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新材料無處不在，成北京奧運會亮麗風(fēng)景

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:02:17 [收藏]

        材料既是保證奧運工程順利實施的重要基石，同時還擔(dān)負著實現(xiàn)科技奧運主題的重要作用。北京奧運場館的主體建筑材料、場館設(shè)施配套材料、體育設(shè)施配套材料、奧運服務(wù)配套材料、周邊設(shè)施及城市建設(shè)配套材料及其他相關(guān)材料等對新材料的大量需求，為我國新材料產(chǎn)業(yè)尤其是生態(tài)建材、可降解塑料、無鉛助劑、太陽能電池以及清潔燃料等綠色材料產(chǎn)業(yè)，帶來重要的發(fā)展機遇。新材料的運用成為北京奧運會一道亮麗的風(fēng)景線。

    納米材料唱主角

    自上世紀(jì)80年代以來，納米技術(shù)成為世界科技前沿的重點課題。一些國家紛紛制定相關(guān)戰(zhàn)略，并投入巨資搶占納米技術(shù)的戰(zhàn)略高地。記者了解到，在奧運會場館建設(shè)中，納米材料更是得到了廣泛的應(yīng)用。

    走進各大體育場館，納米改性涂料、納米孔超級絕熱材料、納米自潔玻璃、納米材料空氣凈化器、納米塑鋼門窗等，隨處可見。

    始建于1968年的首都體育館，于北京奧運會期間承擔(dān)排球比賽任務(wù)。

    經(jīng)過科技手段的運用，這座有著40年館齡的建筑，堪稱納米化了。1600平方米的防水吸聲板使用了防止變形的納米材料；訓(xùn)練館的內(nèi)墻使用了能抗菌抗污染的納米涂料；耐磨耐腐蝕的納米塑料應(yīng)用在門窗和排污管道上；納米空氣凈化器能將吸煙室的煙霧分解成無害氣體。

    北京奧運會籃球比賽場館五棵松體育館，使用了納米自潔玻璃。經(jīng)過納米鍍膜處理的玻璃，其表面具有超親水性能。該特性可以使水分子均勻地在玻璃表面鋪展開來，并且完全浸潤玻璃。通過陽光照射，紫外線激活玻璃表面鍍膜里的納米材料，產(chǎn)生光催化反應(yīng)，將玻璃表面的有機物分解成水和二氧化碳，并通過水的重力將附著于玻璃上的污物攜帶走，從而達到自潔效果。

    膜結(jié)構(gòu)裝扮“水立方”

    閃爍變幻的紅、黃、橙、藍、綠燈光組合，使得國家游泳中心“水立方”鮮艷奪目。據(jù)設(shè)計者中建國際設(shè)計顧問有限公司總建筑師鄭方介紹，這座集世界最先進多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)技術(shù)大成的建筑，采用世界規(guī)模最大、構(gòu)造最復(fù)雜、綜合技術(shù)最全面的膜結(jié)構(gòu)。

    構(gòu)成“水立方”“皮膚”的3000多個不規(guī)則“泡泡”，是由新型的環(huán)保節(jié)能材料四氟乙烯膜（ETFE）制成的。雖然它的外表厚度只有..2毫米，但ETFE膜具有很好的延展性和抗壓性，1米長的膜可被拉伸至3.5米長，熔點高達275攝氏度，即使用火去燒都不會點燃，因此被人們稱為“塑料王”。

    使用了ETFE膜，“水立方”還更加節(jié)能。陽光穿過“水立方”表面透明的ETFE膜，可以直接加熱游泳池水溫和室溫。這使得“水立方”整體節(jié)能9％左右。另外，采用ETFE膜結(jié)構(gòu)，館內(nèi)透光性大大提高，可保證90％的自然光進入場館，夏季自然光照明平均每天近10個小時。

    國產(chǎn)特鋼填補空白

    更令國人自豪的是，支撐國家體育館“鳥巢”的鋼筋鐵骨，全部是國產(chǎn)鋼。這一世界跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)建筑，向世人展示出科技創(chuàng)造的奇跡。

    “鳥巢”這個輻射式旋轉(zhuǎn)而成的夢幻般造型，讓4.2萬噸鋼的受力點集中在24根柱子和柱腳上。


    什么樣的鋼能夠支撐起如此大的重量？這是中外建筑科學(xué)家、設(shè)計家從未遇到過的。必須盡快研制出一種把這些相對立的特性統(tǒng)一起來的特殊鋼材，才能破解“鳥巢”用鋼的難題。




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