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2013年5月17日

中國人民的夢 - 水立方篇(1)


講起水立方, 當然是建築工程科技的另一大創舉, 我之前都有介紹過京奧的規劃, 鳥巢是圓,水立方是正方形, 正所謂天圓地方, 一陰一陽的理念.
水立方有17,000個坐位, 但在奧運後便減至6000個坐位以減低維修成本. 近日當大家收看比賽時都知道水立方是有一個遊泳池、一個跳水池. 水立方最大的特點當然是外牆, 設計的理念是當然是H20, 水份子組織成的比賽空間. 如要製造這樣的屋頂就只可用ETFE一種物料, 因為只有ETFE才可造到不規則的圖案而只需要很幼的結構支架. 而加上設計的理念是希望整個場館在日間時是接近全用自然光照明, ETFE正好能提供高透光度而隔熱度強的屋頂物料, 這正好配合環保奧運的主題.
如大家有看我在英國EDEN project和之前鳥巢的blog, 便會知道ETFE的特性. 儘管ETFE只是玻璃的1%重量, 但沒柱沒樑而117m的跨度的情況下, 仍是一個非常大的挑戰. Eden project的跨度都只是50-60m而且是圓拱形的結構, 相對水立方而言是比較簡單, 而且一個正方形的全ETFE結構在世界從未發生過.
照常理,如要有117m的橫跨度的話,應用圓拱形結構. 但今次因為要挑戰技術上的極限, 負責這工程的澳洲PTW建築師和Arup結構工程師使用了如峰巢的六角形結構, 因為峰巢的結構是全世界最堅固、最輕的結構之一. 而水立方的結構框架比Eden project明顯加強, 但問題是整個水立方是成不規則的六角形圖案, 所以不能先在工廠製作預制件然後到現場安裝.
單是屋頂便有數萬個連接點, 整個水立方的構件總數近30,000個, 而構件與構件之間的距離不能錯, 否則便影響其他六角形構件. 所以每天只能連接數十條構件, 工程師2006時說按現在的進度至2010年還未能完成. 最後如何解決呢?
另外, 我在Eden project提及過,ETFE最大的壞處之一是低隔聲效能所以室外的汽車噪音問題和下雨時的聲浪又如何解決呢? 明天分解.

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