于大跨建筑的实习考察报告

『前言』 近些年来，随着我国改革开放,经济高速发展,建筑功能由单一到复杂，大跨建筑的需求日益增多，致使我国在空间大跨建筑的研究和应用出现了迅猛发展的态势。而随着技术的进步，更多的新材料、新结构的不断涌现，促进了大跨建筑的进步。大跨建筑及其所使用的空间结构技术乃是衡量一个国家建筑科技水平的重要依据，基于以上原因它成为了我国近年来发展最快的建筑结构类型。 为了了解大跨建筑这种结构形式，我们来到了南京进行实习考察。期间我们主要参观考察了南京国际会展中心和南京奥体中心。下文主要将从结构、材料、空间等方面分析这两处建筑。

『正文』 南京国际会展中心

    南京国际展览中心座落于风景秀丽的玄武湖和紫金山之间，占地12.6万平方米，建筑面积10.8万平方米。这个建筑给我的第一印象是体量宏大，造型上却不失轻盈，大面积玻璃幕墙和钢架结构的有机结合使其充满了现代建筑气息。但是如此大跨度的建筑采用是何种构造形式？其内外部功能布局如何？ 作为一个功能复杂大型公共建筑它的配套设施又有哪些呢？带着种种疑问我开始了探究。                              

由南面入口拾级而上就进入了会展中心二层展厅，一进展厅就被宏大的空间震惊了，弧形的拱顶最高处有37米，最低处也有8米，跨度则达到了75米。屋盖采用的是拱形桁架结构体系，由于跨度很大所以采用了钢桁架来以减轻自重。整个屋盖板搭在纵向桁架梁上，再由下部的横向桁架梁将荷载传导至各处支柱。其形式与日本关西国际机场航站楼相似，这种由细长的杆件组合形成大梁的结构形式是钢结构的一大特点。所有钢架节点全部是焊接而成，这样做提高了结构的强度但是施工较为麻烦。而各处支柱采用了铰连接，在连接的部分并不产生弯矩而只传递压力或拉力。如图3所示，这些铰连接应力传递简洁，设计紧凑美观。

会展中心屋盖采用了钢管拱形桁架体系主要有如下原因：                                                        钢管桁架结构具有造型美观（可建成平板形、圆拱形、任意曲线形）、制作安装方便、结构稳定性好、屋盖刚度大、经济效果好等特点。与网架结构相比，管桁架结构省去下弦纵向杆件和网架的球节点，可满足各种不同建筑形式的要求，尤其是构筑圆拱和任意曲线形状比网架结构更有优势。从网架结构的受力特点可以看出，当其边长比大于1.5时，其受力特点从双向变为单向受力，因此对于大多数矩形平面建筑来说,主要是单向受力结构。钢管桁架结构类似于平面钢桁架，属于单向受力结构，但桁架的上弦由于增大宽度后，使原平面桁架起控制作用的上弦杆件的稳定性得到了提高，其各向稳定性相同，节省材料用量。钢管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的，与网架结构相比具有其独特的优越性和实用性，结构用钢量也较经济。

为了配合屋盖部分的钢桁架结构的轻盈，主体展厅采用了大面积的拉杆点式玻璃幕墙来进一步诠释其现代气息。点式玻璃幕墙全称为金属支承结构点式玻璃幕墙，与一般玻璃幕墙相比它有如下特点：                                             

(1)结构形式：点式玻璃幕墙是采用计算机设计的现代结构技术和玻璃技术相结合的一种全新建筑空间结构体系，幕墙骨架主要由无缝钢管、不锈钢拉杆(或再加拉索)和不锈钢爪件所组成，它的面玻璃在角位打孔后，用金属接驳件连接到支承结构的全玻璃幕墙上。而一般玻璃幕墙则多为平面框式、竖向杆件受力体系的结构。

    (2)玻璃固定形式：点式玻璃幕墙的玻璃是用不锈钢爪件穿过玻璃上预钻的孔得以可靠固定的，而一般玻璃幕墙，如全隐式或半隐式都是用结构胶粘接固定在框架上的。

    (3)构件加工：点式玻璃幕墙的主要金属构件，均需车钻、冲压机床的精密加工，成批工厂化生产，现场安装精度高而质量好。而一般玻璃幕墙的铝合金多在施工现场就地以电动机具制作，加工略嫌粗糙，精度不高，效能低。

(4)玻璃品种与规格：点式玻璃幕墙所用的玻璃多为低辐射或白钢化中空玻璃，且对解决城市光污染有一定效果，玻璃规格限制不是那么严格。而一般玻璃幕墙常采用镀膜反射玻璃，玻璃规格一般偏小。

但是如此大面积的采用玻璃幕墙会不会带来节能方面的问题呢？“玻璃幕墙在公共建筑中大规模地简单使用就是建筑方针不明确的显著体现。”“现在的公建光追求外观新颖，而不讲节能，带来的建筑能耗问题非常严重。窗墙比越来越大加剧了建筑能耗，玻璃的保温性能很差，不仅传热系数很高，热惰性也很差，玻璃幕墙不节能。”诸如这样的评论在近年来建筑节能呼声日益增大的情况下每每不绝于耳。为了解决节能方面的问题，会展中心也采取了一些措施，例如在展馆东面挑出14米的遮阳板，在丰富造型的同时有效降低了太阳的直接辐射。但是并没有采用目前技术比较成熟的双层结构玻璃幕墙，估计是出于造型上的考虑。其实双层玻璃幕墙是目前降低玻璃幕墙能耗问题的一个不错的解决方案，它与普通单层玻            

璃幕墙相比，有两方面区别：一是双层结构比单层结构降            

低了幕墙的平均传热系数，从而减少了能耗，这是防护玻

璃幕墙的透明耗能的不利一面；二是通过外层玻璃幕墙的通透性，利用太阳能在两层玻璃热通道产生的“温室效应”和“烟囱效应”，增添了冬季和夏季节能的效果。虽然在节能方面有所欠缺，但是展馆设置了空气调节系统，对展馆内的温度湿度进行调节，还有空气循环送风系统，营造出一个宜人的环境。                                 

主展厅西侧呈长方体的部分是多功能厅、餐厅、贵宾室以及辅助用房，垂直交通集中于此，有多部电梯、楼梯在此分布。货运及展品装卸区设在展览中心的西側，配备货梯供展品运送至二层展厅。二楼西侧还设有卸货平台，车辆可直达二层卸货。一层室内下沉式展厅和室外下沉展场，其展品（包括重型机械）可由专用坡道直接运送达摊位。展厅西侧可提供集装箱场地、展品存放仓库和临时物品存放区域。在西立面上还特别增设了张拉膜和挡板来抵挡日光，丰富了立面的同时很好的解决了西晒问题。特别是张拉膜的使用，使得整个建筑增添了一些活跃的元素，使其洋溢着运动向上的精神。               

此外，在建筑物东面、南面设有两个室外展场，南、北、东主入口处均设有平台，可举行各种礼仪活动。其中南礼仪平台和广场占地约2.5万平方

米，是举行重大活动的场所。

南京会展中心将结构、材料与建筑造型很好的结合在一起，创造出令人感动的建筑。新的材料和结构的应用，为大跨建筑的发展提供了充足的动力，给我们的建筑创造也提供了更大的发挥空间我，如何更好的将建筑的结构与形式更好的结合在一起是建筑师需要解决的问题。

  南京奥体中心

南京奥体中心位于南京市河西新城区，我们由市中心乘新近开通的地铁1号线直达终点站――奥体中心，交通十分方便。从地铁站一出来，我便被东面的大型建筑群吸引住了，远远看去，只见奥体中心主体育场鲜红的颜色是那么的活泼充满动感，而它南面则是一座高高的观光塔。我们由西门进入奥体，脚下的铺地采用混凝土加沥青加粗糙石材，走起来十分舒适并且可以防止雨天打滑，看来奥体在细节处理上也是没有马虎。走近主体育场，我们看到了有着奥体介绍以及平面图的牌子，原来，奥体中心总建筑面积约为34.23万平方米。分为一场四馆，建设内容包括6万座体育场（也就是一进门看到的鲜红的建筑），附训练场1个；1.3万座体育馆，附训练馆1个；3000座游泳馆，含训练房；网球中心含一片         

决赛场，二片半决赛场，四片室内训练场等；体育科技中心一座，是十运会期间奥体中心的新闻发布中心，也是奥体中心智能化系统的总控中心所在（也就是观光塔的所在）。

整个奥体中心最吸引人之处莫过于气势恢宏的主体育场以及犹如彩带飘扬的两个巨型拱了。走近巨拱，才发现其体量的惊人，而更不可思议的是两个巨拱各向两侧倾斜约45度。从受力角度来说这是不合理的，               

一般来说拱都是垂直于地面的，而这两道巨拱却在倾斜45度的状态下还要吊起整个钢屋盖的荷载，实在是匪夷所思。

主体育场在立面上大量的使用了清水混凝土，它浇筑的是高质量的混凝土，而且在拆除浇筑模板后，不再作任何外部抹灰等工程。它不同于普通混凝土，表面非常光滑，棱角分明，无任何外墙装饰，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重，使得建筑的现代感扑面而来。从造价方面上说清水混凝土造价要高出普通混凝土，不过，虽然清水混凝土成本高，但由于使用它可免去装修，