冬奧會國家速滑館項目屋面系統抗風揭試驗完成 系北京賽區唯一新建場館

記者獲悉，6月13日，經過連續21天鏖戰，冬奧會國家速滑館項目屋面系統抗風揭性能試驗完成。

據介紹，國家速滑館是北京2022年冬奧會標志性場館，也是北京賽區唯一的新建場館。今年年底將實現封頂封圍，22條飄逸流暢的“冰絲帶”將在奧林匹克公園飛舞，成為世界首個“雙奧之城”的標志性建筑群。該建筑屋面主體結構為索網結構+金屬屋面，屋面長跨約200米、短跨約130米，是目前世界上體育場館中規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面。其屋面由常用的直立鎖邊金屬屋面和國內首次應用的EPDM防水卷材單元板塊兩種系統組成。

此次承擔冬奧會國家速滑館項目屋面系統抗風揭性能試驗為中冶建筑研究總院有限公司(簡稱“中冶建研院”)等。據中冶建研院相關負責人介紹，該工程金屬屋面造型復雜，功能要求高、構造層次多，且由于屋面復雜的二維、三維曲面設計帶來許多非常規甚至難以預見的技術問題，比如：新型屋面系統抗風承載力和抗動態風荷載性能，各種功能層材料對外部荷載作用的結構響應;內部功能材料受損、變形對整體功能的影響;底板(壓型金屬板)及其它功能層材料對風致內壓力的承擔等。因此完成本工程必須要有可靠、精細的設計、精心施工、現場嚴格質量控制才能實現，同時工程實施的每個環節都需要相關人員具備專業的金屬屋面系統知識、技術及豐富工程經驗。

中冶建研院相關負責人表示，長期以來，工程界將重點放在大跨鋼結構上，相關成果也已納入國家相關規范與規程，工程設計人員能夠較好的應用。然而，覆蓋在大跨鋼結構表面較為輕柔的金屬屋面，由于直接承受各類荷載作用，極易發生圍護功能的喪失。風在建筑屋頂所引起的風吸力以及其脈動效應，連同風作用在柔性(大部分)屋面結構上引起的風振效應，常常使屋面局部(或表面裝飾物)首先破壞，進而由于連鎖效應致使整個屋面遭受連續破壞。工程實踐表明，金屬屋面的風揭破壞是大型公用建筑最主要的破壞形式，近年來，類似工程事故層出不窮。類似事故除了國內關于金屬圍護系統的標準、規范少，金屬面板產品加工制作質量參差不齊，不重視金屬圍護系統的設計、施工，監管技術水平較低等原因外，還有一個很重要的原因，就是工程參與各方對金屬屋面的特性了解不足，此類屋面體系很難由現有設計理論計算清楚，屋面系統的關鍵性能如抗風揭安全性能只能通過試驗驗證進行確認。

中冶建研院相關負責人介紹，承接了此次國家速滑館屋面系統抗風揭試驗，考慮了該項目的重要性和特殊性，為保障屋面系統的安全性，其設計了6組不同構造類型、不同荷載工況的抗風揭試驗和兩種類型的節點試驗。通過嚴苛的試驗程序來鑒別屋面系統的真實抗風能力，考察屋面系統的結構穩定性(安全、適用、耐久性能)。目前，已完成全部屋面系統的抗風揭試驗和節點試驗。(馬愛平 殷小珠)