6,750톤에 달하는 국립공연예술센터 철골 건물은 어떻게 기둥 하나도 없이 이룰 수 있었을까?

국립 공연 예술 센터는 실제로 건축 분야에서 국제 일류 수준을 반영하고 국내 건축을 개척했으며 항공기 및 기타 항공기 제조에 주로 사용되는 티타늄 금속판을 사용하는 등 많은 과감한 시도를 해왔습니다. , 건축 지붕 재료로. 대담한 타원형 외관과 주변 수면은 물 위의 진주의 건축적 형태를 구성하며 참신하고 아방가르드하며 독특합니다. 전체적으로 21세기 세계 랜드마크 건축물의 특징을 구현하고 있으며, 전통과 현대, 낭만과 현실의 완벽한 조합이라 할 수 있다.

국립공연예술센터의 디자인은 두 가지 원칙으로 시작되었습니다. 첫째, 세계적 수준의 극장입니다. 둘째, 인민대회당을 빼앗을 수 없다. 거대한 타원으로 세계 앞에 선보인 최종 대극장은 참신한 형태와 독특한 컨셉을 갖춘 랜드마크 건물이 되었다.

유명한 프랑스 건축가 Paul Andreu의 비전에 따르면 국립극장 완공 후의 풍경은 다음과 같습니다. 거대한 녹색 공원에서 푸른 물웅덩이가 타원형 은색 극장을 둘러싸고 있으며 티타늄 시트와 유리 껍질이 반사됩니다. 낮과 밤의 빛과 색깔이 변합니다. 극장은 부분적으로 투명한 금색 메쉬 유리 벽으로 둘러싸여 있으며 건물 내부에서 하늘을 볼 수 있습니다. 어떤 사람들은 대극장이 완성된 후의 모습을 '수정수 한 방울'이라고 표현합니다.

1. 중국 최대 규모의 돔은 6,750톤의 강철 빔으로 제작되었습니다.

NCPA 쉘은 베이징 노동자 경기장 전체를 거의 덮을 수 있는 거대한 강철 돔인 곡선 강철 빔으로 구성됩니다.

놀랍게도 이렇게 큰강철 프레임 구조중앙의 기둥 하나가 지지하지 않습니다. 즉, 6750톤에 달하는 철골 구조는 안전성과 안정성을 보장하기 위해 자체 기계 구조 시스템에 전적으로 의존해야 합니다.

이러한 유연한 디자인 덕분에 국립공연예술센터는 부드럽고 견고한 수단으로 외부 세계의 온갖 세력을 해소하는 태극권 대가처럼 만들어졌습니다. 디자인에서는강철 구조물대극장의 강철 구조물 전체에 사용된 강철의 양은 평방미터당 197kg에 불과하며, 이는 유사한 강철 구조물 건물보다 적습니다. 이 쉘 강철 구조물의 건설은 매우 어렵고 강철 빔을 들어 올릴 때 중국에서 가장 큰 톤수를 가진 크레인이 사용됩니다.

2. 주변 기초 침하 방지를 위한 지하수 차단벽 타설

국립공연예술센터는 높이가 46미터이나 지하깊이가 10층 빌딩에 맞먹고, 건설면적의 60%가 지하에 있으며, 가장 깊은 곳도 32.5미터로 공공지하사업 중 가장 깊은 곳이다. 베이징의 건물들.

지하수는 풍부하고, 이 지하수에서 발생하는 부력은 100만 톤에 달하는 거대한 항공모함을 들어 올릴 수 있으니, 그 엄청난 부력은 국립대극장 전체를 들어 올릴 수 있을 정도입니다.

전통적인 해결책은 지하수를 지속적으로 펌핑하는 것이지만, 이러한 지하수 펌핑의 결과 대극장 주변에 5km의 지하 '지하수 깔때기'가 형성되어 주변 기초가 침전되고 건물 표면까지 균열이 생길 수 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 엔지니어와 기술자들은 정밀한 연구를 수행하여 지하수 최고 수위부터 지하 60m 점토층까지 콘크리트로 지하수 장벽을 타설했습니다. 지하 콘크리트 벽으로 형성된 이 거대한 "버킷"은 대극장의 기초를 둘러싸고 있습니다. 펌프는 양동이에서 물을 끌어당기므로 기초에서 아무리 많은 양의 물을 펌핑하더라도 양동이 외부의 지하수에는 영향을 미치지 않으며 주변 건물은 안전합니다.

3. 제한된 공간의 에어컨

국립공연예술센터는 외부 창문이 없는 폐쇄형 건물입니다. 이러한 밀폐된 공간에서 실내 공기는 중앙 에어컨에 의해 완전히 조절되므로 에어컨의 건강 기능에 대한 특정 요구 사항이 제시됩니다. SARS 이후 대극장 엔지니어링 직원은 에어컨 설치, 환기 시스템, 신선한 공기 장치 등의 기준을 높여 중앙 에어컨이 보건 기준을 충족하도록 기준을 더욱 개선했습니다.

4. 티타늄합금지붕 설치

대극장의 지붕은 36,000㎡ 규모로 주로 티타늄과 유리 패널로 만들어졌다. 티타늄 금속은 강도가 높고 내식성이 뛰어나며 색상이 좋으며 주로 항공기 및 기타 항공기 금속 재료 제조에 사용됩니다. 지붕은 약 2제곱미터 크기의 10,000개 이상의 티타늄 판으로 조립됩니다. 설치 각도가 항상 변하기 때문에 각 티타늄 플레이트는 면적, 크기 및 곡률이 다른 쌍곡면입니다. 티타늄 금속판의 두께는 0.44mm에 불과하여 얇은 종이처럼 가볍고 얇기 때문에 아래에 복합재료로 만든 라이너가 있어야 하며 각 라이너는 티타늄과 동일한 크기로 절단됩니다. 위의 금속판이므로 작업량과 작업 난이도가 매우 큽니다.

현재 국제 건물 지붕에는 이렇게 넓은 티타늄 금속판이 없습니다. 일본 건물에서는 티타늄 판을 더 많이 사용합니다. 이번에 대극장은 일본 제조업체에 티타늄 금속 판을 생산하도록 의뢰합니다.

5. 루프 쉘 상단 청소

티타늄 루프 쉘의 청소는 번거로운 문제이며, 수동 청소 방법을 사용하면 어색하고 보기 흉해 보일 수 있으므로 이를 해결하려면 첨단 기술을 사용해야 한다고 제안되었습니다.

현재 엔지니어들은 코팅 후 물체 표면에 달라붙지 않고 물을 씻어내면 모든 먼지가 씻어지는 첨단 나노 코팅을 선택하는 경향이 있습니다.

그러나 이는 신기술이기 때문에 참고할만한 유사한 엔지니어링 사례가 없기 때문에 엔지니어들은 이 나노 코팅에 대해 실험실 강화 테스트를 수행하고 있으며 테스트 결과를 사용할지 여부는 나중에 결정될 수 있습니다.

6. 아름다운 흙을 보여주는 국내산 돌

대극장은 중국 10개 이상의 성 및 시에서 가져온 20종 이상의 자연석을 사용했습니다. 홀의 22개 구역에만 10종 이상의 돌이 사용되었으며, 이는 중국 민족의 찬란한 산과 강을 의미하는 "화려한 흙"이라고 명명되었습니다.

청더의 '블루 다이아몬드', 산서의 '밤장미', 후베이의 '별하늘', 구이저우의 '조개꽃'… , 이는 절판되었습니다.

북경에서 생산된 올리브관에 안치된 '백옥옥'은 대각선 녹색 갈비뼈가 있는 백석으로 대각선이 자연적으로 생성되어 모두 같은 방향으로 되어 있는 경우가 매우 드물다. 대극장의 전체 석재 부설 면적은 약 100,000평방미터에 달하며, 엔지니어링 인력은 색상과 질감 면에서 디자이너의 컨셉과 일치하는 모든 석재를 찾기 위해 여러 번의 우여곡절 끝에 국산 석재 사용을 고집합니다.

이러한 대규모 비방사선 석재 채굴, 가공은 엔지니어링 인력에게도 큰 도전이며, 디자이너 Andrew도 다채롭고 다채로운 중국 석재와 중국 석재 채굴, 절묘한 가공 기술에 감탄했습니다.

7. 빠르고 안전하게 나가세요

국립대극장의 3개 극장은 총 5,500명 가량을 수용할 수 있으며, 출연진과 제작진은 최대 7,000명까지 수용할 수 있는데, 국립대극장의 독특한 디자인으로 인해 극장은 거대한 야외 수영장으로 둘러싸여 있으며, 그래서 화재 등 비상사태가 발생했을 때 '달걀껍질'로 둘러싸인 물에서 7,000명의 관객을 어떻게 신속하게 안전하게 대피시킬 수 있는지는 설계 초기부터 디자이너들이 풀어야 할 까다로운 문제다.

실제로 국립공연예술센터의 화재 탈출 터널은 궁극적으로 15,000명의 사람들이 신속하게 대피할 수 있도록 설계되었습니다. 그 중 지하 3m, 7m에 8~9개의 대피 경로가 있으며, 거대한 수영장 아래를 지나 외부 광장으로 연결됩니다. 이러한 통로를 통해 관중들은 소방법에서 요구하는 6분보다 짧은 4분 이내에 안전하게 대피할 수 있습니다.

또한, 극장과 야외 수영장 사이에는 최대 8m 폭의 링형 소방 통로가 설계되어 있어 상당히 넓으며 소방차 2대가 나란히 지나갈 수 있을 뿐만 아니라 2m 폭의 보행자 통로도 남습니다. , 소방관은 화재 통로를 통해 적시에 화재 지점에 도달할 수 있어 소방대원과 대피 인원이 방해받지 않고 각자의 길을 갈 수 있습니다.

이 '도시 속의 극장, 극장 속의 도시'는 상상을 초월하는 '호수 속의 진주' 같은 묘한 태도로 등장한다. 내면의 활력, 외면의 평온함 아래 내면의 활력을 표현합니다. 대극장은 한 시대의 끝이자 다른 시대의 시작을 상징합니다.