¿Cuál es la función de la estructura del Cubo de Agua de los Juegos Olímpicos de Beijing?

Wang Xiaojie: Frente al Nido de Pájaro masculino está el suave y hermoso Cubo de Agua al lado. Todavía no podemos ver su feminidad porque no ha sido recubierta con esta estructura de membrana especial. En aproximadamente un mes, el Water Cube comenzará a instalar 100.000 metros cuadrados de membrana fabricada con este material especial. Cómo hacer que este material ligero y fino controle bien el sonido, la luz y el calor en interiores se ha convertido en el mayor problema para el personal científico y técnico.

El Cubo de Agua es un edificio translúcido. Uno de sus diseños es absorber la luz natural a través de una estructura de película delgada para ajustar la luz y la temperatura dentro del museo, logrando así el propósito de conservación de energía y protección del medio ambiente. Sin embargo, cómo evitar que se convierta en un invernadero es un problema si sólo se basa en una película desnuda, sin mencionar el ajuste de la temperatura de la luz. Estas manchas redondas en la película, llamadas manchas de revestimiento, son la solución al problema. Son como pequeños paraguas, aislan y reflejan la luz, manteniendo fuera del lugar la luz deslumbrante y el exceso de calor.

Mao Hongwei, director del Departamento Mecánico y Eléctrico del Consorcio de Diseño del Centro Nacional de Natación de Construcción de China: Por ejemplo, en el norte, la carga solar es muy pequeña, por lo que, bajo esta premisa, nuestros (puntos de galvanoplastia) La densidad es relativamente escasa, lo que da a las personas una sensación de transparencia. Hacia el oeste y el este, tendremos puntos densos debido a la fuerte luz solar entrante.

Si quieres mantener fresco el Water Cube cuando hace calor o cuando se pone el sol, la distribución de estas pequeñas sombrillas debe ser muy precisa. Mediante el estudio de los datos climáticos de Beijing de los últimos 30 años y cálculos precisos, finalmente se determinó el área del punto de revestimiento requerida para cada película.

Fang Zheng, diseñador del proyecto "Cubo de agua": Los puntos (área) de revestimiento de la parte principal de la fachada sur son menos del 50%. Los principales puntos (área) de revestimiento en la fachada oeste son aproximadamente el 60%. Con tales puntos de revestimiento, toda la fachada oeste puede bloquear más del 70% de la energía solar que ingresa al edificio.

El efecto visual más conmovedor del Cubo de Agua es que, sin importar desde cualquier ángulo dentro o fuera del lugar, puedes ver las burbujas translúcidas estrechamente conectadas, pero no puedes ver una viga de acero adicional. Entonces, ¿cómo se unen las burbujas y las vigas de acero? Esta caja cuadrada de color azul claro esconde en realidad un secreto sobre la espuma natural.

Wang Xiaojie: Pensé en una forma muy vívida de mostrarles cómo se ve realmente el Cubo de Agua. Primero juguemos a hacer pompas de jabón. Todo el mundo ha jugado a este juego cuando era niño. Bueno, mira, ¿son similares? De hecho, las paredes exteriores y el techo del Cubo de Agua están formados por miles de estas burbujas. Hace más de 100 años, en Europa, Rod Colvin, un científico al que le encantaba jugar con burbujas, propuso esta "teoría de las burbujas". Dijo que, de hecho, la estructura de disposición de muchas sustancias en la naturaleza se compone de esta estructura de burbujas. Pero esta teoría se ha propuesto durante más de cien años, pero nadie ha pensado nunca en cómo aplicarla a la arquitectura.

Reportero: "¿Cómo fue cuando viste el Cubo de Agua por primera vez?"

Sun Yanchao, subdirector general del Centro Acuático Nacional y jefe de la estructura de acero , dijo: "Esto es muy novedoso y soñador... Pero los más de 100 dibujos de diseño solo nos dicen qué es el edificio, pero no nos dicen cómo construirlo. El componente completo del Cubo de Agua son 20,000 varillas, Se forman así 10.000 bolas y un total de 30.000 componentes. Cada nodo y cada sección es diferente. Al final, completamos más de 30.000 dibujos". Reportero: "¿Cuánto tiempo llevó dibujar estos más? ¿30.000 dibujos?"

Sun Yanchao: "Me llevó alrededor de un año. Ahora, cuando pienso en lo que hice este año, no recuerdo nada más que pintar".

Pila. Las burbujas en una pared, la clave es encontrar la ubicación exacta de la viga de acero como el borde de la burbuja. Los ingenieros probaron muchos métodos, incluido el posicionamiento GPS, el posicionamiento láser, la traducción general y la instalación regional, pero el progreso del proyecto siempre fue demasiado lento.

Kang Wei, director general del Centro Acuático Nacional: "Calculamos, si podemos soldar más de 30 piezas cada día, ¿cuándo podremos completar la tarea? Es posible que no podamos completarla la soldadura después de 2008, por lo que estamos muy ansiosos ”

Hou Benzai, gerente ejecutivo del contratista general del proyecto Water Cube, guía al equipo de construcción para construir de acuerdo con los planos todos los días. el progreso lo inquieta. Comenzó a pensar en el principio de hacer burbujas con algunos viejos maestros. Un día, Lao Hou llegó emocionado a Sun Yanchao con una cerilla.

¿Pueden estas coincidencias resolver el problema de localizar estructuras de burbujas?

Reportero: "¿Qué representan estos fósforos?"

Hou Benzai, director ejecutivo del proyecto Water Cube, dijo: "Estos fósforos representan el borde de esta burbuja. Si pones Estos palos en el aire júntalos formando una bola y verás que es muy difícil colocarlos en el espacio. Si no están bien, se desmoronarán y los esfuerzos anteriores serán en vano. Después de la exploración, el maestro ideó un método determinado por puntos y varillas. Una buena manera de crear una superficie plana, entonces básicamente puedes determinar la posición de las otras varillas mediante inspección visual. Si primero haces un lado de la pelota, los otros lados se harán de la misma manera. Se hizo rápidamente y esa esfera se formó de forma natural."

Sun Yanchao, subdirector general de la pelota. El Centro Acuático Nacional y director de la estructura de acero, dijo: "De hecho, el principio es muy simple, basta con usar una línea y la suma en la geometría de la escuela secundaria. Un punto fuera de la línea se usa para determinar un plano. El nativo del maestro trabajador El método resolvió un gran problema”.

El problema que preocupaba a un grupo de ingenieros se resolvió. El progreso del proyecto se disparó a más de 100 componentes en un día y el proyecto Water Cube se adelantó. más de un mes. Este conjunto de métodos de trabajo creados por maestros trabajadores, junto con la teoría de la construcción de los ingenieros, ha sido escrito en el "Reglamento Técnico para la Gestión de la Construcción de Estructuras de Estructura de Acero Dúctil Poliédrico", y nuestro país tiene derechos de propiedad intelectual completamente independientes para este reglamento. .

Dong Shilin, académico de la Academia China de Ingeniería, dijo: "La estructura (del cubo de agua) ahora se llama estructura de marco de acero espacial poliédrico. En el pasado, esta estructura no solo era propiedad de nuestro país, sino también en el mundo. Esta estructura es la primera piscina de cubos de agua del mundo, realizada en China