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上海世博园:膜结构建筑的“艺术长廊”
2014-09-01

    在世博园这片5.28平方公里的区域内,无论是“东方之冠”中国馆,还是依江而建的一个个造型独特的世界各国场馆,大都以钢结构建筑形式展现在世人面前。众多富有想象力带有幻想光彩的建筑造型,从不同民族文化传统、风土人情、文学艺术、历史典故、时代风尚、地域气候、科技信息等方面,通过应用现代钢结构建筑技术对建筑空间、外型、表层材料肌理的处理,诠释出形式各样的人文精神和建筑理念,营造出不同的主题展示空间。世博园:堪称是世上规模**、*集中的钢膜结构建筑“艺术长廊”。
    
    富有艺术张力的钢膜结构建筑
     上海世博园汇聚了许多富有创意、千姿百态的各国和国际组织的钢结构建筑,成为世人目光的焦点。在瞬息万变的信息时代,一个世界性博览会所要传递的信息,不仅仅是世博展会本身的科技信息,而且世博园内的建筑无懈可击是**、*直观的信息传递符号,是承载世界各地人文精神的大舞台。因此,历届世博场馆建设*为引人瞩目。由于钢膜结构建筑具有结构多样化、排放低碳化、施工精确等独特的优越性,历来是世界各国建造大跨度、大空间、外形奇特建筑的**。
     同样,在上海世博园内,从浦东到浦西在世博园各国和国际组织的场馆形成钢结构建筑艺术长廊。各国设计师们以本国文化为背景渗透到设计各个环节,把各设计元素组合成优美的曲线、自然凹凸的建筑表层。应用当代钢结构建筑技术的表现手法,以富有张力的钢结构建筑体型表现出力与美的统一,实现了现代建筑艺术与结构科学的美妙结合。使坚硬的钢材通过各式结构形体组合,空间分割、延伸、表层肌理的转换,雕琢出一幢幢**无缺富有艺术魅力的钢结构建筑。
     在这里,我们以上海*热的新地标——浦东世博园区的一轴四馆为例。作为上海世博的永久性建筑,进入人们的视野。一轴四馆更是当代钢结构建筑科技成果的结晶,以美轮美奂的建筑造型吸引了世人眼球。中国馆外观以“东方之冠,鼎盛中华,天下粮仓,富庶百姓”为设计理念。以中华民族独特的内涵让世界人民更加全面深入地了解中国,中国馆呈现出中国建筑*为典型的斗拱结构,将无数中国人对世博会的憧憬和梦想寄托在了独特的建筑语言之中。以建筑外形*直接的表现力,集中体现了中国建筑的结构精髓,也是承载中国文化的载体。
     具有“飞碟”之称的世博文化中心更是园区里**未来感的建筑,柔和的建筑形体融于滨江公园绿地之中。世博文化中心以不同角度和不同空间呈现出不同形态。白天如“时空飞梭”、似“艺海贝壳”;夜晚则梦幻迷离,恍如“浮游都市”,其建筑造型有相当的变幻色彩。
     世博主题馆外形设计从“折纸”的创意出发,屋顶则模仿了上海里弄“老虎窗”正面开、背面斜坡的特点,显示上海传统石库门建筑的文化魅力。可以说:世博园的一轴四馆的建筑外形很有创意,融合了中国文化的精髓。用钢结构的建筑表现手法,支撑起富有艺术张力大跨度空间。
     其实,在世博园还有许多外国建筑很有特色。如日本馆是上海世博会42个国外自建馆之一,日本馆整体以蜗牛为形状,其外观宛如一只卧蚕,通体透出淡淡的紫色,外壳上既有突出的“触角”,又有凹进的“鼻孔”,被命名为“紫蚕岛”日本馆建筑外形很有艺术的感召力。俄罗斯国家馆是“悬浮在空中”的立方体以及充满童话色彩的内部装饰使这座形似“太阳花”的展馆很有特色。在世博园还有许多建筑外形有特色的钢结构建筑,假如你身临其境,仿佛进入艺术长廊。
    
    科技**开拓钢结构建筑新领域
     上海世博会**的单体钢膜结构工程——世博轴,流云般舒卷的白色顶棚、玉兰花般怒放的“阳光谷”,宛如一座立体天桥。世博轴长约1045米、宽约130米,由地上地下各两层组成,总建筑面积251万平方米。世博轴大道上,错落有致地分布着6个**视觉冲击力的倒锥形钢结构,它们有一个温暖的名字“阳光谷”——顾名思义就是让自然光洒落“谷底”。世博轴“阳光谷”为大悬挑单层网壳钢结构,是当今**进的建筑结构技术的代表,设计与建造采用了国际**的数字化仿真技术。
     “阳光谷”采用的是钢结构网壳形式,网壳里镶嵌的都是玻璃,是专门展现玻璃特色的造型工程,由近2万块不同规则的三角形夹胶玻璃组成,其功能是让自然光透过“阳光谷”倾泻出来,加强地下空间的采光效果。然而阳光谷的建成并不容易。巨大的“阳光谷”,其中**的顶部直径99米、底部直径20米。整个钢结构由10348个节点单元和31000多根杆件相互连接而成,构件数量巨大且各个节点的形状又互不相同,节点上每个“花瓣”的角度都不同,要做到无缝对接,就要求每个节点单元的尺寸误差小于0.5mm,角度偏差要小于0.25度。建筑精度的要求很高,具有***难度。德国厂家提出了6.7亿元的工程报价。天津大学提出了一个成本更低、安全性能更高的新方案。天津大学机械学院的师生们拿出了自行设计的“天大焊接机器人”,设计了全数字化、自动化的生产工艺,确保了每个节点的尺寸和角度毫厘不差,可以精确地吻合起来搭构出“阳光谷”的钢结构框架。
     世博轴工程的另一突出特色是屋面顶棚采用的索膜结构,创造了“世界索膜结构之*”。整个屋顶膜面由31个外桅杆、19个内桅杆及牵引桅杆的各类钢索作为支承系统,膜面展开面积达7.7万平方米,是世界上**的索膜结构
     在建造中国馆上部悬挑结构——鼎形“斗冠”时,施工采用巨型钢结构箱梁,构件数量多、吨位重,*重的构件达到135吨。中国馆建设者们积极开展科技攻关,采用钢柱、箱型钢梁和钢筋桁架模板等施工工艺,“钢梁与斜撑分段拼接,整体吊装到位”施工方案,克服了无支撑化施工困难,只用了100天,就圆满完成了钢结构施工任务,创造了一大奇迹。中国馆建设者通过科学组织和奋力拼搏,完成了通常情况下一年才能完成的钢结构工程量,安装了21959吨钢结构,组装了9673件构件,耗用了100吨焊条,这些数字无不记载着中国馆建设者们创造的奇迹。
     随着科技的进步,建筑发展成为能够完成人类梦想,实现更多可能性的空间,建筑的功能正在被无限延展。所有这些富有灵气的上海世博园钢结构建筑,是世上规模**、*集中的钢结构建筑艺术长廊。它以环境艺术的无穷魅力,传递各国文化的精髓。风格炯异的建筑,毋可置疑是当代钢结构建筑大师、建设施工单位智慧的结晶。

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