水立方ETFE氣枕建筑技術(shù)

    水立方采用的是膜結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，其是一種21世紀(jì)最具代表性的全新建筑形式，在各種大跨度的空間建筑中已經(jīng)成為了一種首選技術(shù)，水立方所使用到的膜材是ETFE，這種膜材的特點(diǎn)我們上邊已經(jīng)簡(jiǎn)單說(shuō)過(guò)了，其使用壽命超過(guò)20年，其強(qiáng)度很高，人在上面走完全沒(méi)有問(wèn)題，現(xiàn)在世界上能獨(dú)立完成這種規(guī)模膜結(jié)構(gòu)建筑的公司只有三家。


    說(shuō)到水立方的建筑技術(shù)我們就不得不提氣泡理論，19實(shí)際末Lord Kelvin提出了一個(gè)問(wèn)題：如果我們將三維空間細(xì)分為若干個(gè)小部分，每個(gè)部分體積相等但要保證接觸表面積最小，這些細(xì)小的部分應(yīng)該是什么形狀？1993年這個(gè)問(wèn)題得到了最理想的答案，Weaire和Phelan教授提出要解決這個(gè)問(wèn)題，那么構(gòu)造體中采用兩種不同的單元體，一種為十四面體，一種為十二面體，水立方的多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)就是采用的這種方式，水立方整個(gè)建筑由3000多個(gè)ETFE氣枕構(gòu)成，氣枕大小形狀不一，面積超過(guò)10萬(wàn)平米，水立方除了地表之外，整個(gè)結(jié)構(gòu)表面都是由膜覆蓋，其安裝是先搭建鋼架構(gòu)，然后安裝氣枕，最后通過(guò)鋼架上預(yù)留的充氣線(xiàn)對(duì)氣枕進(jìn)行充氣，氣枕就變成了氣泡，充氣過(guò)程都是由電腦自動(dòng)控制的，而且會(huì)根據(jù)氣壓，光照等條件進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，保證整個(gè)氣泡單元都處于最佳狀態(tài)。因?yàn)镋TFE膜材具有自潔的功能，所以依靠雨水沖刷就能保持外表潔凈如新，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是維修便捷，電腦會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)氣泡單元的狀況，如果出現(xiàn)損壞可以快速定位進(jìn)行修復(fù)或者更換，此外，在水立方漂亮的膜結(jié)構(gòu)外衣上還點(diǎn)綴著無(wú)數(shù)白色的亮點(diǎn)，被稱(chēng)為鍍點(diǎn)，他們的作用是反射光線(xiàn)，從而保證水立方內(nèi)部隔熱散熱的效果，由于ETFE膜材由很好的透光性，所以白天室內(nèi)采光完全依靠自然光線(xiàn)，這就大大減少了照明設(shè)施的使用時(shí)間，也起到了節(jié)能減排的作用。最不可思議的是建筑面積將近8萬(wàn)平米的水立方?jīng)]有使用一根鋼筋，一塊混凝土，其墻體跟頂棚都是用鋼管連接而成，共有1.2萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，用鋼量?jī)H6900噸，平均每平米只有120公斤，其依靠只有2.4毫米厚的膜結(jié)構(gòu)氣枕對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行包覆，整體給人的感覺(jué)就是不可思議。

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