q460E的最大厚度是100毫米，而“鸟巢”使用的钢板厚度史无前例地达到110毫米。据工程技术人员介绍，Q460E建筑用钢是我国科研人员经过三次技术攻关才研制出来的，它不仅在钢材厚度和使用范围上前所未有，而且具有良好的抗震性、抗低温性、可焊性等特点。中国自主创新的Q460E钢材，撑起了“鸟巢”的钢筋铁骨，而且还使得“鸟巢”主体结构的设计使用年限达到100年，耐火等级一级，抗震设防烈度8度。

CATIA设计软件

　　CATIA设计软件也在国家体育场钢结构设计上得到首次使用。CATIA软件有着强大的造型功能、三维察看、强效复制等功能，在体育场的设计中发挥了重要的作用。工程师们利用它解决了复杂空间结构、扭曲构件与特殊节点的建模问题。在钢结构安装过程中，主结构、次结构构件安装的顺序不同，各部件承受的内力就不同，会直接影响到用钢量的大小。所以要通过详细的施工模拟分析，运用有限元法计算程序对钢结构施工过程进行了整体分析，做出了科学的安装顺序，既节省了用钢量，也改善了结构的抗震性。

“鸟巢”使用的弯扭形钢管多点无模成型工艺的加工技术

　　在施工过程中，技术人员还成功地实现了一系列的技术突破。“鸟巢”选用了1.2米×1.2米的方钢管，要把它拧成麻花，平滑地过渡过来，形成“鸟巢”的造型。为此，钢材加工厂家研发出多点无模成型工艺的加工技术，把50毫米厚的钢板压制成型，然后再把它焊接，形成这种“鸟巢”使用的弯扭形钢管，这在国内外来说都是首次使用。

　　其他如低温焊接技术、矩形钢管永久模板混凝土斜扭柱施工技术的应用等，也都为“鸟巢”的完美成型提供了完整的技术支持。

新型材料ETFE膜

　　在“鸟巢”西侧，梦幻般的国家游泳中心“水立方”的墙体设计大胆求新，突破了传统做法，首创以泡沫结构为基础分割出建筑的整体形状和各个内部空间，实现了从墙壁到天花板的整栋墙体结构连接顺畅自然、严丝合缝。这种泡沫式的设计看似不如传统结构结实，但实际上它非常坚固，在吸收地震能量方面也非常理想。构成这些泡沫的是一种新型材料ETFE膜，这种膜具有较好延展、抗压性。此外，膜的延展性非常好，耐火性、耐热性都很明显。它可以拉到本身的三到四倍长都不会断裂。ETFE膜还具有很好的自洁性。

低辐射low—E中空玻璃

　　奥运会篮球比赛场地五棵松篮球馆身披金色外衣，色彩新颖、时尚，走近观察才发现，它的外立面是由一块块的铝合金板“贴”成的，而且这些金色铝板上面还有一些穿孔的装饰，形成了错落有致的平面，看上去如同麦穗在随风飘荡。在金色外袍之内，采用了低辐射low—E中空玻璃，外面设有纳米涂层，不仅解决了清洗和保洁问题，还具有良好的保温、隔热性能。这种不到头发丝1％厚度的低辐射膜层能将80％以上的远红外热辐射反射回去，因此夏季就可以节能60％以上，冬季可以节能70％以上。

室内新型PRC轻质隔墙隔音、防水、环保、保温

　　此外，在五棵松篮球馆中，还采用了室内新型PRC轻质隔墙，具有较高的隔音、防水、环保和保温等性能。防水施工均使用了无味无毒的JS复合防水涂料。屋面采用PVC防水卷材系统，包括防水、吸音、隔热、保温等9种材料组成的复合屋面。在屋面PVC卷材施工中，使用自动焊接设备焊接，保证了16000平方米卷材的接缝严密，经过一个雨季的淋水检验无渗漏。

　　中国建筑业协会副秘书长王增彪说：“奥运工程对于我国建筑业的发展具有非常重要的意义。首先，因为奥运工程科技含量比较高，对带动建筑行业在新材料、新技术、新工艺的应用起到了引领作用；其次，奥运工程的建设在建筑业某些领域带来了一场革命，比如"鸟巢"关键部位使用的Q460E钢材，过去在这种材料的研制和使用上是一个空白，在"鸟巢"工程建设中，我们通过多次试验填补了这个空白，这种材料现在已经应用在一些大规模的钢结构项目上；第三，奥运工程形成了一批建筑的历史文化遗产，如奥林匹克中心区，在奥运会结束以后，将会成为全国人民乃至全世界人民游览的胜地。”

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