于大跨建筑的實(shí)習(xí)考察報告 -實(shí)習(xí)報告

『前言』 近些年來，隨著我國改革開放,經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,建筑功能由單一到復(fù)雜，大跨建筑的需求日益增多，致使我國在空間大跨建筑的研究和應(yīng)用出現(xiàn)了迅猛發(fā)展的態(tài)勢。而隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多的新材料、新結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了大跨建筑的進(jìn)步。大跨建筑及其所使用的空間結(jié)構(gòu)技術(shù)乃是衡量一個國家建筑科技水平的重要依據(jù)，基于以上原因它成為了我國近年來發(fā)展最快的建筑結(jié)構(gòu)類型。 為了了解大跨建筑這種結(jié)構(gòu)形式，我們來到了南京進(jìn)行實(shí)習(xí)考察。期間我們主要參觀考察了南京國際會展中心和南京奧體中心。下文主要將從結(jié)構(gòu)、材料、空間等方面分析這兩處建筑。

『正文』 南京國際會展中心

    南京國際展覽中心座落于風(fēng)景秀麗的玄武湖和紫金山之間，占地12.6萬平方米，建筑面積10.8萬平方米。這個建筑給我的第一印象是體量宏大，造型上卻不失輕盈，大面積玻璃幕墻和鋼架結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合使其充滿了現(xiàn)代建筑氣息。但是如此大跨度的建筑采用是何種構(gòu)造形式？其內(nèi)外部功能布局如何？ 作為一個功能復(fù)雜大型公共建筑它的配套設(shè)施又有哪些呢？帶著種種疑問我開始了探究。                              

由南面入口拾級而上就進(jìn)入了會展中心二層展廳，一進(jìn)展廳就被宏大的空間震驚了，弧形的拱頂最高處有37米，最低處也有8米，跨度則達(dá)到了75米。屋蓋采用的是拱形桁架結(jié)構(gòu)體系，由于跨度很大所以采用了鋼桁架來以減輕自重。整個屋蓋板搭在縱向桁架梁上，再由下部的橫向桁架梁將荷載傳導(dǎo)至各處支柱。其形式與日本關(guān)西國際機(jī)場航站樓相似，這種由細(xì)長的桿件組合形成大梁的結(jié)構(gòu)形式是鋼結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn)。所有鋼架節(jié)點(diǎn)全部是焊接而成，這樣做提高了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度但是施工較為麻煩。而各處支柱采用了鉸連接，在連接的部分并不產(chǎn)生彎矩而只傳遞壓力或拉力。如圖3所示，這些鉸連接應(yīng)力傳遞簡潔，設(shè)計緊湊美觀。

會展中心屋蓋采用了鋼管拱形桁架體系主要有如下原因：                                                        鋼管桁架結(jié)構(gòu)具有造型美觀（可建成平板形、圓拱形、任意曲線形）、制作安裝方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、屋蓋剛度大、經(jīng)濟(jì)效果好等特點(diǎn)。與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比，管桁架結(jié)構(gòu)省去下弦縱向桿件和網(wǎng)架的球節(jié)點(diǎn)，可滿足各種不同建筑形式的要求，尤其是構(gòu)筑圓拱和任意曲線形狀比網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更有優(yōu)勢。從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)可以看出，當(dāng)其邊長比大于1.5時，其受力特點(diǎn)從雙向變?yōu)閱蜗蚴芰�，因此對于大多�?shù)矩形平面建筑來說,主要是單向受力結(jié)構(gòu)。鋼管桁架結(jié)構(gòu)類似于平面鋼桁架，屬于單向受力結(jié)構(gòu)，但桁架的上弦由于增大寬度后，使原平面桁架起控制作用的上弦桿件的穩(wěn)定性得到了提高，其各向穩(wěn)定性相同，節(jié)省材料用量。鋼管桁架結(jié)構(gòu)是在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比具有其獨(dú)特的優(yōu)越性和實(shí)用性，結(jié)構(gòu)用鋼量也較經(jīng)濟(jì)。

為了配合屋蓋部分的鋼桁架結(jié)構(gòu)的輕盈，主體展廳采用了大面積的拉桿點(diǎn)式玻璃幕墻來進(jìn)一步詮釋其現(xiàn)代氣息。點(diǎn)式玻璃幕墻全稱為金屬支承結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻，與一般玻璃幕墻相比它有如下特點(diǎn)：                                             

(1)結(jié)構(gòu)形式：點(diǎn)式玻璃幕墻是采用計算機(jī)設(shè)計的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)和玻璃技術(shù)相結(jié)合的一種全新建筑空間結(jié)構(gòu)體系，幕墻骨架主要由無縫鋼管、不銹鋼拉桿(或再加拉索)和不銹鋼爪件所組成，它的面玻璃在角位打孔后，用金屬接駁件連接到支承結(jié)構(gòu)的全玻璃幕墻上。而一般玻璃幕墻則多為平面框式、豎向桿件受力體系的結(jié)構(gòu)。

    (2)玻璃固定形式：點(diǎn)式玻璃幕墻的玻璃是用不銹鋼爪件穿過玻璃上預(yù)鉆的孔得以可靠固定的，而一般玻璃幕墻，如全隱式或半隱式都是用結(jié)構(gòu)膠粘接固定在框架上的。

    (3)構(gòu)件加工：點(diǎn)式玻璃幕墻的主要金屬構(gòu)件，均需車鉆、沖壓機(jī)床的精密加工，成批工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝精度高而質(zhì)量好。而一般玻璃幕墻的鋁合金多在施工現(xiàn)場就地以電動機(jī)具制作，加工略嫌粗糙，精度不高，效能低。

(4)玻璃品種與規(guī)格：點(diǎn)式玻璃幕墻所用的玻璃多為低輻射或白鋼化中空玻璃，且對解決城市光污染有一定效果，玻璃規(guī)格限制不是那么嚴(yán)格。而一般玻璃幕墻常采用鍍膜反射玻璃，玻璃規(guī)格一般偏小。

但是如此大面積的采用玻璃幕墻會不會帶來節(jié)能方面的問題呢？“玻璃幕墻在公共建筑中大規(guī)模地簡單使用就是建筑方針不明確的顯著體現(xiàn)。”“現(xiàn)在的公建光追求外觀新穎，而不講節(jié)能，帶來的建筑能耗問題非常嚴(yán)重。窗墻比越來越大加劇了建筑能耗，玻璃的保溫性能很差，不僅傳熱系數(shù)很高，熱惰性也很差，玻璃幕墻不節(jié)能。”諸如這樣的評論在近年來建筑節(jié)能呼聲日益增大的情況下每每不絕于耳。為了解決節(jié)能方面的問題，會展中心也采取了一些措施，例如在展館東面挑出14米的遮陽板，在豐富造型的同時有效降低了太陽的直接輻射。但是并沒有采用目前技術(shù)比較成熟的雙層結(jié)構(gòu)玻璃幕墻，估計是出于造型上的考慮。其實(shí)雙層玻璃幕墻是目前降低玻璃幕墻能耗問題的一個不錯的解決方案，它與普通單層玻