當(dāng)2008年北京奧運(yùn)會(huì)三大標(biāo)志性建筑之一的“水立方”美麗的芳容贏得世界矚目的時(shí)候，你知道嗎，承攬其幕墻工程項(xiàng)目的是沈陽(yáng)的企業(yè)——沈陽(yáng)遠(yuǎn)大集團(tuán)公司?！霸谶@三年里，我們時(shí)刻都牢記著不能給家鄉(xiāng)沈陽(yáng)丟臉！”7月28日，這件“泡泡裝”的創(chuàng)造者——國(guó)家游泳中心膜結(jié)構(gòu)項(xiàng)目經(jīng)理于蘭松向記者披露了創(chuàng)造奇跡的背后故事。
“膜”之難點(diǎn)——?dú)庹磉_(dá)3800個(gè)
于蘭松告訴記者，被描述為 “夢(mèng)幻般的建筑”的國(guó)家游泳中心“水立方”，其墻體設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)手法，創(chuàng)造了一項(xiàng)“世界紀(jì)錄”：即目前世界上技術(shù)難度最大、最復(fù)雜的膜結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目?！八⒎健钡慕Y(jié)構(gòu)遵循了自然界最普遍的結(jié)構(gòu)組成形式，采用一種基于三維空間有效分割氣泡理論的新型空間結(jié)構(gòu)，工程是膜結(jié)構(gòu)，膜結(jié)構(gòu)本身在中國(guó)是沒有的，但工程的結(jié)構(gòu)難點(diǎn)在世界上也是絕無僅有的。因此“水立方”的幕墻工程從分析、設(shè)計(jì)到施工都是極富挑戰(zhàn)性的工作。
“水立方”表面是由“ETFE膜”氣枕組成，這些氣枕充上氣就會(huì)形成“水泡”,“水立方”表面有3800多個(gè)氣枕，這才構(gòu)成了千姿百態(tài)的水世界。它能夠隔熱、增溫、隔音……一道道史無前例的世界級(jí)難題擺在遠(yuǎn)大面前。于蘭松表示，為攻克這些奧運(yùn)工程技術(shù)難點(diǎn)，沈陽(yáng)遠(yuǎn)大投入了500萬元資金，制作了現(xiàn)場(chǎng)視覺測(cè)試樣件、淋水樣件、展廳樣件，甚至搭建了試安裝樣件等，為了有效解決膜結(jié)構(gòu)在雨天產(chǎn)生噪聲的問題，遠(yuǎn)大在清華大學(xué)的信息學(xué)院建立了一個(gè)專門的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，并成功找到了解決的辦法。
“膜”之拼裝——金屬桿達(dá)十幾萬個(gè)
于蘭松告訴記者，除了3800多個(gè)膜結(jié)構(gòu)氣枕外，大大小小氣枕的金屬桿件也都是一件一個(gè)規(guī)格，數(shù)量更是達(dá)到了十幾萬個(gè)之多。這種材料的差異性給安裝施工帶來了極大的難度。這給于蘭松和同事們提出了一個(gè)相當(dāng)大的難題。因此，遠(yuǎn)大人將每個(gè)零件寫出編號(hào)，在噴漆之后寫出另一種編號(hào)，而且注意編碼的朝向。
于蘭松表示，連接到一起靠桿件，一個(gè)桿件需要墊框、夾塊、壓塞蓋、裝飾扣蓋完成，給施工帶來更大難度的是，這些“水滴”形狀大小各不相同。為了能準(zhǔn)確無誤地將每一塊膜結(jié)構(gòu)氣枕安裝到指定的位置上，每一個(gè)零件從設(shè)計(jì)、編號(hào)、加工、流轉(zhuǎn)、運(yùn)輸，到現(xiàn)場(chǎng)的儲(chǔ)存、安裝等環(huán)節(jié)，都實(shí)現(xiàn)了“無縫對(duì)接”。為保證工程進(jìn)度，工作人員在所有材料運(yùn)到場(chǎng)館前，先在工廠按照施工方的要求進(jìn)行裁剪，根據(jù)材料型號(hào)、位置進(jìn)行一一編號(hào)。在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，按照編號(hào)安裝到相對(duì)應(yīng)的位置。在安裝完一定區(qū)域后，將通過事先安裝在鋼架上的充氣管線對(duì)“氣泡”進(jìn)行充氣。整個(gè)充氣過程由電腦智能監(jiān)控，電腦將根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣壓、光照等條件使材料保持最佳狀態(tài)。
“膜”之魔力——上億個(gè)鍍點(diǎn)控制溫度
“水立方”幕墻工程共需要安裝3800多個(gè)膜結(jié)構(gòu)氣枕，它們大小不一、形狀各異，幾乎沒有形狀相同的兩塊材料，最大的一個(gè)約9平方米，而最小的一個(gè)不足1平方米。在內(nèi)外兩層膜間充入一定空氣便形成“泡泡”。但看似輕盈的膜結(jié)構(gòu)是否容易破裂？于蘭松告訴記者，“ETFE膜”的抗壓性極強(qiáng)，厚度類似牛皮紙厚度，不過在安裝完成后，單位面積上都能承擔(dān)相當(dāng)于汽車噸位的重量。膜的延展性也非常突出，拉到它本身的3到4倍長(zhǎng)都不會(huì)斷裂。
再好的建筑也需要維護(hù)。于蘭松告訴記者，“水立方”外立面的維護(hù)可以依靠自然的雨水完成。據(jù)介紹，由于“ETFE”膜本身的摩擦系數(shù)很小，灰塵、污垢在這滑溜溜的表面上根本“站不住腳”，因此“ETFE”膜有很強(qiáng)的自潔性。即使表面有些浮塵，只要下點(diǎn)小雨，立面的膜就能被沖洗得很干凈。
北京奧運(yùn)會(huì)舉辦時(shí)正值盛夏，酷暑天氣會(huì)不會(huì)使“水立方”變成一個(gè)匯聚陽(yáng)光的“溫室浴場(chǎng)”？如何在保持游泳館的透明、美觀的同時(shí)，避免透明場(chǎng)館溫度偏高、出現(xiàn)眩光？于蘭松還告訴記者，解決上述問題的法寶就是分布在“ETFE膜”上的上億個(gè)鍍點(diǎn)，他們將如同“遮陽(yáng)傘”一般控制著“水立方”的溫度和采光。
于蘭松表示，這上億個(gè)鍍點(diǎn)，在不同位置上的排列密度不盡相同，頂棚上的鍍點(diǎn)比東西墻面體要緊，是為了在中午阻隔強(qiáng)光的進(jìn)入：靠近地面的氣枕上，鍍點(diǎn)就稀一些，這是為了讓更柔和的光進(jìn)來。上億個(gè)鍍點(diǎn)組成了屏障，把刺眼的光線和多余的熱量擋在場(chǎng)館之外，既實(shí)現(xiàn)了游泳中心室內(nèi)光熱的平衡，也起到阻隔、反射光線的作用。在鍍點(diǎn)之間，光線仍然可以自由通過，保證場(chǎng)館的照明溫度，調(diào)節(jié)著室內(nèi)的日光。本報(bào)記者 白昕
