绿色建筑与绿色建材(第七章：鸟巢)

1、从从鸟巢鸟巢看建筑看建筑绿色绿色设计设计材术术人人巢巢中中德德英英膜膜钢钢 地地 水水 璃璃 天天雅克雅克赫尔佐格赫尔佐格Jacques Herzog皮埃尔皮埃尔德德梅隆梅隆Pierre de Meuron 赫尔佐格和德梅隆建筑事务所赫尔佐格和德梅隆建筑事务所 Herzog & de Meuron Architekten 19782008中国建筑设计研究院中国建筑设计研究院China Architecture Design & Research Group China Architecture Design & Research Group 19522008李兴钢李兴钢

2、 196920 xx19912000建设部建筑设计院，历任助理建设部建筑设计院，历任助理建筑师、建筑师、高级建筑师、院副总建建筑师、建筑师、高级建筑师、院副总建筑师；筑师；2000中国建筑设计研究院中国建筑设计研究院副总建筑师副总建筑师、教授级教授级高级建筑师高级建筑师；2003中国国家体育场中方设计主持人；中国国家体育场中方设计主持人；2004获颁获颁“第二届中央企业第二届中央企业十大杰出青十大杰出青年年”；2006 被授予全国被授予全国“五一劳动奖章五一劳动奖章”。现任现任：中国建筑设计研究院副总建筑师、：中国建筑设计研究院副总建筑师、李兴钢建筑设计工作室李兴钢建筑设计工作室主持人、建筑专

3、业主持人、建筑专业设计研究院总建筑师；教授级高级建筑师、设计研究院总建筑师；教授级高级建筑师、国家一级注册建筑师；中央企业青年联合国家一级注册建筑师；中央企业青年联合会一届委员。会一届委员。奥雅纳工程顾问奥雅纳工程顾问 19462008Ove Arup & Partners Ltd 杰杰帕里什帕里什 Jay Parrish The Birds Nest Beijing National StadiumBeijing Capital International Airport Terminal 3The Water Cube, National Aquatics Center“我们是世界

4、顶级建筑背后的创新力量我们是世界顶级建筑背后的创新力量 ”设计理念？设计理念？设计方法设计方法 回归本质回归本质Point3：东西高，南北低，与观众视线吻合东西高，南北低，与观众视线吻合Point1：设计顺序为从内到外设计顺序为从内到外Point2：比赛比赛和和观赛观赛这两种体育场最重要的活动，这两种体育场最重要的活动，这是体育场的这是体育场的本质本质所在所在北京卫视的北京卫视的奥林匹克人物访奥林匹克人物访节目节目“并不是开始先看到一个鸟巢，并不是开始先看到一个鸟巢，然后决定做一个鸟巢的然后决定做一个鸟巢的”18961896年年4 4月月6 6日日 第一届现代奥林匹克运动会第一届现代奥林匹克运

5、动会 第二十届奥运会主场馆第二十届奥运会主场馆慕尼黑奥林匹克体育场慕尼黑奥林匹克体育场 47,000个座位和33,000个站席 第第2828届奥运会主场馆届奥运会主场馆雅典奥林匹克综合体育场雅典奥林匹克综合体育场观众座位观众座位 55,000 鸟巢概况鸟巢概况主体结构设计使用年限主体结构设计使用年限100年年耐火等级为一级耐火等级为一级抗震设防烈度抗震设防烈度8度度地下工程防水等级地下工程防水等级1级级总投资额：总投资额：亿元亿元人民币人民币 总用钢量：总用钢量：11万吨万吨工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形南北长南北长333米、东西宽米、东西宽294米的，高米的，高69

6、米米建筑面积：建筑面积：258,000m2座席数：座席数：永久座席永久座席80,000个，临时性座席个，临时性座席20,000个个 钢钢Q460E钢材力学性能：钢材力学性能：抗拉强度550-720MPa断后伸长率17%冲击功27J；180弯曲试验d=2*a (厚度16mm)d=3*a (厚度16mm)屈服强度460MPa(厚度16mm)440MPa(厚度16-35mm)420MPa(厚度35-50mm)400MPa(厚度50-100mm)约约16000元元/吨吨 屈服强为345MPa抗拉强度为470∽630MPa伸长率为22%D表示在-20冲击功为34J“鸟巢鸟巢”使用的钢材

7、材质绝大部使用的钢材材质绝大部分为分为Q345D和和Q345GJD钢材钢材屈服强为460MPa抗拉强度为500∽720MPa伸长率为17%E表示在-40冲击功为27JQ460E主要为主要为肩部肩部材料材料钢结构最大跨度达钢结构最大跨度达343米米河南舞阳钢铁有限责任公司河南舞阳钢铁有限责任公司高强高韧高强高韧抗震性抗震性抗低温性抗低温性可焊性可焊性膜膜双层膜结构双层膜结构钢结构上弦之间的透明的上层钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和膜和钢结构下弦之下钢结构下弦之下 及内环侧壁的及内环侧壁的半透明的下层半透明的下层PTFE声学吊顶声学吊顶总面积：总面积：11万平方米万平方米

8、乙烯乙烯- -四氟乙烯共聚体四氟乙烯共聚体 ETFEEthylene tetrafluoroethylene主要功能：主要功能：挡雨挡雨聚四氟乙烯聚四氟乙烯 PTFEPoly (tetrafluoroethene) or poly (tetrafluoroethylene)主要功能：主要功能：降噪降噪 PTFE 膜结构技术参数膜结构技术参数透光率透光率 21%重量重量 489g/厚度厚度 410umETFE 膜材料技术参数膜材料技术参数透光率透光率 95%重重 量量 350g/m2厚厚 度度 250um防火试验防火试验 DIN4102的的B1 难燃难燃性能特点性能特点耐热耐热：熔点为27027

9、0耐药品耐药品：不易发生化学反应非粘着非粘着： 自洁性好自重轻、大跨度、自由度好自重轻、大跨度、自由度好表面可印图案、减少透光度表面可印图案、减少透光度可回收再利用可回收再利用每个单元跨度受限制耐久年限3030 年性能特点：性能特点：耐热性耐热性 -180度+260 度耐燃性耐燃性 UL-94, V-0, Oxygen Index 95，酸素指数95 以上抗化学性抗化学性 几乎对所有的化学品不反应电气特性电气特性 低介电常数，有良好的绝缘特性耐气候性耐气候性 适应气候性非常强。抗污染性抗污染性 灰尘很难沾付在上面摩擦系数摩擦系数 固体中的最小摩擦系数固体中的最小摩擦系数耐久年限 30年ttET

10、FE膜应用实例膜应用实例Eden Project英国南部康沃尔郡圣奥斯特尔的伊甸园热带植物园英国南部康沃尔郡圣奥斯特尔的伊甸园热带植物园鸟巢玻璃鸟巢玻璃节能节能能耗为普通的能耗为普通的1/3 防火防火防火可阻火势蔓延防火可阻火势蔓延 外观外观红色釉彩图案，源自钢结构红色釉彩图案，源自钢结构厚度：厚度：10mm采用采用铯钾铯钾防火作为基材，可以承受烈防火作为基材，可以承受烈火灼烧火灼烧83分钟分钟以上以上双层中空镀膜玻璃双层中空镀膜玻璃巴西总统卢拉抱怨这鸟巢太热鸟巢太热开幕式开幕式鸟巢内部现场热舒适度，风舒适度热舒适度，风舒适度采用了流体力学中的流体力学中的CFD模拟方法模拟方法火灾疏散：火灾疏

11、散：最多最多13min可达室外广场可达室外广场Computational Fluid Dynamics 详情可参考：新闻.鸟巢(4)-揭秘鸟巢 07:50太阳能光伏发电太阳能光伏发电工作原理：工作原理：光伏发电是根据光伏发电是根据光生伏特效应原理光生伏特效应原理,利利用太阳能电池将太阳光能直接转化为用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。电能。 Nellis Solar Power Plant, the largest photovoltaic power plant in North America 美国上市的美国上市的无锡尚德公司无锡尚德公司自主研发并无自主研发并无偿提供给国家体育场偿提供给

12、国家体育场该系统安装在该系统安装在“鸟巢工程鸟巢工程”12个主通道个主通道上方，总投资上方，总投资 1000万元万元，总装机容量，总装机容量130千瓦千瓦。Solar cell雨水雨水回收回收播放视频：新闻.鸟巢(4)-揭秘鸟巢揭秘鸟巢29：30地源热泵地源热泵工作原理：工作原理：热泵是利用卡诺循环卡诺循环和逆卡诺循环原理逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备.可再生能源利用形式；经济性；保护环境；多功能可再生能源利用形式；经济性；保护环境；多功能 特点：特点：总结总结“最好的奥运会最好的奥运会不等于花钱最多的奥运不等于花钱最多的奥运会，申奥成功和民族自豪感容易让大家头会，申奥成功和民族自豪感容易

13、让大家头脑发热。这个时候如果政府不能保持清醒，脑发热。这个时候如果政府不能保持清醒，那么在决策中肯定会留下隐患。那么在决策中肯定会留下隐患。”同济大学博导、亚洲房地产学会理事同济大学博导、亚洲房地产学会理事葛震明葛震明教教授说授说 同济大学博导、国际建造师协会副主席同济大学博导、国际建造师协会副主席丁士昭丁士昭教授教授 “我们现在很多的决策出问题，看起来是我们现在很多的决策出问题，看起来是缺乏科学的意识，但根本上是缺乏管理的缺乏科学的意识，但根本上是缺乏管理的知识。没有知识，哪里来意识？决策只是知识。没有知识，哪里来意识？决策只是凭感觉罢了。凭感觉罢了。” “示范性示范性 绿色建筑绿色建筑”T

14、HEEND主要获奖主要获奖: 2003 Laban 舞蹈中心获得舞蹈中心获得 Stirling奖奖 2001 法国法国 Equerre dArgent 奖奖 2001 2001 年普利兹克建筑奖年普利兹克建筑奖 1999 Schock 奖奖 主要作品主要作品: 2004 瑞士巴塞尔（Bale）办公室 2003 英国Deptford Creek Laban舞蹈中心 2002 瑞士巴塞尔（Bale）St Jacques体育馆 2001 瑞士巴塞尔（Bale）残疾人康复中心 2000 瑞士巴塞尔（Bale） “Roche Pharma”图书馆 2000 巴黎社会住宅区 1999 瑞士巴塞尔（Bale

15、）中央引导站 1999 伦敦的泰特现代艺术美术馆 1999 德国Eberswalde技术学校图书馆 1998 美国Yountville 1998 瑞士巴塞尔（Bale）的ISP医院药房 1997 瑞士Leymen的Rudin住宅 1996 法国Mulhouse-Pfastatt的Remi Zaugg工作室 1996 瑞士漫画和动画博物馆 1995 瑞士巴塞尔（Bale）的铁路仓库 1994 瑞士Riehen的Koechlin住宅 1994 瑞士巴塞尔（Bale）的车站引导站 1994 法国Mulhouse的Ricola工厂 1993 瑞士St Louis的Pfaffenholtz体育中心 19

16、93 法国Mulhouse-Brunnstatt的工厂和仓库 1993 瑞士巴塞尔（Bale）的公寓和商业设施 1992 法国第戎（Dijon）的Antipodes大学住宅 1988 意大利的Stone House 1982 瑞士巴塞尔（Bale）的摄影工作室 保罗保罗安德鲁安德鲁Paul Andreu193871020 xxxxxx 2004年年5月月23日，日，2E侯机厅天花板坍塌，造成四人死亡。侯机厅天花板坍塌，造成四人死亡。 2004年年9月月28日，迪拜国际机场第三候机厅于建设中坍塌。日，迪拜国际机场第三候机厅于建设中坍塌。 1：取消了可开启屋盖：取消了可开启屋盖2：扩大了屋顶开孔：扩大了屋顶开孔3：其钢结构用：其钢结构用 钢量比原设计减少了钢量比原设计减少了4：由于屋顶开孔扩大，膜结构减少了：由于屋顶开孔扩大，膜结构减少了13500000000500000000￥“它绝对不是一个装饰性它绝对不是一