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奧運工程：鑄就科技創(chuàng)新節(jié)能的里程碑

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:02:01 [收藏]

    池的水能喝，你相信嗎？1月28日，出席國家游泳中心“水立方”竣工交接儀式的北京市委書記劉淇、市長郭金龍看到游泳池內(nèi)的水清澈見底，均俯身以手試水，郭市長甚至將水送入口中。這不是做秀，因為“水立方”采用了國際先進的凈水新工藝，泳池的水經(jīng)過了砂濾―臭氧―活性炭的凈水工藝，層層處理后已達到飲用水標準?！翱萍紛W運”在舉世矚目的北京奧運會體現(xiàn)得淋漓盡致，各項成果琳瑯滿目，“水立方”的凈水工藝就是其中之一。在日前舉辦的第七屆中國土木工程詹天佑獎頒獎大會上，北京市政府副秘書長、北京2008工程建設(shè)指揮部辦公室主任徐波作了題為“2008奧運場館技術(shù)創(chuàng)新”的主題報告，集中展示了奧運工程主要科技創(chuàng)新的輝煌成就。
    鋼結(jié)構(gòu)展示中國創(chuàng)造水平
    由巨大鋼結(jié)構(gòu)撐起、內(nèi)襯“中國紅”的國家體育場“鳥巢”，淡藍色ETFE膜構(gòu)成的世界上最大的ETFE工程“水立方”等場館，以其獨特的造型、諸多自主創(chuàng)新的技術(shù)吸引了全世界的目光，尚未建成就屢獲國際知名建筑大獎。
    徐波指出，奧運工程的高水平建設(shè)，促進了我國在工程設(shè)計、施工以及相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)應用等方面整體水平的提高。特別是奧運工程的鋼結(jié)構(gòu)，在仿真、設(shè)計、材料、加工、安裝、監(jiān)測以及綜合應用等方面取得了幾十項自主創(chuàng)新科技成果，總體上達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，在某些領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平。
    據(jù)了解，在北京奧運會31個比賽場館、45個訓練場館中，除“鳥巢”、“水立方”為中外合作設(shè)計外，其余所有場館均為我國設(shè)計單位自行設(shè)計，建筑施工均由國內(nèi)隊伍承擔，主要設(shè)備材料基本為國產(chǎn)化。以“鳥巢”、“水立方”為代表的奧運場館和相關(guān)設(shè)施，鋼結(jié)構(gòu)總量10萬余噸，結(jié)構(gòu)形式多樣，涵蓋多種鋼結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)跨度大，造型復雜，設(shè)計、施工難度很大。僅“鳥巢”的大跨度空間門式桁架就用鋼4.8萬噸。在其箱形構(gòu)件所用鋼板中，凡厚度40毫米～100毫米的均采用了Q345GJC（D）Z向高建鋼板；主桁架柱材質(zhì)Q460E-Z35，最厚110毫米，為我國自主研制的專門用于國家體育場結(jié)構(gòu)的高性能鋼材。“水立方”鋼結(jié)構(gòu)則采用多面體空間剛架結(jié)構(gòu)體系，跨度177.4米×177.4米，高度30.1米，用鋼量6800噸。同時，奧運場館施工采用的高空拼裝、整體提升、累積滑移等創(chuàng)新技術(shù)，為確保奧運工程的質(zhì)量安全和高水平建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。
    正是通過大量的技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)，建設(shè)者們解決了諸多難題，填補了國內(nèi)相關(guān)標準空白，克服了重大技術(shù)安全風險，并為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展作出了貢獻。
    水資源利用體現(xiàn)綠色奧運主題
    北京缺水。充分利用中水、高水平處理污水、盡量收集雨水……北京市在奧運場館建設(shè)中通過一系列工程措施和技術(shù)手段節(jié)約水資源。
    徐波介紹，奧運工程在建設(shè)、規(guī)劃過程中全面考慮了水資源的綜合利用技術(shù)。在采用的121項技術(shù)中，有4項達到國內(nèi)領(lǐng)先水平、67項達到先進水平。這些技術(shù)體現(xiàn)在6個方面：
    一是直飲水技術(shù)。奧運場館全面采用集中處理設(shè)備和直飲水系統(tǒng)，防止水的二次污染，避免水資源浪費。僅奧林匹克公園中心區(qū)就設(shè)置了12個直飲水終端。
    二是節(jié)水技術(shù)。奧運場館均采用先進的生活用水和節(jié)水設(shè)施及高效節(jié)水灌溉器具，保證用水過程安全和節(jié)約。
    三是水處理技術(shù)?！八⒎健?、奧運村、奧林匹克森林公園等5項工程建設(shè)了高水平的污水處理系統(tǒng)。順義奧林匹克水上公園啟用了賽道水循環(huán)處理系統(tǒng)，采用曝氣懸浮生物填料工藝和高效纖維過濾相結(jié)合技術(shù)，每天可處理流量7.2萬立方米，25天可以循環(huán)一周期，可確保水質(zhì)滿足要求。
    四是生態(tài)水質(zhì)保持技術(shù)。巧妙利用水體自凈能力，減少補水量。如奧林匹克公園中心區(qū)水系通過建設(shè)自然水景修復系統(tǒng)，采用先進凈化技術(shù)，遠期水質(zhì)將好于Ⅲ類水體。結(jié)合雨水利用、信息化調(diào)度，節(jié)約水量9萬噸/年，節(jié)約水質(zhì)維護費用每年約50萬元左右。
    五是雨洪利用技術(shù)。國家體育場等15項新建工程建設(shè)了高水平的雨洪利用系統(tǒng)和透水鋪裝，充分利用雨洪水資源，回灌和涵養(yǎng)地下水。雨水收集處理回用量達110萬噸/每年。
    六是中水利用技術(shù)。所有奧運場館都采用了中水利用技術(shù)。一是采用先進處理工藝對場館內(nèi)產(chǎn)生的污水進行深度處理，“水立方”、奧運村等污水實現(xiàn)零排放，污水處理及循環(huán)利用量每年達100萬立方米；二是鋪設(shè)專用管道，引取市政中水，利用率每年達472萬立方米以上。
    奧運工程廣泛使用新能源
    據(jù)了解，奧運工程廣泛采用新型能源，截至目前，共采用新型能源利用項目69項，包括光電、光熱、地熱、污水熱能、風能等可再生能源利用34項，先進熱回收空調(diào)技術(shù)13項，先進能源利用技術(shù)22項。
    徐波介紹說，“鳥巢”、五棵松籃球館、奧林匹克森林公園等7個工程采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。北京射擊館、老山自行車館、奧運村等10個工程采用了太陽能光熱技術(shù)。奧運村6000平方米的太陽能熱水系統(tǒng)在奧運會期間將為1.68萬名運動員提供洗浴熱水，奧運會后，將供應全區(qū)1868戶、6000名居民的生活熱水需求，節(jié)電1000萬度、節(jié)煤2400噸，年減少排放二氧化碳700噸、二氧化硫20噸、粉塵200噸?！傍B巢”、國家體育館等10項奧運工程采用了地源／水源熱泵、地熱等先進的能源系統(tǒng)。如奧運村再生水源熱泵系統(tǒng)每年從再生水中提取能量折合標煤約3600噸，折合天然氣約270萬立方米，可減排二氧化碳4300噸，二氧化硫等148噸，粉塵40噸。
    節(jié)能環(huán)保成績斐然
    “我們的場館白天基本上不用照明，這里已經(jīng)舉辦了幾場賽事?！敝袊r(nóng)業(yè)大學校長助理張文立說。落成不久的中國農(nóng)業(yè)大學體育館等5項工程都采用了自然采光屋面，使建筑節(jié)能落到了實處。
    據(jù)了解，奧運工程在建設(shè)過程中，率先實施了《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》，嚴格執(zhí)行了《北京市住宅建筑節(jié)能設(shè)計標準》。所有奧運場館及相關(guān)設(shè)施均按要求進行了工程節(jié)能設(shè)計并通過了相關(guān)審查，符合并高于相關(guān)標準的規(guī)定，采用先進的圍護結(jié)構(gòu)以及大量應用節(jié)能技術(shù)，節(jié)能減排效果十分明顯，在建筑節(jié)能方面達到同期公建及住宅的領(lǐng)先水平。
    徐波介紹說，奧運工程共采用了168項節(jié)能技術(shù)，其中，61項先進空氣處理技術(shù)，涵蓋了熱回收空調(diào)、自然通風、室內(nèi)空氣節(jié)能處理與凈化等；48項綠色節(jié)能照明技術(shù)；38項節(jié)能建筑維護結(jié)構(gòu)；21項配電與智能控制節(jié)能。在環(huán)境保護方面，奧運工程采用了191項環(huán)保項目。其中，環(huán)境與生態(tài)保護77項，涵蓋了噪聲控制、園林綠化、環(huán)保設(shè)施、固體廢氣物處理等方面；水資源利用及中水處理利用11項；綠色建材應用46項；環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)品應用57項。奧林匹克森林公園濕地及生態(tài)廊道等成為環(huán)境與生態(tài)建設(shè)的突出亮點。
    針對世人關(guān)心的奧運環(huán)保問題，徐波指出，所有奧運建設(shè)項目都經(jīng)過北京市相關(guān)部門組織的嚴格的環(huán)境影響評價，審查批準后才開始投入建設(shè)。奧運會設(shè)施建設(shè)全部采用符合環(huán)境保護和生態(tài)保護要求的材料和設(shè)備。針對奧運工程采用的主要材料及裝飾材料制定了環(huán)保要求和高于國家標準的奧運工程環(huán)保指南。
    今年，溫總理在《政府工作報告》提出，要堅持把推進自主創(chuàng)新作為轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的中心環(huán)節(jié)。奧運工程以其輝煌的成就樹起了里程碑，為中國工程建設(shè)科學發(fā)展指明了方向。
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