水立方ETFE氣枕建筑技術

    水立方采用的是膜結構建筑技術，其是一種21世紀最具代表性的全新建筑形式，在各種大跨度的空間建筑中已經成為了一種首選技術，水立方所使用到的膜材是ETFE，這種膜材的特點我們上邊已經簡單說過了，其使用壽命超過20年，其強度很高，人在上面走完全沒有問題，現(xiàn)在世界上能獨立完成這種規(guī)模膜結構建筑的公司只有三家。


    說到水立方的建筑技術我們就不得不提氣泡理論，19實際末Lord Kelvin提出了一個問題：如果我們將三維空間細分為若干個小部分，每個部分體積相等但要保證接觸表面積最小，這些細小的部分應該是什么形狀？1993年這個問題得到了最理想的答案，Weaire和Phelan教授提出要解決這個問題，那么構造體中采用兩種不同的單元體，一種為十四面體，一種為十二面體，水立方的多面體空間鋼架結構就是采用的這種方式，水立方整個建筑由3000多個ETFE氣枕構成，氣枕大小形狀不一，面積超過10萬平米，水立方除了地表之外，整個結構表面都是由膜覆蓋，其安裝是先搭建鋼架構，然后安裝氣枕，最后通過鋼架上預留的充氣線對氣枕進行充氣，氣枕就變成了氣泡，充氣過程都是由電腦自動控制的，而且會根據氣壓，光照等條件進行實時的調整，保證整個氣泡單元都處于最佳狀態(tài)。因為ETFE膜材具有自潔的功能，所以依靠雨水沖刷就能保持外表潔凈如新，還有一個優(yōu)點就是維修便捷，電腦會實時監(jiān)控各個氣泡單元的狀況，如果出現(xiàn)損壞可以快速定位進行修復或者更換，此外，在水立方漂亮的膜結構外衣上還點綴著無數白色的亮點，被稱為鍍點，他們的作用是反射光線，從而保證水立方內部隔熱散熱的效果，由于ETFE膜材由很好的透光性，所以白天室內采光完全依靠自然光線，這就大大減少了照明設施的使用時間，也起到了節(jié)能減排的作用。最不可思議的是建筑面積將近8萬平米的水立方沒有使用一根鋼筋，一塊混凝土，其墻體跟頂棚都是用鋼管連接而成，共有1.2萬個節(jié)點，用鋼量僅6900噸，平均每平米只有120公斤，其依靠只有2.4毫米厚的膜結構氣枕對整個建筑進行包覆，整體給人的感覺就是不可思議。