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北京思源和谐

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日志

 
 

国家大剧院攻克七大难题  

2009-09-29 13:33:00|  分类: 【加固技术】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   国家大剧院的壳体表面由2万多块钛金属板和1200多块超白透明玻璃组成,营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。每当夜幕降临,透过渐开的“帷幕”,金碧辉煌的歌剧院尽收眼底,而壳体表面上星星点点、错落有致的“蘑菇灯”,如同扑朔迷离的点点繁星,与远处的夜空遥相呼应,使大剧院别有一种含蓄而别致的韵味与美感。

根据国家大剧院主设计师、法国著名建筑师保罗·安德鲁的构想,国家大剧院建成后,将呈现出这样的景观:巨大的绿色公园内,一湖碧水环绕着椭圆形的银色大剧院,钛金属板和玻璃制成的外壳与天空的光芒交相辉映,色调变幻莫测。剧院的四周是部分透明的金色网状玻璃墙,人们从建筑内部就能够看到蔚蓝的天空。所以,有人将建成的大剧院外形描绘成“一滴晶莹的水珠”。

     然而,让大剧院从图纸变成现实并非易事。半椭圆形的屋面由具有柔和色调和光泽、厚度只有0.44毫米的钛金属覆盖。前后两侧有两个类似三角形的玻璃幕墙切面,整个建筑犹如漂浮于人造水面之上,观众需从一条80米长的水下通道进入演出大厅……独特精巧的“湖中明珠”构思,提出了一个世界级的施工难题。据国家大剧院副院长王争鸣介绍,大剧院的建设者们逐一攻克了建设过程中的七大技术难题。

 

     难题一:如何架起“中国第一大穹顶”。

     大剧院的屋顶是个椭圆大穹体,其壳体结构由一根根弧形钢梁组成,是目前我国跨度最大的壳体钢结构建筑。高46.285米,东西轴跨度212米、南北轴跨度144米,周长达6000多米,可罩住整个北京工人体育场,为国内建筑之最。如此巨大的钢架结构中间没有一根柱子支撑,重达6750吨的庞然大物的稳定与完全,完全依靠自身的力学结构体系来保证。这对壳体的整体稳定性、整体刚度和抗震、抗风荷载、抗雪荷载及拼接、安装等都有很高的技术要求。

  难题二:如何进行超深基础施工。

     大剧院地下最深达32.5米,是目前北京地区公共建筑最深的地下工程。这对基坑支护、排水、防水、抗浮等方面要求都很高。为了保证人民大会堂等周边建筑的安全,工程技术人员经过了精密调研,最终确定,打造一道深达41米的“地下连续墙”,即用混凝土从最高地下水位直到地下60米岩石层处,砌了一道密封的地下隔水墙,将地基围得严严实实,防止邻近地面沉降。经检测,国家大剧院开挖后,对人民大会堂、地铁站和邻近的居民房都没有任何影响,达到了预期的目标。

  难题三:如何安装钛金属屋面。

     由于大剧院外形为椭圆体、双曲面,所以每块钛板的形状、角度、弧度各不相同。另外,钛金属板的厚度只有0.44毫米,如同一张薄纸,下面必须有一个由复合材料制成的衬层,每一块衬层也将切割成与上面的钛金属板同样大小,操作难度极大,对加工、制作、安装技术要求很高。经过技术人员精确地计算,工厂精密地加工,现场精准地安装,这一艰巨任务最终圆满完成。

     难题四:如何保证石材国产化。

     大剧院共使用了20多种天然石材,全部来自国内十几个省市,石材铺设总面积约10万平方米,如此大规模的建筑工程全部使用国产石材尚属首次,大大节约了建材成本。大剧院工程人员坚持使用国产石材,历经多年、几经周折才全部找到吻合设计师理念的石材。石材质量完全具有国标标准。

     难题五:如何快速安全撤离观众。

     大剧院3个剧场总共能容纳5500人左右,加上演职人员,最多时达7000人。由于剧院四周被一个巨型露天水池所围,因此一旦发生火灾等突发事件,如何迅速将7000人安全撤离,是一个棘手难题。

     据介绍,国家大剧院的消防疏散通道是按1.5万人能迅速撤离的标准设计的。其中,在地下3米和7米处,各有疏散通道8到9处,它们从巨型水池底下穿过,直通外部广场。通过这些通道,观众可在4分钟之内全部安全疏散,这比消防条例中规定的6分钟还短。

     此外,在剧院与露天水池之间有一条宽达8米的环形消防通道,可容纳两辆消防车并排通行,同时还留有两米宽的人行通道,消防队员可通过消防通道迅速到达着火点,这样消防人员与被疏散人员可以各走各的路,互不干扰。

  难题六:如何控制剧场信号。

     针对不同时段、不同需要,大剧院可以对剧场内的各种不同通信信号进行控制、收放自如。

     难题七:如何让四季“春水荡漾”。

     为保证大剧院周围的水池冬天不结冰,夏天不长藻,大剧院采用了“中央液态冷热源环境系统”,利用地下水的温差来进行热交换,可以始终将露天巨型水池的水温控制在零上几摄氏度,既环保,耗能又少,保证了水温的冬暖夏凉。

 

 

 

 

 

 

 

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