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火柴“帮忙”搭建水立方 泡泡外膜坚如磐石(图)







  2008年1月28日,一座举世瞩目的建筑——国家游泳中心(简称“水立方”)竣工了。这个与“鸟巢”遥相呼应的水蓝色神奇建筑经过三年的施工建设,终于揭开了它神秘的面纱。坐落在北四环北辰西桥东面,“鸟巢”西面的“水立方”就如同一座水蓝色的水晶宫殿,成为了北京标志性的建筑物。白天,“水立方”在蓝天白云的映衬下,就如同一片柔和温润的“泡泡”,如诗如画,让人体会到艺术的伟大;夜晚,星光璀璨,“水立方”流光溢彩,水蓝色的水晶宫殿发出耀眼的光彩,点亮了夜空。

每个驻足、路过或观看比赛的人,相信都会有一个共同的感受,这座建筑物就如同一个“生命体”一样,与我们产生了共鸣。

  1月31日,这里举行了第一场大型比赛“好运北京2008年中国游泳公开赛”,相信已给我们留下了深刻的印象。2月19日,这里还将迎来“好运北京第16届国际泳联跳水世界杯赛”,在这之前,就让我们一起重温国家游泳中心的惊人魅力吧!

  从“水波浪”到“水盒子”

  “水立方”,一个与水有关的建筑,无论是内还是外,它都与水紧密地联系在一起。坐落在北四环北辰西桥东面,“鸟巢”西面的“水立方”, 规划建设用地6.3万平方米,赛时总建筑面积约8万平方米,可容纳观众坐席1.7万个,其中固定观众坐席6000个,奥运会期间临时坐席1.1万个,奥运会期间将有42枚金牌在此场馆产生。就是这么一个重要的比赛场馆,却给人一个完全不是惊喜的惊喜——“水立方”在建造过程中没有使用一根钢筋,也没有使用一块混凝土。

  对于大多数人来说,它是那么熟悉,翻开报纸、打开电视:钢结构卸载了、膜结构安装完成了、景观灯亮了……我们总能了解到它的最新消息。可是细想之下,我们对它又是那么的陌生,那层晶莹梦幻的膜,用指甲使劲一抠会不会就破掉?那么多的水上项目,那么大的场馆是不是特别费水?奥运会完了,它还能派上用场吗?种种疑问,都会让人突然觉得对北京奥运大家庭的这个“孩子”还不太放心。但这个孩子,在这段时间中已向我们证明,它完全是奥运会水上项目中的惊世之作。无论是外观,还是内部设计都可以说是非常完美。

  “水立方”的方案是由中澳4家单位联合设计的,各家在“游泳中心一定要表现水的概念”上达成了共识,但最初的设计方案,澳方建筑师安德鲁却一直主张采用“水波浪”。起因是有一天,安德鲁带女儿到海边,一个巨浪拍来,浪花过后,第一次下水的女儿获得了巨大的快乐。但东西方的审美观念是有差异的,水在东方人的眼中似乎是平静的,所以中方设计师们在优化设计方案的时候,竟然不约而同地把场馆做成了平顶。选择是痛苦的,但也是必要的,在3个月的设计时间过去多一半的时候,“水波浪”最终还是变成了今天的“水盒子”。

  亲近“泡泡”,亲手摸一摸,是很多市民的愿望。但是,“水立方”外设置的护城河,内层膜结构与公众活动区域有一定的距离。怎样才能满足公众的愿望?“水立方”二层东南侧的“泡泡吧”,就是满足市民好奇心的地方,在这里我们可以亲手触摸到“泡泡”。

  在建造过程中,“水立方”的三大重点项目是钢结构、ETFE膜结构和室内环境。同时也正是这三大重点项目使得“水立方”成为中外媒体及民众们所关心的“亮点”。

  建设花絮

  “塑料大棚”的猜想

  虽然在100年前,达尔文曾经提出过空间结构的应用,但是“水立方”如此大规模空间结构的利用在中国可是首次。于是在建设最初,曾经有这样的猜想:“这个蓝色的盒子建成后,会不会成为一个塑料大棚。”作为“水立方”总建筑师的郑方笑言,“没有人了解它建成后会是什么样的”。

  然而就是在这样“不知道”的状态下,设计方和建筑方绞尽了脑汁去促成这个“蓝盒子”的成功,清华大学、浙江大学的科研成果也被应用其中。终于,经过不断的探索,几十次的视觉测试,每一块膜的设计方式终于得以确定。于是,现在这个“梦幻得像水一样”的场馆出现在人们眼中。

  火柴解决的困难

  设计图纸画好了,可是依旧难坏了施工方。设计是首次,那施工也是首次啊,那巨大的钢结构骨架可着实难坏了施工人员。工程中虽然用到了GPS定位等诸多先进技术,但是工程进展依旧很慢。

  谁知道最终帮了施工方忙的不是多么先进的技术,而是如今人们已经不愿使用的火柴棍。几位施工人员在无意中发现杆件和连接球连起来的造型其实很像一根火柴,那么用火柴棍拼模型,不就等于做实验一样吗?于是,就是这样的“偶然”让工程进展神速,焊接杆件的速度从最初的一天几根猛增到最多时的一天200根,可谓是“功夫在课外”。

  “挑毛病”的辛苦

  千万不要以为在“水立方”的建筑过程中辛苦的只有设计方和施工方,作为监理人员,他们必须所有时间都保持着高度的警觉,以保证奥运工程的质量。因此,他们的辛苦可想而知。

  2003年10月18日,帕克公司正式收到了中标通知书,为了使工程保质保量,他们出动了以往工程所难以比拟的财力和物力。钢结构的施工季节正处冬季,焊工是从全国各地搜寻而来的能工巧匠。由于焊条需要加热保温,焊工只能拿出一根焊条后马上把保温箱盖上,而不能一次拿很多根。所以在监理过程中,监理人员也随同施工者一起,检查每一条焊缝,这一项检查的长度便是十几万米。

  安全第一

  在“水立方”的施工过程中,工期固然重要,但无论是建筑方还是监理方,他们的心中都明白“安全第一”的道理。为了保证施工安全,监理公司特别关注安全网,无论是采买还是从其他工地转来的安全网,在到达工地之后第一件事就是接受安全试验,那就是从10米高的地方扔下100斤重的东西,以此来检查安全网的结实程度。

  对于脚手架,监理人员会不时地用游标卡尺抽查测量,保证其壁厚符合标准。而帕克公司副总经理韩涛的一句话则道出了他们这样做的动机:“于细微之处保生命安全。”

  水立方大事记

  2003年12月24日水立方正式开工

  2006年4月10日 钢结构的最后一个构件吊装到位,主体结构封顶

  2006年12月7日 水立方首次对中外媒体开放

  2006年12月26日外层膜结构完工

  2007年10月全部工程完工

  2008年1月28日 水立方竣工

  2008年1月31日 第一场测试赛——中国游泳公开赛举行

  科技奥运

  视觉冲击

  ETFE膜,可以说是“水立方”最大的建筑特点,整个“水立方”外观由3000多个气枕组成,覆盖面积达到11万平方米。这样的设计被称为世界上规模最大的膜结构工程,也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。

  经常路过“水立方”的人一定会注意到,水立方在晴天时看起来会是蓝色,夕阳西下时,又变成了黄色,而在夜晚,“水立方”流光溢彩,水蓝色的水晶宫殿又发出耀眼的光彩。究竟是什么原因,能让“水立方”在不同的时间段给人以不同的视觉冲击呢?中国游泳公开赛组委会副主席赵志雄表示,“水立方”外层ETFE膜本身能对外界的自然光进行反射,在不同的自然光线照射下,会表现出不同的色彩。而且,“水立方”外墙的每个气枕两层膜之间,还加装了独立控制的LED灯,这些灯的寿命不仅是普通灯泡的10倍,而且还可以变换各种颜色,组合成各种图案。变色的“水立方”在夜晚更是显得变幻莫测、流光溢彩。

  坚如磐石

  “水立方”的ETFE膜,除给我们带来视觉享受之外,还具有良好的抗压性。3000多个ETFE膜,是由新型的环保节能材料(四氟乙烯膜)制成的气枕, 因ETFE膜具有较好的抗压性,给“水立方”带来了坚强的保护。充气后的ETFE膜,还能承受一辆汽车的重量,无论是暴雨、冰雹、沙尘暴都不能伤它分毫。即使有小的损坏,只要用办公室常见的透明胶布就可以修补,即使是大的损坏,维修方也能在数小时之内对损坏的ETFE膜进行修补或更换。

  此外,ETFE膜的延展性也非常好,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,燃点在715度以上才能烧出一个窟窿,而且窟窿不会扩散,没有烟,也没有燃烧物掉下去。

  自动清洁

  我们可以把建筑比做是一件衣服,无论是多好的衣服也会被弄脏,在日常生活中,我们需要定期为衣服做清洁工作。这点对于建筑物也是一样,它们也需要定期地做墙面粉刷工作。但透明的“水立方”又将如何进行清洁工作呢?答案也许会让您吃惊不小:“水立方”会自己洗脸!

  原来,“水立方”所使用的ETFE膜除有很强的抗压性外,还拥有很强的自洁性。“水立方”中方设计师、中建国际(深圳)设计顾问有限公司总工程师郑方解释说,由于这种材料的摩擦系数很小,尘土不容易粘在上面。即使粘上尘土,只要下点小雨,立刻就能将膜冲洗得干干净净。即使人工擦洗也要比自家擦玻璃、擦桌子省力得多。“泡泡”之间的凹陷处也有助于积水分流,这样就不会因为积水而滋生霉菌。

  空气流通

  “水立方”一个方形的大泡泡,给我们的感觉是否有些密不透风呢?整个建筑中没有一扇窗户,它又用什么方法让空气流通呢?解决这些问题的办法还是在“水立方”外层的气枕上。

  在“水立方”的屋顶及两层膜结构的中间底下开口处都设有自然排风的风机,相当于设置了8个自然通风口,空气进来,通过屋顶的空腔出去,这样就把建筑空间中的热量散发出去。而且在“水立方”外层气枕的内层膜和内层气枕的外层膜上,还镀有上亿个密度不等的镀点以控制膜的透光度,解决了阳光直射的问题,这样就减少了阳光带来的热量,不会使室内的温度太高。

  此外,观众席每个座位的后方也都安装有一个独立的出风口,即使紧邻的两个观众喷洒了不同味道的香水,也不用担心串味儿。

  “水立方”中方设计师郑方也表示,“水立方”在室内环境的设计上充分考虑了运动员和观众的需要。国家游泳中心的比赛大厅、戏水大厅都采用了百叶自然进风、上部机械排风,可替代强制新风量。从施工开始,场馆就进行了全过程的健康监测。这样,能够真实地记录并分析结构的风压和脉动以及温度场的变化,从而确保室内环境冬暖夏凉。

  绿色奥运

  节约是根本

  节约是2008年北京奥运会所有比赛场馆在建设之初所共同遵循的原则,“水立方”也不例外。分为游泳比赛池、跳水池和热身池的“水立方”就像一个巨大的蓄水池一样,它所需要的水量加起来达1万立方米。这1万立方米还不包括比赛时不使用的多功能水池、赛后使用的俱乐部泳池以及“水立方”外嬉水乐园等所使用的水,这个明星“胃口”还不是一般的大。

  为了保证“水立方”能够达到良好的节约效果,“水立方”专门设计了雨水回用系统、中水回用获取净水系统及降低自来水消耗系统和减少废水排放系统。这些系统的运用可使“水立方”在全年收集雨水1万吨、洗浴废水7万吨,游泳池用水6万吨。而建筑物所需的绿化、冷却塔补水、护城河补水、冲厕、冲洗地面等用水则全部通过废水回用解决,每年减少废水排放量14万吨。

  其中,“水立方”的池水采用砂滤—臭氧—活性炭净水工艺,该工艺中全部采用臭氧消毒,这种消毒方式既能有效去除池水的异味,也能消除池水对人体的刺激。经过这种方式消毒的池水,甚至达到了直接饮用的标准。

  此外“水立方”还专门在房顶设计了一套雨水收集系统,能够让雨水汇集到“水立方”南广场的中心储蓄池内,经过消毒后,供给空调冷却水补水和冲洗场馆等室外景观用水,每年收集的雨水资源1万吨,相当于100个北京居民家庭的一年用水量。

  运动员在“水立方”洗浴后的废水、游泳池循环净化后排出的废水等,还会经过生物接触氧化、过滤以及活性炭吸附、消毒后,用于场馆内坐便器、地面冲洗以及室外绿化灌溉,每年可节水4万吨以上。

  人文奥运

  血浓于水

  可以说,“水立方”已成为凝结千万炎黄子孙“百年奥运,中华圆梦”的标志性建筑。与其他奥运场馆不同的是,“水立方”是北京奥组委指定的惟一一个接受港澳台同胞和海外华人捐赠建设的奥运场馆。整个捐赠活动中,超过10万人参加捐赠,捐赠到位资金达6.5亿元人民币。其中来自中国台湾的捐赠金额约6000万元人民币。

  在建造过程中北京市委市政府专门设立了北京市港澳台侨同胞共建北京奥运场馆委员会,在广大港澳同胞、台湾同胞和华侨华人朋友的参与、贡献和努力下,市共建委办公室共收到来自102个国家和地区35万多位港澳台侨同胞的9亿余元人民币的捐款,这其中的每一个数字都凝聚着港澳台侨同胞心系祖国的拳拳赤子之心,每一笔捐款都体现着中华民族海内外共同办奥运的伟大民族团结精神。

  处处显关怀

  自来水可直接饮用,一直是我们所关心的问题。2007年,很多媒体就在报道奥运场馆内及周边的自来水可直接饮用。而在今年的1月31日,我们才真真正正地喝上了自来水。

  当我们走进“水立方”观看比赛时,肯定会被一排排彩色灯管装扮的饮用水龙头所吸引,这些水龙头就是“水立方”为观众提供喝直饮水的地方。直饮水也就是能直接饮用的自来水,这些直饮水龙头在“水立方”内部一共有9处,而且每一处都用五彩灯光点缀,极好辨认,观众在比赛期间口渴时,可直接饮用,极大地满足了观众的需求。

  “水立方”内的设施可不光只有直饮水龙头。在“水立方”内,还有很多供观众买东西的小店,这些小店可以说是应有尽有。在观看比赛前,观众能在离自己座位很近的地方买到所需的用品。

  在每个场馆中,供残疾人使用的通道和设施也是必不可少的。在“水立方”,残疾人所乘坐的电梯关门速度比健全人乘坐的电梯要慢很多。此外,在观众看台横向走廊的护栏设置上也体现了这点,护栏每隔一段便会有一个向外的凸起,大小刚好可以容纳一辆轮椅,这样的设置可以使残疾人观众在通过走廊时与其他人相互避让,不至于造成拥堵。

  而在奥运会后,“水立方”经过改建将成为北京市民的水上娱乐中心。“水立方”业主单位北京市国有资产经营有限责任公司副总经理康伟也表示,奥运会后国家游泳中心将对市民开放,内有游泳、跳水、嬉水乐园和冰上娱乐设施,而且门票的价位也将尽可能让更多的老百姓能够接受。

  

(责任编辑:静娅)
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