鸟巢和水立方是用什么材料做的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
鸟巢和水立方是用什么材料建造的?

“水立方”由大大小小约3000个透明泡状的薄膜覆盖,据说外部光线可以透过这些薄膜照射到室内,从而起到节省能源的作用。
站在北四环,一眼看去,“水立方”就像一块水蓝色的透明冰块。仔细观察,游泳中心内部设施也能尽收眼底。造就这种独特感觉的,就是刚刚完工的膜结构。这是国内首次采用ETFE膜结构,也是国际上建筑面积最大、功能要求最复杂的膜结构系统。


膜结构完全契合了2008北京奥运会的主题——环保。美国著名科普杂志《大众科学》近日发布了“2006年度100项最佳科技成果”,“水立方”名列其中。


膜结构的环保功能


自洁:膜结构表面基本上不沾灰尘。除了遇上沙尘暴等极端天气,一般情况下,自然降水足以使之清洁如新。


节能:3000多个半透明的气枕可以使整个游泳中心的绝大部分区域日间不需点灯,进入室内的光线是最柔和的。


隔热保温:仅在控温方面,膜结构就能帮助“水立方”节省30%的电力。

鸟巢 钢铁

水立方 外部泡泡制作材料 聚氟乙烯(ETFE) (属于有机高分子材料)

用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料,而日常生活中用得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料,简称合成材料。

鸟巢的建筑材料是Q460钢材,这是一种低合金高强度的钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是中国国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是绝无仅有的。

以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,从2004年9月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。2008年,400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。

水立方是以细钢管为骨架,外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(聚四氟乙烯)膜材料全覆盖。整体建筑由3000多个气枕组成,气枕大小不一、形状各异,覆盖面积达到10万平方米,堪称世界之最。除了地面之外,外表都采用了膜结构。

“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层,设计人利用三维坐标设计了3万多个钢质构件是由中国与澳大利亚的设计人员共同完成,这三万多个钢质构件在位置上没有一个是相同的。这些技术都是我国自主创新的科技成果,他们填补了世界建筑史的空白。

扩展资料

水立方使用的ETFE膜使用寿命至少为25-35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构,也可根据特殊工程的几何和气候条件,增大膜跨距。膜长度以易安装为标准,一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。

ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。

根据位置和表面印刷的情况,ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。

由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统,更换过滤装置。

ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。ETFE与PVC,PTFE完全不同,就像大家了解的汽车一样,欧1到欧2比较容易,而欧2到欧3就完全不同了。

ETFE膜的出现为现代建筑提供了一个创新解决方案。由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻,只有同等大小的玻璃质量的1%;韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化学腐蚀性强,熔融温度高达200℃,并且不会自燃。

作为大型比赛场馆的建筑材料用ETFE膜,更大的优势还在于它们可以加工成任何尺寸和形状,满足大跨度的需求,节省了中间支承结构。作为一种充气后使用的材料,它可以通过控制充气量的多少,对遮光度和透光性进行调节,有效地利用自然光,节省能源,同时起到保温隔热作用。

不仅如此,这种膜还具有自清洁功能,使灰尘不易附在其表面,清洁周期大约为5年。这种材料另一大优点就是可在现场预制成薄膜气泡,方便施工和维修。另外成本合理也是其极具竞争力的另一优势,覆盖层加上结构的费用只有玻璃的一半,而使用寿命却长达25年。

参考资料来源 百度百科-(鸟巢)国家体育馆

参考资料来源 百度百科-(水立方)国家游泳中心

参考资料来源 百度百科-ETFE膜



第29届奥林匹克运动会的主会场,位于北京奥林匹克公园内、北京城市中轴线北端的东侧。建筑面积25.8万平米,用地面积20.4万平米。2008年奥运会期间,承担开幕式、闭幕式、田径比赛、男子足球决赛等赛事活动,能容纳观众10万人,其中临时坐席2万座。奥运会后,可容纳观众8万人,可承担特殊重大体育比赛、各类常规赛事以及非竞赛项目,并将成为北京市提供市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,成为全国具有标志性的体育娱乐建筑。

国家体育场的设计方案,是经全球设计招标产生的、由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”方案。该设计方案主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,空间结构科学简洁,建筑和结构完整统一,设计新颖,结构独特,为国内外特有建筑。

其业主单位是由北京市国有资产经营有限责任公司和中信集团联合体共同组建的国家体育场有限责任公司。国家体育场有限责任公司负责项目的投融资、设计、建设、运营和管理。国家体育场于2003年12月24日开工,2006年建成并投入试运行。

设计理念:

国家体育场坐落在奥林匹克公园中央区平缓的坡地上,场馆设计如同一个的容器,高地起伏变化的外观缓和了建筑的体量感,并赋予了戏剧性和具有震撼力的形体,国家体育场的形象完美纯净,外观即为建筑的结构,立面与结构达到了完美的统一。结构的组件相互支撑,形成了网络状的构架,它就象树枝编织的鸟巢。体育场的空间效果即具有前所未有的独创性,却又简洁而典雅,它为2008年奥运会树立了一座独特的历史性的标志性建筑。体育场就象一个巨大的容器,不论是近看还是远观,都将给人留下与众不同的、永不磨灭的形象,它完全符合国家体育场在功能和技术上的需求,又不同于一般体育场建筑中大跨度结构和数码屏幕为主体的设计手法。体育场的空间效果既具有前所未有的独创性,而又简洁、典雅。体育场的外观为纯粹的结构,立面与结构达到完美的统一。结构的组件相互支撑,形成网络装的构架,其立面、楼梯及屋顶完美有机地融为一体,穿过体育场的网络状构架,人们边进入了体育场环绕看台的宽敞回廊。从这里,人们可以浏览包括通往看台的楼梯在内的整个区域动线。体育场大厅,是一个室内的城市空间,设有餐厅和商店,其作用就如同商业街廊或广场,吸引着人们留恋忘返。

基本情况:

体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜,使屋顶达到完全防水的要求,阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时,看台是可以可以通过多种方式进行变化的,可以满足不同时期不同观众量的要求,奥运期间的20,000个临时座席分布在体育场的最上端,且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。

屋顶:

滑动式的可开启屋顶是体育场结构中必可少的一部分。当它合上时,体育场将成为一个室内的赛场。如同一个容器的盖子,不管屋顶是闭合还是开启,它都是建筑物的基本组成部分。除了一些特定的结构需要外,可开启屋顶的结构基本上也是一个网络状的架构,装上充气垫后,成为一个防水的壳体。

鸟巢用的是大量的特种钢材,水立方是新型的纳米膜结构制成的

大量的特种钢材和新型的纳米膜结构

  • 鸟巢和水立方是用什么材料做的?
    答:水立方是以细钢管为骨架,外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(聚四氟乙烯)膜材料全覆盖。整体建筑由3000多个气枕组成,气枕大小不一、形状各异,覆盖面积达到10万平方米,堪称世界之最。除了地面之外,外表都采用了膜结构。“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层,设计人利用三维坐标设计了3万多个钢质构件是...
  • 北京奥运会的“鸟巢”和“水立方”是什么?可以介绍下么?
    答:水立方的外壳采用了一种名为ETFE的透明膜材料,这种材料使得场馆表面既轻巧又坚固。它不仅具有出色的隔热性能,还能自我清洁,保持设施的持久亮丽。水立方的设计灵感来源于水分子,其外观和功能都完美诠释了水的特性。作为游泳比赛的主要场馆,水立方的防结露功能对运动员的表现至关重要。奥运“鸟巢”见证中国...
  • 北京奥运会的“鸟巢”和“水立方”是什么?可以介绍下么?
    答:“水立方”是世界上最大的膜结构工程,除了地面之外,外表都采用了膜结构———ETFE材料,蓝色的表面出乎意料的柔软但又很充实。国家体育馆工程承包总经理谭晓春透露,这种材料的寿命为20多年,但实际会比这个长,人可以踩在上面行走,感觉特别棒。目前世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。 “考虑到场馆的节能标准,膜结...
  • 鸟巢是用什么材料建造的?水立方呢
    答:鸟巢 钢铁 水立方 外部泡泡制作材料 聚氟乙烯(ETFE) (属于有机高分子材料)用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料,而日常生活中用得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料,简称合成材料。
  • 鸟巢\水立方的结构是什么?怎么回答?它们跟数学有什么关系?
    答:最高点高度为68.5米,最低点高度为42.8米。在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下,新设计方案对结构布局。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
  • 鸟巢和水立方是用什么材料建造的?
    答:“水立方”由大大小小约3000个透明泡状的薄膜覆盖,据说外部光线可以透过这些薄膜照射到室内,从而起到节省能源的作用。站在北四环,一眼看去,“水立方”就像一块水蓝色的透明冰块。仔细观察,游泳中心内部设施也能尽收眼底。造就这种独特感觉的,就是刚刚完工的膜结构。这是国内首次采用ETFE膜结构,也是...
  • 鸟巢"水立方"那透明外壳是什么材料做的?
    答:ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)
  • 鸟巢和水立方都采用了钢结构施工,这些用钢做成的框架结构起什么作用?有...
    答:鸟巢与水立方本就是钢结构设计,当然需要作出钢结构施工了。注意,这可不是框架,是钢格构,当然要起结构的所有作用了,承重居先,这样做有比较漂亮。
  • 关于水立方和鸟巢的物理知识
    答:无论对设计还是施工、使用都是一个极大的挑战,对ETFE膜的材料、通风空调、防火、声、光、电的控制等技术提出了一个难度很大的课题。 ★防雷设计: “水立方”与“鸟巢”相似,也是采用了传统的防雷技术。 “水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构,地上部分是钢网架,钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接,...
  • 北京奥运会的鸟巢和水立方采用钢结构,钢结构的框架有什么作用?有什么优 ...
    答:钢结构的容重虽然较大,单与其它建筑材料相比,它的强度却高很多,因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其它结构轻,便于运输和安装,并可跨越更大的跨度。 二、钢材的塑性和韧性好 塑性好,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结...