水立方详细介绍

水立方详细介绍

国家游泳中心是北京2008年奥运会比赛场馆之一，其创意来自于肥皂泡的结构，因其外观酷似一个蓝色方盒子而被称为“水立方”。与“鸟巢”一样，“水立方”独特的结构设计给施工带来了很大难度，因为它是世界上第一个尝试实现这一肥皂泡结构体系的建筑。“水立方”的建筑外围护采用新型的环保节能ETFE（四氟乙烯）膜材料，由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米。

建设地点：奥林匹克公园

建筑面积（M2）：65000－80000。

座席数：永久座席为6000个，临时性座席11000个。

赛时功能：游泳、跳水、花样游泳、水球。

开工时间：2003.12.24。

工时间：2007年四季度。

“水立方”是世界上首个基于“气泡理论”建造的多面体钢架结构建筑。独特的结构设计给施工带来了很大困难。国家游泳中心总经理康伟说，“水立方”的创意来自于肥皂泡的构造。这种在自然界常见的形态从未在建筑结构中出现过。

“从截面上看，‘水立方’墙面和屋顶都分为内外3层，9803个球形节点、20870根钢质杆件中，没有一个零件在空间定位上是完全平行的，传统的二维图纸无法标出工件的坐标。因此，定位难成为‘水立方’施工中遇到的最大挑战。”康伟说。

在业主的委托下，中建国际（深圳）设计顾问有限公司联合国内4家研究单位，仅用了半个多月便把“水立方”的所有工件在三维空间上一一标出了坐标。30513个工件、91539个坐标值，堆成了两尺多高的施工图纸。作为自主创新成果，《新型多面体空间钢架结构设计理论》为“水立方”的钢结构搭建提供了技术标准。

随着奥运工程进度的不断推进，新标准、新工艺不断涌现。这些新标准、新工艺是奥运工程留下的一笔宝贵财富，今后将成为同类建筑的参照标准。

“水立方”膜结构的表面覆盖面积达到10万平方米。为确保正式安装的顺利进行，2006年春节前完成了实体墙面500平方米试安装。此次正式施工前，“水立方”主体钢结构已完成了施工准备工作，具备了贴膜条件。首次披露哈尔滨为“鸟巢”焊接术之乡。

作为北京奥运会的场馆，“鸟巢”（即国家体育场）创造了“世界之最”———世界上跨度最大的钢结构建筑。近日，关于这一“世界之最”的创造故事首次披露。据新华社报道，这是一个缺少现成技术标准作为参考的“世界之最”，科研人员为此曾北上哈尔滨摸索不同钢材在零下30℃下的焊接要求。

据介绍，“鸟巢”钢结构的最大跨度达到343米，如果使用普通钢材，厚度至少要达到220毫米。这样一来，“鸟巢”钢结构的总重量将超过8万吨，不仅不便于加工和运输，而且钢板越厚，焊接越困难。经过专家反复论证，厚度为110毫米的Ｑ460高强度钢材成为最佳选择。

钢材问题解决了，焊接问题又来了。“鸟巢”钢结构焊缝总长达30多万米，其中现场焊接焊缝长达6万多米。按工期要求，近一半现场钢材焊接要在去年年底至今年年初进行。此时北京正值冬季，室外气温常在0℃以下，而焊接一般要求在0℃以上的“正

温”条件下进行。

应该预热多久？用什么温度焊接最合适？“鸟巢”钢结构动工之前，施工单位对全世界150多个钢铁焊接的大型数据库进行了详细的检索，结果没有找到任何相关工艺标准的记录。

为攻克难题，科研人员兵分多路，进行可焊性实验。有的北上哈尔滨，摸索不同钢材在零下30℃下的焊接要求；有的埋头在实验室里，测算出了室外一级至五级风下进行焊接的不同技术参数；有的对焊好的钢材进行冲击实验……实验一直持续了5个多月，最终制定出了准确科学的施工质量验收规范。三维图锁定“水立方”肥皂泡。