解开智慧“冰丝带”的灵动奥秘( 三 ) 本文转自：人民周刊—

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项目团队现场研究索网结构安装和监测情况。
灵动效果背后蕴含科技奥秘
问：运动员能赛出好成绩是大家共同的心愿。国家速滑馆不仅内部结构做得非常精细，外立面建造也非常独特，是目前世界上跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面体育馆。请您介绍一下“冰丝带”索网屋面上有哪些科技奥秘。
李久林：冬奥速滑馆建设，注重考虑绿色环保低碳理念。在结构体系上，采用了高性能结构体系，通过索网结构实现大跨度屋面建造目标，只用几百吨索就编织出大型场馆屋顶。钢材抗拉强度是最好的，通过拉索充分发挥材料性能，使索网像网球拍一样扣到速滑馆的屋顶上。
我们面临几个问题。第一，它是全世界体育场馆里最大、最扁的椭圆形单层双向正交马鞍形索网，单层双向正交索网，加上环桁架和幕墙斜拉索体系是我们第一次创新采用的技术。
第二，高矾密闭索过去长期依赖进口，这次依托国家速滑馆重大工程，我们和国内厂家及相关单位共同研究攻关，首次实现索网国产化。在速滑馆重大工程的应用起到了示范引领作用。目前，国内大量工程都采用了国产高矾密闭索，使得材料从价格到供货期都已经大大压缩。
第三，如何做出这样一个场馆？索网非常复杂，我们做了大量的数字仿真，在计算机里模拟整个过程，在实验室里做1:12模型试验，提前建了一个小速滑馆，在实验室里把索网建造过程全部模拟出来，作为建造依据，并且提前把标准制定下来。先把幕墙索挂上去，然后把承重索和稳定索编起来，把东西向承重索提升上来后，像渔网一样收网，把它从地面上提起，挂到桁架耳板上去，再张拉南北向稳定索，最后通过张拉南北向的索，带动整个索网变形，索网变形再拉着环桁架的边跟着变形，这边再拉着幕墙的索变形，最终就通过拉一个稳定索，把它拉到位后，放到耳板梁上。整个索网体系张拉成形，非常巧妙。
我们通过计算机控制这些设备实现同步张拉，在速滑馆建设过程中和建成后，通过1100个传感器对数据进行监测，比如在屏幕上能看到北京大风大雪天气时，速滑馆整个屋面的反应。建造凝聚了整个建设团队的心血，最终的建设效果非常完美。这项工程获得了中国钢结构协会年度杰出工程大奖，得到了各方面高度肯定。
问：除索网屋面结构，还有一个受人关注的焦点——“冰丝带” 。它之所以被称为“冰丝带” ，就是因为外表由22条晶莹美丽的丝带状曲面玻璃幕墙构成， 22条“冰丝带”环绕索网屋面结构的设计非常新颖。您能否介绍一下复杂玻璃曲面幕墙里有哪些设计和技术？
李久林：就像我们的“鸟巢”是用钢结构编织出来的， “水立方”是用膜结构实现的，速滑馆最好的体现材料是玻璃。如何实现飘逸灵动的建筑效果，实际上是曲面玻璃如何兼顾多个方面的问题。
第一，不能把工程做得过于复杂，这样会使造价非常昂贵。所以在设计方面，通过平曲玻璃的耦合分析，使所有玻璃的弧度都一样，通过曲面玻璃和平面玻璃的组合，减少工程建造难度，从而实现飘逸灵动的建造效果。
第二，选用四层夹胶中空的玻璃作为材料，实现节能环保的建筑效果，再组合里面的遮阳帘、自然通风系统，实现节能环保。很多观众会提问说， “冰丝带”这样一个大玻璃房子，会不会像玻璃大棚一样夏天很热冬天很冷？甚至有人会担心光污染问题。我们做了非常详细的研究，既兼顾建筑效果，又实现节能环保。