國(guó)家速滑館

國(guó)家速滑館又被稱為“冰絲帶”，22條絲帶就像運(yùn)動(dòng)員滑過(guò)的痕跡，象征速度和激情。

這22條“冰絲帶”實(shí)際是22根曲線環(huán)形玻璃幕墻，隨外立面環(huán)繞而成，平均每條長(zhǎng)約622米。復(fù)雜曲面幕墻是“冰絲帶”理念的主要載體也是建筑效果的核心特征，將夢(mèng)幻的靈感轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)的建筑，考驗(yàn)的不僅是設(shè)計(jì)，還有制造、施工，以及材料的選擇等。

北玻股份天津北玻公司（以下簡(jiǎn)稱北玻）承接了國(guó)家速滑館幕墻玻璃的制造任務(wù)，這個(gè)見(jiàn)證了若干冰上運(yùn)動(dòng)世界紀(jì)錄的建筑本身，亦在低碳節(jié)能及工藝美學(xué)等方面取得開(kāi)創(chuàng)性成果。

三大奧運(yùn)地標(biāo)

國(guó)家速滑館 “冰絲帶”與國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”、國(guó)家游泳中心“水立方”相呼應(yīng)，形成“水”“火”“冰”的和諧對(duì)比。

北京，世界首個(gè)“雙奧之城”，三大奧運(yùn)地標(biāo)都閃耀著北玻出品的建筑玻璃。北玻營(yíng)銷總監(jiān)、高級(jí)工程師李春超回憶，2007年，自成功中標(biāo)鳥(niǎo)巢、水立方深加工建筑玻璃開(kāi)始，北玻用自己研發(fā)和獨(dú)創(chuàng)的玻璃加工設(shè)備和玻璃加工的技術(shù)，不僅使奧運(yùn)場(chǎng)館應(yīng)用的高端玻璃產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，更體現(xiàn)了我國(guó)自主創(chuàng)新的高新技術(shù)在奧運(yùn)工程中的成功運(yùn)用。

從“鳥(niǎo)巢”到“水立方”再到“冰絲帶”，北玻與奧林匹克的故事從夏季蔓延到冬季，續(xù)寫著中國(guó)深加工建筑玻璃閃耀世界的傳奇。李春超介紹，作為此次北京冬奧會(huì)主媒體中心的國(guó)家會(huì)議中心二期項(xiàng)目玻璃和2021年日本奧運(yùn)工程日本體育團(tuán)體辦公大樓玻璃，也是出自于北玻之手。

多項(xiàng)復(fù)雜工藝

承載“冰絲帶”概念的曲面幕墻采用了共兩種配置分為平、彎不同的曲率半徑玻璃——高性能Low-E正反彎鋼化、夾層、中空玻璃和“冰絲帶”玻璃（小半徑彎弧彩釉?shī)A層玻璃）。外立面二層以上為“冰絲帶”玻璃和弧形立面幕墻，采用Low-E節(jié)能正反彎、中空鋼化玻璃拼接安裝。其中Low-E節(jié)能正反彎中空鋼化玻璃和“冰絲帶”玻璃共計(jì)3360塊，兩種配置的玻璃片片不同，形狀各異，組合安裝后形成完美的曲面幕墻系統(tǒng)。

世界領(lǐng)先的玻璃生產(chǎn)加工工藝被運(yùn)用到這一項(xiàng)目中，包括超白、彩釉、夾層、中空、小半徑彎曲、鋼化，呈現(xiàn)了集結(jié)構(gòu)、遮陽(yáng)、照明和建筑效果一體化設(shè)計(jì)的“冰絲帶”。

“北京速滑館項(xiàng)目一共應(yīng)用3360片玻璃，其中冰絲帶玻璃，且塊塊是異形大小片小半徑(R=175mm)半鋼化彎弧玻璃，打造出s曲面幕墻系統(tǒng)，這樣的小半徑冰絲帶玻璃為世界首次應(yīng)用?！?/p>

李春超是中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑幕墻學(xué)術(shù)委員會(huì)的專家組委員，他表示，“冰絲帶”項(xiàng)目的玻璃超大、彎曲(分為凹凸面)，大小片，異形、Low-E 節(jié)能、小半徑等多個(gè)技術(shù)難點(diǎn)相互交叉，加工難度相當(dāng)大。在前期和業(yè)主、設(shè)計(jì)師、總包、施工等單位經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)，R120/R150/R175mm3種不同小半徑半鋼化玻璃的鋼化效果及可行性加工方案，經(jīng)過(guò)不斷研究和對(duì)比分析，嚴(yán)格按照《項(xiàng)目規(guī)范》和《建筑玻璃外觀質(zhì)量要求及評(píng)定》的27項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)逐項(xiàng)測(cè)量分析，最終設(shè)計(jì)師采用R175mm的小半徑彎弧鋼化玻璃。

其中，冰絲帶玻璃配置：6超白+1.52Sentryglas+6超白彩釉(異形大小片彩釉半鋼化彎弧夾層玻璃)加工工藝復(fù)雜，尤其是彎弧半鋼化工序，當(dāng)初加工時(shí)出現(xiàn)弦長(zhǎng)和弧長(zhǎng)偏差、直線邊S形彎曲、鋼化后存在局部變形等質(zhì)量缺陷。北玻股份技術(shù)團(tuán)隊(duì)和北京交通大學(xué)通過(guò)BIM建模和采用有限元分析，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)不斷優(yōu)化工藝流程、改善玻璃成型技術(shù)，最終順利按期完成了此項(xiàng)目的供貨。

玻璃幕墻的低碳節(jié)能之道

“冰絲帶”設(shè)計(jì)之初就確立了綠色低碳節(jié)能的目標(biāo)，而曲面幕墻是怎樣體現(xiàn)綠色低碳這一目的的？

李春超表示，“冰絲帶”建在國(guó)家森林公園中，透明的立面為觀眾創(chuàng)造了明亮的觀眾廳，與森林公園產(chǎn)生良好的視覺(jué)互動(dòng)。冬天，充足的陽(yáng)光通過(guò)玻璃幕墻讓觀眾廳溫暖舒適；夏天通過(guò)設(shè)置在地面的進(jìn)風(fēng)口和玻璃幕墻頂端的出風(fēng)口形成空氣的循環(huán)，可將室內(nèi)多余的熱量帶走。曲面幕墻選用的優(yōu)質(zhì)高透超白三銀low-e玻璃，具有高透光低傳熱的節(jié)能性能，可以降低室內(nèi)能量損失，以及降低室內(nèi)空調(diào)機(jī)組電耗，來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)師提出的綠色低碳設(shè)計(jì)要求。

2021年7月22日，國(guó)家速滑館復(fù)雜曲面幕墻及柔性屋面關(guān)鍵技術(shù)（2019YFF0301502）通過(guò)由中國(guó)建筑學(xué)會(huì)組織的專家鑒定。鑒定委員會(huì)由崔愷院士擔(dān)任主任，莊惟敏院士、梅洪元、趙元超、崔彤、孫一民、張鵬舉、桂學(xué)文、錢方、蔡昭昀、林波榮等大師和專家學(xué)者擔(dān)任委員，經(jīng)過(guò)實(shí)地考察、審閱相關(guān)資料、質(zhì)詢和討論，共同認(rèn)為國(guó)家速滑館創(chuàng)新性地選擇大跨索網(wǎng)屋面結(jié)構(gòu)和復(fù)雜曲面幕墻體系，在綠色建筑節(jié)材節(jié)能領(lǐng)域取得系列創(chuàng)新成果。

中國(guó)建筑學(xué)會(huì)組織的鑒定委員會(huì)實(shí)地考察“國(guó)家速滑館復(fù)雜曲面幕墻及柔性屋面關(guān)鍵技術(shù)”

鑒定委員會(huì)認(rèn)為，本課題針對(duì)復(fù)雜曲面幕墻和屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工藝和節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，首創(chuàng)了一種新型單元式柔性金屬屋面體系，解決了與索網(wǎng)結(jié)構(gòu)配套使用的圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)難題，填補(bǔ)了裝配式模塊化屋面系統(tǒng)的空白，具有良好的推廣應(yīng)用前景，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著；應(yīng)對(duì)冰絲帶特殊的造型要求，研發(fā)了單索支承異面網(wǎng)殼曲面幕墻體系；結(jié)合節(jié)能、安全要求，實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)準(zhǔn)的曲面玻璃幕墻工藝和性能，推動(dòng)了曲面玻璃幕墻的技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)功能、科學(xué)和藝術(shù)的結(jié)合，創(chuàng)造了建筑工藝美學(xué)新高度。