Wie gelang es dem 6.750 Tonnen schweren Stahlrahmengebäude des National Center for the Performing Arts, keinen einzigen Pfeiler zu erreichen?

Das National Center for the Performing Arts hat in der Tat das internationale erstklassige Niveau der Architektur widergespiegelt, Pionierarbeit in der heimischen Architektur geleistet und viele mutige Versuche unternommen, beispielsweise die Verwendung von Titanmetallplatten, die hauptsächlich bei der Herstellung von Flugzeugen und anderen Flugzeugen verwendet werden , als Dachmaterialien für Gebäude. Das kühne ovale Erscheinungsbild und die umgebende Wasseroberfläche bilden die architektonische Form einer Perle auf dem Wasser, neuartig, avantgardistisch und einzigartig. Insgesamt verkörpert es die Merkmale der weltweit bedeutendsten Gebäude des 21. Jahrhunderts und kann als perfekte Kombination aus Tradition und Moderne, Romantik und Realität bezeichnet werden.

Der Entwurf des National Center for the Performing Arts begann mit zwei Prinzipien: Erstens ist es ein Weltklasse-Theater; Zweitens kann es die Große Halle des Volkes nicht rauben. Das letzte große Theater präsentierte sich der Welt mit einem riesigen Oval und wurde zu einem Wahrzeichen mit neuartiger Form und einzigartigem Konzept.

Nach der Vision des berühmten französischen Architekten Paul Andreu sieht die Landschaft nach der Fertigstellung des Nationaltheaters wie folgt aus: In einem riesigen grünen Park umgibt ein Teich aus blauem Wasser das ovale silberne Theater, in dem sich die Titanblech- und Glashülle spiegelt das Licht von Tag und Nacht, und die Farbe ändert sich. Das Theater ist von teilweise transparenten Glaswänden mit Goldgitter umgeben und bietet von innen einen Blick auf den Himmel. Manche Menschen beschreiben das Aussehen des Großen Theaters nach seiner Fertigstellung als „einen Tropfen kristallklares Wasser“.

1. Chinas größte Kuppel besteht aus 6.750 Tonnen Stahlträgern

Die NCPA-Hülle besteht aus gebogenen Stahlträgern, einer riesigen Stahlkuppel, die fast das gesamte Pekinger Arbeiterstadion bedecken kann.

Überraschenderweise so großStahlrahmenkonstruktionwird nicht von einer einzigen Säule in der Mitte getragen. Mit anderen Worten: Die 6750 Tonnen schwere Stahlkonstruktion muss vollständig auf ihr eigenes mechanisches Struktursystem angewiesen sein, um Sicherheit und Stabilität zu gewährleisten.

Diese flexible Gestaltung macht das National Center for the Performing Arts zu einem Tai-Chi-Meister, der mit weichen und starren Mitteln alle möglichen Kräfte der Außenwelt entschärft. Bei der Gestaltung desStahlstrukturIm Großen Theater beträgt die für die gesamte Stahlkonstruktion verwendete Stahlmenge nur 197 Kilogramm pro Quadratmeter, was weniger ist als bei vielen ähnlichen Stahlkonstruktionsgebäuden. Der Bau dieser Schalenstahlkonstruktion ist äußerst schwierig und zum Heben der Stahlträger wird der Kran mit der größten Tonnage in China eingesetzt.

2. Gießen Sie eine unterirdische Wassersperrwand, um eine Setzung des umgebenden Fundaments zu verhindern

Das National Center for the Performing Arts ist 46 Meter hoch, aber seine unterirdische Tiefe ist so hoch wie ein 10-stöckiges Gebäude, 60 % der Baufläche sind unterirdisch und die tiefste ist 32,5 Meter, was das tiefste unterirdische Projekt der Öffentlichkeit darstellt Gebäude in Peking.

Es gibt reichlich unterirdisches Grundwasser, und der von diesem Grundwasser erzeugte Auftrieb kann einen riesigen Flugzeugträger mit einem Gewicht von 1 Million Tonnen anheben. Der enorme Auftrieb reicht also aus, um das gesamte National Grand Theatre anzuheben.

Die traditionelle Lösung besteht darin, kontinuierlich Grundwasser zu pumpen. Das Ergebnis dieses Grundwasserpumpens ist jedoch die Bildung eines 5 km langen unterirdischen „Grundwassertrichters“ um das Grand Theatre herum, wodurch das umliegende Fundament absinkt und sogar die Oberfläche des Gebäudes reißen kann.

Um dieses Problem zu lösen, haben Ingenieure und Techniker genaue Untersuchungen durchgeführt und eine unterirdische Wassersperre mit Beton vom höchsten Grundwasserspiegel bis zur Tonschicht 60 Meter unter der Erde gegossen. Dieser riesige „Eimer“, der aus einer unterirdischen Betonmauer besteht, umschließt das Fundament des Grand Theatre. Die Pumpe zieht das Wasser aus dem Eimer, sodass das Grundwasser außerhalb des Eimers nicht beeinträchtigt wird und die umliegenden Gebäude sicher sind, egal wie viel Wasser aus dem Fundament gepumpt wird.

3. Klimaanlage in engen Räumen

Das National Center for the Performing Arts ist ein geschlossenes Gebäude ohne Außenfenster. In einem solchen geschlossenen Raum wird die Raumluft vollständig durch die zentrale Klimaanlage reguliert, sodass bestimmte Anforderungen an die Gesundheitsfunktion der Klimaanlage gestellt werden. Nach SARS haben die Ingenieure des Grand Theatre die Standards für die Installation der Klimaanlage, das Rückluftsystem, die Frischlufteinheit usw. erhöht, um die Standards weiter zu verbessern und sicherzustellen, dass die zentrale Klimaanlage den Gesundheitsstandards entspricht.

4. Installation eines Daches aus Titanlegierung

Das Dach des Grand Theatre hat eine Fläche von 36.000 Quadratmetern und besteht hauptsächlich aus Titan- und Glasplatten. Titanmetall weist eine hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Farbe auf und wird hauptsächlich bei der Herstellung von Flugzeugen und anderen Flugzeugmetallmaterialien verwendet. Das Dach wird aus mehr als 10.000 etwa 2 Quadratmeter großen Titanplatten zusammengesetzt. Da sich der Installationswinkel ständig ändert, ist jede Titanplatte ein Hyperboloid mit unterschiedlicher Fläche, Größe und Krümmung. Die Dicke der Titanmetallplatte beträgt nur 0,44 mm, was leicht und dünn ist, wie ein dünnes Stück Papier, daher muss sich darunter eine Auskleidung aus Verbundmaterial befinden, und jede Auskleidung wird auf die gleiche Größe wie das Titan zugeschnitten Metallplatte oben, so dass der Arbeitsaufwand und die Arbeitserschwernis extrem groß sind.

Derzeit gibt es auf internationalen Gebäudedächern keine so große Fläche aus Titanmetallplatten. In japanischen Gebäuden werden häufiger Titanplatten verwendet. Diesmal wird das Grand Theatre einen japanischen Hersteller mit der Herstellung von Titanmetallplatten beauftragen.

5. Reinigung der Dachschalenoberseite

Die Reinigung der Titandachschale ist ein lästiges Problem, und es wird vorgeschlagen, dass die manuelle Reinigungsmethode umständlich und unschön erscheint und dass zur Lösung fortschrittliche Technologie eingesetzt werden sollte.

Derzeit neigen Ingenieure dazu, sich für eine High-Tech-Nanobeschichtung zu entscheiden, die nach der Beschichtung nicht an der Oberfläche des Objekts haftet. Solange das Wasser gespült wird, wird der gesamte Schmutz abgewaschen.

Da es sich jedoch um eine neue Technologie handelt und es kein vergleichbares technisches Beispiel gibt, auf das man sich beziehen kann, führen Ingenieure Labortests zur Verstärkung dieser Nanobeschichtung durch. Ob die Testergebnisse verwendet werden können, kann später entschieden werden.

6. Ganz heimischer Stein, der eine schöne Erde zeigt

Für das Grand Theatre wurden mehr als 20 Arten Naturstein verwendet, alle aus mehr als 10 Provinzen und Städten in China. Allein in den 22 Bereichen der Halle werden mehr als 10 Steinarten verwendet, die den Namen „Herrliche Erde“ tragen, was die prächtigen Berge und Flüsse der chinesischen Nation bedeutet.

Es gibt „Blue Diamond“ aus Chengde, „Night Rose“ aus Shanxi, „Starry Sky“ aus Hubei, „Sea Shell Flower“ aus Guizhou ... Viele davon sind seltene Sorten, wie zum Beispiel die „Green Golden Flower“ aus Henan , das vergriffen ist.

Die „weiße Jade“, die in der in Peking hergestellten Olivenhalle verlegt wird, ist ein weißer Stein mit diagonalen grünen Rippen, diagonale Linien entstehen auf natürliche Weise und alle in die gleiche Richtung, was sehr selten ist. Die gesamte Steinverlegefläche des großen Theaters beträgt etwa 100.000 Quadratmeter. Das Ingenieurpersonal besteht auf der Verwendung heimischen Steins und muss nach mehreren Drehungen und Wendungen alle Steine ​​finden, die in Farbe und Textur dem Konzept des Designers entsprechen.

Solch ein groß angelegter, strahlungsfreier Steinabbau und die Verarbeitung stellen auch für das Ingenieurpersonal eine große Herausforderung dar. Sogar der Designer Andrew staunte über die farbenfrohen, farbenfrohen chinesischen Steine ​​und die exquisite chinesische Steinabbau- und Verarbeitungstechnologie.

7. Steigen Sie schnell und sicher aus

Die drei Säle des National Grand Theatre bieten insgesamt Platz für etwa 5.500 Personen, zuzüglich Besetzung und Crew für bis zu 7.000 Personen. Aufgrund des einzigartigen Designs des National Grand Theatre ist das Theater von einem riesigen Freiluftbecken umgeben. Im Falle eines Notfalls wie eines Brandes ist es für Designer ein schwieriges Problem, das zu lösen ist, wie schnell 7.000 Zuschauer aus dem von der „Eierschale“ umgebenen Wasser in eine sichere Evakuierung gebracht werden können.

Tatsächlich wurde der Feuerfluchttunnel im National Center for the Performing Arts letztendlich so konzipiert, dass 15.000 Menschen schnell evakuiert werden können. Darunter befinden sich acht bis neun Fluchtwege, jeweils drei und sieben Meter unter der Erde, die unter dem riesigen Becken hindurch zum Außenplatz führen. Durch diese Durchgänge können Zuschauer innerhalb von vier Minuten sicher evakuiert werden, was weniger als die von der Brandschutzordnung geforderten sechs Minuten ist.

Darüber hinaus ist zwischen dem Theater und dem Freibad ein bis zu 8 Meter breiter Ringfeuerkanal angelegt, der recht geräumig ist und Platz für zwei nebeneinander vorbeifahrende Feuerwehrfahrzeuge bietet, aber auch einen zwei Meter breiten Fußgängerkanal freilässt Durch den Brandkanal können Feuerwehrleute den Brandort rechtzeitig erreichen, so dass die Feuerwehr und das evakuierte Personal ungestört ihren Weg gehen können.

Dieses „Theater in der Stadt, die Stadt im Theater“ erscheint mit einer seltsamen Haltung einer „Perle im See“, die jenseits aller Vorstellungskraft liegt. Es drückt die innere Vitalität aus, die innere Vitalität unter der äußeren Ruhe. Das Grand Theatre repräsentiert das Ende einer Ära und den Beginn einer anderen.