Hoe heeft de 6.750 ton stalen constructie van het National Center for the Performing Arts geen enkele pijler bereikt?

Het National Center for the Performing Arts heeft inderdaad het internationale eersteklas niveau op het gebied van architectuur weerspiegeld, is een pionier geweest op het gebied van de binnenlandse architectuur en heeft vele gedurfde pogingen ondernomen, zoals het gebruik van titaniummetaalplaten, die voornamelijk worden gebruikt bij de vervaardiging van vliegtuigen en andere vliegtuigen. , als bouwmaterialen voor dakbedekking. Het gedurfde ovale uiterlijk en het omringende wateroppervlak vormen een architectonische vorm van een parel aan het water, nieuw, avant-gardistisch en uniek. Als geheel belichaamt het de kenmerken van de wereldberoemde gebouwen van de 21e eeuw en kan het de perfecte combinatie van traditioneel en modern, romantisch en realistisch worden genoemd.

Het ontwerp van het National Center for the Performing Arts begon met twee principes: ten eerste is het een theater van wereldklasse; Ten tweede kan het de Grote Hal van het Volk niet beroven. Het laatste Grand Theatre werd met een enorm ovaal aan de wereld gepresenteerd en werd een monumentaal gebouw met een nieuwe vorm en een uniek concept.

Volgens de visie van de beroemde Franse architect Paul Andreu ziet het landschap na de voltooiing van het Nationale Theater er als volgt uit: in een enorm groen park omringt een plas blauw water het ovale zilveren theater, en de titanium plaat en de glazen schaal reflecteren het licht van dag en nacht, en de kleur verandert. Het theater is omgeven door gedeeltelijk transparante glazen wanden van goudkleurig gaas en biedt uitzicht op de lucht vanuit het gebouw. Sommige mensen omschrijven het uiterlijk van het Grand Theatre na de voltooiing ervan als "een druppel kristalwater".

1. De grootste koepel van China is opgebouwd uit 6.750 ton stalen balken

De NCPA-schil bestaat uit gebogen stalen balken, een enorme stalen koepel die bijna het hele Beijing Workers' Stadium kan bedekken.

Verrassend genoeg zo grootstalen frameconstructiewordt niet ondersteund door een enkele pilaar in het midden. Met andere woorden: de staalconstructie met een gewicht van 6750 ton moet volledig vertrouwen op zijn eigen mechanische constructiesysteem om de veiligheid en stabiliteit te garanderen.

Deze flexibele opzet maakt het National Center for the Performing Arts tot een tai chi-meester die met zachte en rigide middelen allerlei krachten van de buitenwereld onschadelijk maakt. Bij het ontwerp van destaalconstructievan het Grand Theatre bedraagt ​​de hoeveelheid staal die in de gehele staalconstructie wordt gebruikt slechts 197 kilogram per vierkante meter, wat lager is dan bij veel vergelijkbare gebouwen met staalconstructies. De constructie van deze stalen schaalconstructie is buitengewoon moeilijk en de kraan met het grootste tonnage in China wordt gebruikt bij het hijsen van stalen balken.

2. Giet een ondergrondse waterkeringmuur om zetting van de omliggende fundering te voorkomen

Het National Center for the Performing Arts is 46 meter hoog, maar de ondergrondse diepte is net zo hoog als een gebouw van 10 verdiepingen, 60% van het bouwoppervlak is ondergronds en het diepste is 32,5 meter, wat het diepste ondergrondse project is van publieke gebouwen in Peking.

Er is overvloedig ondergronds grondwater, en het drijfvermogen dat door dit grondwater wordt gegenereerd, kan een gigantisch vliegdekschip van 1 miljoen ton optillen, dus een enorm drijfvermogen is genoeg om het hele National Grand Theatre op te tillen.

De traditionele oplossing is het continu oppompen van grondwater, maar het resultaat van dit oppompen van grondwater zal de vorming zijn van een 5 km lange ondergrondse "grondwatertrechter" rond het Grand Theatre, waardoor de omliggende fundering gaat bezinken en zelfs het oppervlak van het gebouw kan barsten.

Om dit probleem op te lossen hebben ingenieurs en technici nauwkeurig onderzoek gedaan en een ondergrondse waterkering met beton gestort vanaf de hoogste grondwaterstand tot in de kleilaag 60 meter onder de grond. Deze enorme "emmer", gevormd door een ondergrondse betonnen muur, omsluit de fundering van het Grand Theatre. De pomp trekt het water weg van de emmer, zodat, ongeacht hoeveel water er uit de fundering wordt gepompt, het grondwater buiten de emmer niet wordt aangetast en de omliggende gebouwen veilig zijn.

3. Airconditioning in besloten ruimtes

Het National Center for the Performing Arts is een gesloten gebouw zonder externe ramen. In zo’n afgesloten ruimte wordt de binnenlucht volledig gereguleerd door de centrale airco, waardoor er bepaalde eisen worden gesteld aan de gezondheidsfunctie van de airco. Na SARS heeft het technische personeel van het Grand Theatre de normen voor de airconditioninginstallatie, het retourluchtsysteem, de frisse luchtunit, enz. verhoogd om de normen verder te verbeteren en ervoor te zorgen dat de centrale airconditioning aan de gezondheidsnormen voldoet.

4. Installatie van een dak van titaniumlegering

Het dak van het Grand Theatre heeft een oppervlakte van 36.000 vierkante meter en bestaat voornamelijk uit titanium- en glaspanelen. Titaniummetaal heeft een hoge sterkte, corrosieweerstand en een goede kleur en wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van vliegtuigen en ander metaalmateriaal voor vliegtuigen. Het dak wordt samengesteld uit ruim 10.000 titaniumplaten van ongeveer 2 vierkante meter groot. Omdat de installatiehoek altijd verandert, is elke titaniumplaat een hyperboloïde, met een ander oppervlak, grootte en kromming. De dikte van de titanium metalen plaat is slechts 0,44 mm, wat licht en dun is, zoals een dun stuk papier, dus er moet een voering van composietmateriaal onder zitten, en elke voering wordt op dezelfde maat gesneden als de titanium metalen plaat erboven, dus de werklast en de moeilijkheidsgraad van het werk zijn extreem groot.

Momenteel is er niet zo'n groot oppervlak aan titaniummetaalplaat in het internationale dak van gebouwen. Japanse gebouwen gebruiken vaker titaniumplaten. Deze keer zal het Grand Theatre een Japanse fabrikant de opdracht geven om titaniummetaalplaten te produceren.

5. Reinigen van de dakschaal

Het reinigen van de titanium dakschaal is een lastig probleem, en er wordt voorgesteld dat als de handmatige reinigingsmethode wordt gebruikt, dit onhandig en onmooi zal lijken, en dat er geavanceerde technologie moet worden gebruikt om dit op te lossen.

Momenteel zijn ingenieurs geneigd te kiezen voor een hightech nanocoating, die na het coaten niet aan het oppervlak van het object blijft plakken. Zolang het water wordt doorgespoeld, wordt al het vuil weggespoeld.

Omdat dit echter een nieuwe technologie is, is er geen vergelijkbaar technisch voorbeeld om naar te verwijzen. Ingenieurs voeren laboratoriumversterkingstests uit op deze nanocoating. Daarna kan worden bepaald of de testresultaten moeten worden gebruikt.

6. Allemaal binnenlandse steen, met een prachtige aarde

Het Grand Theatre gebruikte meer dan twintig soorten natuursteen, allemaal afkomstig uit meer dan tien provincies en steden in China. Alleen al in de 22 ruimtes van de hal worden meer dan tien soorten steen gebruikt, genaamd ‘Splendid Earth’, wat de prachtige bergen en rivieren van de Chinese natie betekent.

Er zijn "Blue Diamond" uit Chengde, "Night rose" uit Shanxi, "Starry Sky" uit Hubei, "sea shell flower" uit Guizhou... Velen van hen zijn zeldzame variëteiten, zoals de "green golden flower" uit Henan , die niet meer wordt gedrukt.

De "witte jade jade" die in de in Peking geproduceerde olijvenhal wordt gelegd, is een witte steen met diagonale groene ribben, diagonale lijnen worden op natuurlijke wijze gegenereerd en allemaal in dezelfde richting, wat zeer zeldzaam is. Het totale steenlegoppervlak van het grote theater bedraagt ​​ongeveer 100.000 vierkante meter. Het technische personeel dringt aan op het gebruik van binnenlandse steen, na verschillende wendingen om alle stenen te vinden die qua kleur en textuur passen bij het concept van de ontwerper.

Zo'n grootschalige niet-stralingssteenwinning, verwerking is ook een enorme uitdaging voor technisch personeel, zelfs de ontwerper Andrew verwonderde zich ook over de kleurrijke kleurrijke Chinese steen- en Chinese steenwinning, prachtige verwerkingstechnologie.

7. Ga snel en veilig naar buiten

De drie theaters van het National Grand Theatre bieden plaats aan in totaal ongeveer 5.500 mensen, plus de cast en crew tot 7.000 mensen. Door het unieke ontwerp van het National Grand Theatre is het theater omgeven door een gigantisch openluchtzwembad. dus in het geval van een noodsituatie zoals brand, hoe je snel 7.000 toeschouwers uit het water kunt halen, omringd door de "eierschaal" bij de veilige evacuatie, aan het begin van het ontwerp, is het een lastig probleem voor ontwerpers om op te lossen.

In feite werd de brandtraptunnel bij het National Center for the Performing Arts uiteindelijk ontworpen om 15.000 mensen snel te kunnen evacueren. Onder hen zijn er acht tot negen evacuatiepaden, elk drie tot zeven meter onder de grond, die onder het gigantische zwembad doorlopen en naar het buitenste plein leiden. Via deze doorgangen kunnen toeschouwers binnen vier minuten veilig worden geëvacueerd, wat minder is dan de zes minuten die de brandcode vereist.

Daarnaast is er tussen het theater en het openluchtzwembad een ringbrandkanaal van maximaal 8 meter breed ontworpen, dat vrij ruim is en plaats biedt aan twee naast elkaar passerende brandweerwagens, terwijl er ook een voetgangerskanaal van twee meter breed overblijft. Brandweerlieden kunnen via het brandkanaal het brandpunt bereiken, zodat het brandweerpersoneel en het geëvacueerde personeel zonder inmenging hun eigen weg kunnen gaan.

Dit ‘theater in de stad, de stad in het theater’ verschijnt met een vreemde houding van een ‘parel in het meer’ die alle verbeelding te boven gaat. Het drukt de innerlijke vitaliteit uit, de innerlijke vitaliteit onder de uiterlijke rust. Het Grand Theatre vertegenwoordigt het einde van het ene tijdperk en het begin van een ander.