國(guó)家速滑館國(guó)家速滑館又(yòu)被稱為(wèi)“冰絲帶”,22條絲帶就像運動員滑過的痕迹,象征速度和激情。這22條“冰絲帶”實際是22根曲線(xiàn)環形玻璃幕牆,随外立面環繞而成,平均每條長(cháng)約622米。複雜曲面幕牆是“冰絲帶”理(lǐ)念的主要載體(tǐ)也是建築效果的核心特征,将夢幻的靈感轉化成現實的建築,考驗的不僅是設計,還有(yǒu)制造、施工(gōng),以及材料的選擇等。
北玻股份天津北玻公(gōng)司(以下簡稱北玻)承接了國(guó)家速滑館幕牆玻璃的制造任務(wù),這個見證了若幹冰上運動世界紀錄的建築本身,亦在低碳節能(néng)及工(gōng)藝美學(xué)等方面取得開創性成果。
三大奧運地标
國(guó)家速滑館 “冰絲帶”與國(guó)家體(tǐ)育場“鳥巢”、國(guó)家遊泳中(zhōng)心“水立方”相呼應,形成“水”“火”“冰”的和諧對比。
北京,世界首個“雙奧之城”,三大奧運地标都閃耀着北玻出品的建築玻璃。北玻營銷總監、高級工(gōng)程師李春超回憶,2007年,自成功中(zhōng)标鳥巢、水立方深加工(gōng)建築玻璃開始,北玻用(yòng)自己研發和獨創的玻璃加工(gōng)設備和玻璃加工(gōng)的技(jì )術,不僅使奧運場館應用(yòng)的高端玻璃産(chǎn)品實現了國(guó)産(chǎn)化,更體(tǐ)現了我國(guó)自主創新(xīn)的高新(xīn)技(jì )術在奧運工(gōng)程中(zhōng)的成功運用(yòng)。
從“鳥巢”到“水立方”再到“冰絲帶”,北玻與奧林匹克的故事從夏季蔓延到冬季,續寫着中(zhōng)國(guó)深加工(gōng)建築玻璃閃耀世界的傳奇。李春超介紹,作(zuò)為(wèi)此次北京冬奧會主媒體(tǐ)中(zhōng)心的國(guó)家會議中(zhōng)心二期項目玻璃和2021年日本奧運工(gōng)程日本體(tǐ)育團體(tǐ)辦(bàn)公(gōng)大樓玻璃,也是出自于北玻之手。
多(duō)項複雜工(gōng)藝
承載“冰絲帶”概念的曲面幕牆采用(yòng)了共兩種配置分(fēn)為(wèi)平、彎不同的曲率半徑玻璃——高性能(néng)Low-E正反彎鋼化、夾層、中(zhōng)空玻璃和“冰絲帶”玻璃(小(xiǎo)半徑彎弧彩釉夾層玻璃)。外立面二層以上為(wèi)“冰絲帶”玻璃和弧形立面幕牆,采用(yòng)Low-E節能(néng)正反彎、中(zhōng)空鋼化玻璃拼接安(ān)裝(zhuāng)。其中(zhōng)Low-E節能(néng)正反彎中(zhōng)空鋼化玻璃和“冰絲帶”玻璃共計3360塊,兩種配置的玻璃片片不同,形狀各異,組合安(ān)裝(zhuāng)後形成完美的曲面幕牆系統。
世界領先的玻璃生産(chǎn)加工(gōng)工(gōng)藝被運用(yòng)到這一項目中(zhōng),包括超白、彩釉、夾層、中(zhōng)空、小(xiǎo)半徑彎曲、鋼化,呈現了集結構、遮陽、照明和建築效果一體(tǐ)化設計的“冰絲帶”。
“北京速滑館項目一共應用(yòng)3360片玻璃,其中(zhōng)冰絲帶玻璃,且塊塊是異形大小(xiǎo)片小(xiǎo)半徑(R=175mm)半鋼化彎弧玻璃,打造出s曲面幕牆系統,這樣的小(xiǎo)半徑冰絲帶玻璃為(wèi)世界首次應用(yòng)。”
李春超是中(zhōng)國(guó)建築學(xué)會建築幕牆學(xué)術委員會的專家組委員,他(tā)表示,“冰絲帶”項目的玻璃超大、彎曲(分(fēn)為(wèi)凹凸面),大小(xiǎo)片,異形、Low-E 節能(néng)、小(xiǎo)半徑等多(duō)個技(jì )術難點相互交叉,加工(gōng)難度相當大。在前期和業主、設計師、總包、施工(gōng)等單位經過不斷試驗,R120/R150/R175mm3種不同小(xiǎo)半徑半鋼化玻璃的鋼化效果及可(kě)行性加工(gōng)方案,經過不斷研究和對比分(fēn)析,嚴格按照《項目規範》和《建築玻璃外觀質(zhì)量要求及評定》的27項檢驗指标逐項測量分(fēn)析,最終設計師采用(yòng)R175mm的小(xiǎo)半徑彎弧鋼化玻璃。
其中(zhōng),冰絲帶玻璃配置:6超白+1.52Sentryglas+6超白彩釉(異形大小(xiǎo)片彩釉半鋼化彎弧夾層玻璃)加工(gōng)工(gōng)藝複雜,尤其是彎弧半鋼化工(gōng)序,當初加工(gōng)時出現弦長(cháng)和弧長(cháng)偏差、直線(xiàn)邊S形彎曲、鋼化後存在局部變形等質(zhì)量缺陷。北玻股份技(jì )術團隊和北京交通大學(xué)通過BIM建模和采用(yòng)有(yǒu)限元分(fēn)析,經過試驗不斷優化工(gōng)藝流程、改善玻璃成型技(jì )術,最終順利按期完成了此項目的供貨。
玻璃幕牆的低碳節能(néng)之道
“冰絲帶”設計之初就确立了綠色低碳節能(néng)的目标,而曲面幕牆是怎樣體(tǐ)現綠色低碳這一目的的?
李春超表示,“冰絲帶”建在國(guó)家森林公(gōng)園中(zhōng),透明的立面為(wèi)觀衆創造了明亮的觀衆廳,與森林公(gōng)園産(chǎn)生良好的視覺互動。冬天,充足的陽光通過玻璃幕牆讓觀衆廳溫暖舒适;夏天通過設置在地面的進風口和玻璃幕牆頂端的出風口形成空氣的循環,可(kě)将室内多(duō)餘的熱量帶走。曲面幕牆選用(yòng)的優質(zhì)高透超白三銀low-e玻璃,具(jù)有(yǒu)高透光低傳熱的節能(néng)性能(néng),可(kě)以降低室内能(néng)量損失,以及降低室内空調機組電(diàn)耗,來達到設計師提出的綠色低碳設計要求。
2021年7月22日,國(guó)家速滑館複雜曲面幕牆及柔性屋面關鍵技(jì )術(2019YFF0301502)通過由中(zhōng)國(guó)建築學(xué)會組織的專家鑒定。鑒定委員會由崔愷院士擔任主任,莊惟敏院士、梅洪元、趙元超、崔彤、孫一民(mín)、張鵬舉、桂學(xué)文(wén)、錢方、蔡昭昀、林波榮等大師和專家學(xué)者擔任委員,經過實地考察、審閱相關資料、質(zhì)詢和讨論,共同認為(wèi)國(guó)家速滑館創新(xīn)性地選擇大跨索網屋面結構和複雜曲面幕牆體(tǐ)系,在綠色建築節材節能(néng)領域取得系列創新(xīn)成果。
中(zhōng)國(guó)建築學(xué)會組織的鑒定委員會實地考察“國(guó)家速滑館複雜曲面幕牆及柔性屋面關鍵技(jì )術”鑒定委員會認為(wèi),本課題針對複雜曲面幕牆和屋面圍護結構的工(gōng)藝和節能(néng)關鍵技(jì )術問題,首創了一種新(xīn)型單元式柔性金屬屋面體(tǐ)系,解決了與索網結構配套使用(yòng)的圍護系統技(jì )術難題,填補了裝(zhuāng)配式模塊化屋面系統的空白,具(jù)有(yǒu)良好的推廣應用(yòng)前景,經濟、社會效益顯著;應對冰絲帶特殊的造型要求,研發了單索支承異面網殼曲面幕牆體(tǐ)系;結合節能(néng)、安(ān)全要求,實現了高标準的曲面玻璃幕牆工(gōng)藝和性能(néng),推動了曲面玻璃幕牆的技(jì )術進步,實現功能(néng)、科(kē)學(xué)和藝術的結合,創造了建築工(gōng)藝美學(xué)新(xīn)高度。(本文(wén)來自澎湃新(xīn)聞,更多(duō)原創資訊請下載“澎湃新(xīn)聞”APP)
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