Hur uppnådde National Center for Performing Arts 6 750 ton stålramsbyggnad inte en enda pelare

National Centre for the Performing Arts har verkligen speglat den internationella förstklassiga nivån inom arkitektur, banat väg för inhemsk arkitektur och gjort många djärva försök, såsom användningen av titanmetallplåtar, som främst används vid tillverkning av flygplan och andra flygplan , som byggnadstakmaterial. Det djärva ovala utseendet och den omgivande vattenytan utgör en arkitektonisk form av en pärla på vattnet, roman, avantgardistisk och unik. Som helhet förkroppsligar det egenskaperna hos världens landmärkebyggnader på 2000-talet, och kan kallas den perfekta kombinationen av traditionellt och modernt, romantiskt och realistiskt.

Utformningen av National Center for Performing Arts började med två principer: för det första är det en teater i världsklass; För det andra kan den inte råna folkets stora sal. Den sista stora teatern presenterades inför världen med en enorm oval, och blev en landmärkebyggnad med ny form och unikt koncept.

Enligt den berömda franska arkitekten Paul Andreus vision är landskapet efter färdigställandet av Nationalteatern följande: i en enorm grön park omger en pöl av blått vatten den ovala silverteatern, och titanskivan och glasskalet reflekterar ljuset av dagen och natten, och färgen ändras. Teatern är omgiven av delvis genomskinliga guldnätglasväggar och toppad med en vy över himlen inifrån byggnaden. Vissa människor beskriver utseendet på Grand Theatre efter dess färdigställande som "en droppe kristallvatten".

1. Kinas största kupol är byggd av 6 750 ton stålbalkar

NCPA-skalet består av böjda stålbalkar, en enorm stålkupol som nästan kan täcka hela Beijing Workers' Stadium.

Överraskande, en så storstålramskonstruktionstöds inte av en enda pelare i mitten. Med andra ord måste stålkonstruktionen som väger 6750 ton helt förlita sig på sitt eget mekaniska struktursystem för att säkerställa säkerhet och stabilitet.

Denna flexibla design gör National Center for the Performing Arts som en tai chi-mästare som desarmerar alla slags krafter från omvärlden med mjuka och stela medel. I utformningen avStål strukturi Grand Theatre är mängden stål som används i hela stålkonstruktionen endast 197 kg per kvadratmeter, vilket är lägre än många liknande stålkonstruktionsbyggnader. Konstruktionen av denna skalstålkonstruktion är extremt svår, och kranen med det största tonnaget i Kina används vid hissning av stålbalkar.

2. Häll underjordisk vattenbarriärvägg för att förhindra omgivande grundsättning

National Center for Performing Arts är 46 meter högt, men dess underjordiska djup är lika högt som en 10-våningsbyggnad, 60 % av byggytan är underjordisk och den djupaste är 32,5 meter, vilket är det djupaste underjordiska projektet för allmänheten byggnader i Peking.

Det finns rikligt med underjordiskt grundvatten, och flytkraften som genereras av detta grundvatten kan lyfta ett gigantiskt hangarfartyg som väger 1 miljon ton, så enorm flytkraft är tillräckligt för att lyfta hela National Grand Theatre.

Den traditionella lösningen är att pumpa grundvatten kontinuerligt, men resultatet av denna pumpning av grundvatten kommer att bli bildandet av en 5 km underjordisk "grundvattentratt" runt Grand Theatre, vilket gör att den omgivande grunden sätter sig och till och med byggnadens yta kan spricka.

För att lösa detta problem har ingenjörer och tekniker utfört exakt forskning och gjutit en underjordisk vattenbarriär med betong från högsta grundvattennivån till lerskiktet 60 meter under jorden. Denna enorma "hink", bildad av en underjordisk betongvägg, omsluter grunden till Grand Theatre. Pumpen drar bort vattnet från hinken, så att oavsett hur mycket vatten som pumpas från grunden påverkas inte grundvattnet utanför hinken, och de omgivande byggnaderna är säkra.

3. Luftkonditionering i trånga utrymmen

National Center for Performing Arts är en stängd byggnad utan externa fönster. I ett sådant stängt utrymme regleras inomhusluften helt av den centrala luftkonditioneringsapparaten, så vissa krav ställs för luftkonditioneringsapparatens hälsofunktion. Efter SARS höjde ingenjörspersonalen på Grand Theatre standarderna för luftkonditioneringsinstallation, returluftsystem, friskluftsenhet, etc., för att ytterligare förbättra standarderna för att säkerställa att den centrala luftkonditioneringen uppfyller hälsostandarderna.

4. Montering av tak i titanlegering

Taket på Stora Teatern har 36 000 kvadratmeter och är huvudsakligen tillverkat av titan och glaspaneler. Titanmetall har hög hållfasthet, korrosionsbeständighet och bra färg, och används främst vid tillverkning av flygplan och andra flygplansmetallmaterial. Taket kommer att monteras av mer än 10 000 titanplåtar på cirka 2 kvadratmeter. Eftersom installationsvinkeln alltid förändras är varje titanplatta en hyperboloid med olika area, storlek och krökning. Tjockleken på titanmetallplattan är bara 0,44 mm, vilket är lätt och tunt, som ett tunt papper, så det måste finnas en liner gjord av kompositmaterial under, och varje liner kommer att skäras till samma storlek som titanet metallplåt ovanför, så arbetsbelastningen och arbetssvårigheten är extremt stor.

För närvarande finns det inte ett så stort område av titanmetallplåt i det internationella byggnadstaket. Japanska byggnader använder titanplattor mer, denna gång kommer Grand Theatre att ge en japansk tillverkare i uppdrag att tillverka titanmetallplåtar.

5. Rengöring av takskalsöverkant

Rengöringen av takskalet i titan är ett besvärligt problem, och det föreslås att om den manuella rengöringsmetoden används kommer det att framstå som besvärligt och oskönt, och avancerad teknik bör användas för att lösa det.

För närvarande är ingenjörer benägna att välja en högteknologisk nanobeläggning, som inte kommer att fastna på objektets yta efter beläggning, så länge vattnet spolas, kommer all smuts att tvättas bort.

Men eftersom detta är en ny teknik, det finns inget liknande tekniskt exempel att hänvisa till, ingenjörer utför laboratorieförstärkande tester på denna nanobeläggning, om man ska använda testresultaten kan bestämmas efter.

6. All inhemsk sten, som visar en vacker jord

Grand Theatre använde mer än 20 sorters natursten, alla från mer än 10 provinser och städer i Kina. Bara de 22 områdena i hallen använder mer än 10 sorters sten, som kallas "Splendid earth", vilket betyder den kinesiska nationens fantastiska berg och floder.

Det finns "Blue diamond" från Chengde, "Night rose" från Shanxi, "Starry Sky" från Hubei, "snäckskalsblomma" från Guizhou... Många av dem är sällsynta sorter, som den "gröna gyllene blomman" från Henan , som är slutsåld.

Den "vita jade jade" som läggs i olivhallen som produceras i Peking är en vit sten med diagonala gröna revben, diagonala linjer genereras naturligt och allt åt samma håll, vilket är mycket sällsynt. Den totala stenläggningsytan för den stora teatern är cirka 100 000 kvadratmeter, ingenjörspersonalen insisterar på att använda inhemsk sten, efter flera vändningar för att hitta all sten som matchar designerns koncept i färg och textur.

En sådan storskalig icke-strålning sten gruvdrift, är bearbetning också en stor utmaning för ingenjörer, även designern Andrew förundrades också över färgglada färgglada kinesiska sten och kinesiska sten gruvdrift, bearbetningsteknik utsökt.

7. Ta dig ut snabbt och säkert

De tre teatrarna i National Grand Theatre kan rymma totalt cirka 5 500 personer, plus skådespelare och besättning upp till 7 000 personer, på grund av den unika designen av National Grand Theatre är teatern omgiven av en gigantisk utomhuspool, så i händelse av en nödsituation som brand, hur man snabbt 7 000 publik från vattnet omgiven av "äggskalet" i den säkra evakueringen, i början av designen, Det är ett knepigt problem för designers att lösa.

Faktum är att brandutrymningstunneln vid National Center for the Performing Arts slutligen utformades för att tillåta 15 000 människor att evakuera snabbt. Bland dem finns det åtta till nio evakueringsvägar, vardera tre och sju meter under jord, som passerar under den gigantiska poolen och leder till det yttre torget. Genom dessa passager kan åskådare säkert evakueras inom fyra minuter, vilket är mindre än de sex minuter som krävs enligt brandkoden.

Dessutom finns en ringbrandkanal upp till 8 meter bred designad mellan teatern och utomhuspoolen, som är ganska rymlig och rymmer två brandbilar som passerar sida vid sida, samtidigt som den lämnar en två meter bred gångkanal. , kan brandmän nå brandpunkten i tid genom brandkanalen, så att brandpersonal och evakuerad personal kan gå sin egen väg utan att störa.

Denna "teater i staden, staden i teatern" framstår med en märklig attityd av en "pärla i sjön" bortom fantasi. Den uttrycker den inre vitaliteten, den inre vitaliteten under den yttre stillheten. Grand Theatre representerar slutet på en era och början på en annan.