“水立方”膜材自洁自然风吹进“鸟巢”

    北京市“2008”工程建设指挥部办公室日前发布了《奥运工程科技创新百问手册》，其中详细介绍了国家游泳中心（“水立方”）的清洗、防露、散热与通风，并解密了国家体育场（“鸟巢”）独特的看台设计———观众将坐在“碗”里观看奥运比赛。

　　■ETFE膜材具有一定自洁功能

　　《手册》介绍，“水立方”膜结构采用的ETFE膜材本身具有一定的自洁功能，靠雨水冲刷可以对气枕外表面实现一定程度的自身清洁。同时，设计者还针对每个部位拟定了不同清洗方案。如屋面和外墙立面利用人工接水泵和高压水枪进行清洗；墙体空腔内立面及内墙面则由工人利用安全绳及单人升降机，手持带清洁布的长棍由上至下对该部位的ETFE气枕进行擦拭清洁等。

　　■防结露科学布置换气次数

　　游泳馆由于长期处于高温、高湿的环境下，防结露一直是室内泳池设计的一个重大课题。“水立方”的防结露手段，首先从建筑围护结构的热工要求开始，通过设计，ETFE围护结构的传热系数远远小于高级玻璃幕墙的传热系数，这不仅使此建筑物符合国家有关公共建筑节能规范的要求，也为泳池防结露提供了条件。同时，设计者还为“水立方”合理设计了空调系统、游泳池和戏水池的大空间气流组织，科学布置送风、回风和排风口，保证上部空间气流的换气次数。为了确保不出现结露现象，还在紧贴屋顶下部的马道下单独布置了防结露加热送风系统。对于围护结构立面，也布置了防结露送风空调通风系统，同时也设计了池水覆盖等简单实用的手段，来确保不出现结露现象。

　　■“鸟巢”看台观众享受自然风

　　据《手册》介绍，“鸟巢”的看台像个边缘高低起伏的、立体的“碗”，环抱着赛场收拢结构，而且它的上下层看台之间有一部分交错。这样一来，无论观众坐在“鸟巢”的哪个位置，与比赛场地中心点之间的视线距离都在140米左右，而且赛场上的运动员仿佛舞台上的演员一样被他们的观众层层围绕，整个结构设计能够营造出最佳的赛场氛围。

　　为了给“鸟巢”里的观众营造良好的热舒适度和风舒适度，“鸟巢”的设计者们在进行观众席热舒适度、风舒适度模拟分析时采用了流体力学中的CFD模拟方法。它可以精确模拟出“鸟巢”的钢结构和膜结构，模拟出91000人同时观赛时“鸟巢”的自然通风状况，并计算出每个区域的观众能感受到的温度和气流速度。“鸟巢”所有的通风设施，都是按照这个模拟分析设计进行调整优化的结果。无论观众坐在上层看台还是下层看台、普通座位还是贵宾席，都能享受到自然光和自然风，达到较好的舒适度。此外，《手册》还对“水立方”如何散热和通风、“鸟巢”如何利用地源热泵等内容进行了介绍。

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