科技奧運(yùn)開啟后奧運(yùn)時(shí)代建筑科技新天地

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2008北京奧運(yùn)盛會(huì)使人文奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)三大理念深入人心,在“科技奧運(yùn)”和“綠色奧運(yùn)”理念的指導(dǎo)下,奧運(yùn)場館建設(shè)無論是在技術(shù)上,還是在材料使用上,都大量運(yùn)用新的科技成果,極大地提高了場館的科技水平和環(huán)保水平。業(yè)內(nèi)人士指出,奧運(yùn)場館在科技及環(huán)保方面所取得的巨大成就和經(jīng)驗(yàn),將有力地推動(dòng)今后我國的科技節(jié)能工作,特別是建筑領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和建筑節(jié)能,使未來我國建筑業(yè)的科技環(huán)保水平大幅度提高。
    奧運(yùn)工程科技與環(huán)保成果的集成
    包括12個(gè)新建場館、11個(gè)改擴(kuò)建場館、8個(gè)臨時(shí)場館和10余項(xiàng)重要配套項(xiàng)目的奧運(yùn)工程,是我國建筑科技和環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)品的集成。在7月底北京奧組委連續(xù)舉行的幾場新聞發(fā)布會(huì)上,權(quán)威人士介紹了相關(guān)情況。
    記者從公布的數(shù)字中看到,為實(shí)踐綠色奧運(yùn)理念,在奧運(yùn)工程中,采用的環(huán)保項(xiàng)目約190多項(xiàng),其中環(huán)境與生態(tài)保護(hù)77項(xiàng),涵蓋了噪聲控制、園林綠化、環(huán)保設(shè)施、固體廢棄物處理等方面;水資源利用及中水處理利用技術(shù)11項(xiàng);綠色建材應(yīng)用46項(xiàng);環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用57項(xiàng)。重點(diǎn)場館都集成應(yīng)用了大量的先進(jìn)、成熟、適用的技術(shù)。僅在奧運(yùn)村和國家體育館建設(shè)中,分別集成應(yīng)用了36項(xiàng)和26項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。
    可以說,綠色奧運(yùn)是靠綠色環(huán)保技術(shù)支撐起來的。在建筑面積約199萬平方米的奧運(yùn)工程中,有51萬多平方米建筑面積使用了綠色可再生能源。包括太陽能、風(fēng)能和地?zé)岬取L柲芄鈴?fù)發(fā)電系統(tǒng)已在國家體育館等7個(gè)奧運(yùn)場館中得到應(yīng)用,北京奧運(yùn)場館成為世界上利用太陽能發(fā)電量多的建筑群之一。此外,奧運(yùn)村太陽能的應(yīng)用是一大亮點(diǎn),為整個(gè)奧運(yùn)村的運(yùn)動(dòng)員和官員提供生活熱水的就是太陽能熱水系統(tǒng)。這個(gè)龐大的項(xiàng)目是利用了意大利政府對中國政府的環(huán)保捐贈(zèng)項(xiàng)目,是很先進(jìn)的技術(shù)。在水資源的綜合利用方面,取得了一系列突破。主要體現(xiàn)在水資源綜合利用和節(jié)水設(shè)施兩方面。采用雨洪利用、中水回用、污水處理及再生利用等技術(shù),使奧運(yùn)場館、奧運(yùn)場區(qū)多年平均雨水綜合利用率超過80%%,可回收利用雨洪水每年105萬噸,奧運(yùn)場館中水回用、污水處理及再生利用率達(dá)到100%%。奧運(yùn)村在國內(nèi)首次使用再生水源熱泵系統(tǒng),一項(xiàng)每年就可節(jié)約6000萬千瓦時(shí)的電力,并使奧運(yùn)村居民遠(yuǎn)離噪聲、煙氣排放的污染。
    發(fā)布會(huì)提供的數(shù)字還顯示,奧運(yùn)工程建設(shè)過程中新材料和產(chǎn)品的應(yīng)用多達(dá)幾百種,典型的有鋼材、耐久性100年的混凝土、ETFE膜結(jié)構(gòu)和PTFE膜、LED照明、砂基透水磚、鋁鎂錳金屬板等,為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和功能的要求提供了重要保證。特別是,經(jīng)過科研人員的技術(shù)攻關(guān),奧運(yùn)工程所使用的鋼材全部國產(chǎn)化。如自主研發(fā)的Q460高強(qiáng)鋼板是首次在國內(nèi)成功使用,填補(bǔ)了我國該項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的空白,滿足了“鳥巢”的設(shè)計(jì)使用要求,為建設(shè)贏得了時(shí)間。
    奧運(yùn)工程對建筑科技和環(huán)??萍嫉倪\(yùn)用,既是過去相關(guān)成果的集成,也是選擇,而這種選擇,將對今后建筑領(lǐng)域的發(fā)展起到示范作用。
    奧運(yùn)場館科技創(chuàng)新的舞臺(tái)
    北京市建委的官員在總結(jié)奧運(yùn)場館建設(shè)時(shí)說,整個(gè)奧運(yùn)工程的建設(shè)過程就是一個(gè)不斷自主創(chuàng)新的過程,初步的數(shù)據(jù)顯示,創(chuàng)新成果至少有200余項(xiàng)。
    這位官員指出,奧運(yùn)工程建設(shè)的自主創(chuàng)新突出表現(xiàn)之一就是施工技術(shù)新。僅在“鳥巢”的建設(shè)過程中,應(yīng)用和創(chuàng)新科技就達(dá)50多項(xiàng),其中創(chuàng)新科技11項(xiàng)。有代表性的就是鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),5個(gè)方面已經(jīng)達(dá)到了國際水平,填補(bǔ)了國內(nèi)外的空白,15個(gè)以上方面達(dá)到了國內(nèi)和國際先進(jìn)水平,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比,在大空間使用,減少垃圾,材料可重復(fù)利用等方面具有很大的優(yōu)勢,因此被廣泛應(yīng)用于本次奧運(yùn)工程建設(shè)。比如“鳥巢”,厚鋼板的焊接技術(shù),箱型彎扭構(gòu)件及微扭節(jié)點(diǎn)制作技術(shù)?!八⒎健毙滦投嗝骟w空間鋼架結(jié)構(gòu)施工技術(shù),國家體育館大跨度雙向張弦鋼屋架及帶索累積滑移施工技術(shù),北京市工業(yè)大學(xué)體育館93米直徑預(yù)應(yīng)力弦支穹頂施工技術(shù)等。經(jīng)過專家論證,奧運(yùn)工程中的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)整體達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
    此外,建筑施工的工法也有大量創(chuàng)新。北京奧運(yùn)工程各參建單位以創(chuàng)新技術(shù)為核心,編制了46項(xiàng)施工工法,提高施工效率和質(zhì)量,其中19項(xiàng)工法已經(jīng)被批準(zhǔn)為2005年到2006年度北京市市級工法,13項(xiàng)工法已被批準(zhǔn)為2005年到2006年度工法。這些工法創(chuàng)新型強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、便于操作、提高了工效,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。
    奧科委的一位官員曾對記者介紹說,為了解決奧運(yùn)建設(shè)過程中關(guān)鍵技術(shù)難題和新技術(shù)需求,科技部和北京市密切合作,雙方共同倡議,成立了科技奧運(yùn)2008行動(dòng)計(jì)劃,從部門來講,11個(gè)單位組成了科技奧運(yùn)2008行動(dòng)計(jì)劃組織,就場館建設(shè)、能源環(huán)保等各個(gè)方面支持了1000多項(xiàng)項(xiàng)目和課題,這中間北京市科委立項(xiàng)150項(xiàng),一批先進(jìn)和成熟的自主成果在籌備和建設(shè)過程中得到了應(yīng)用。其中包括鋼筋結(jié)構(gòu)的攻關(guān)、膜材料與膜技術(shù)的攻關(guān),主要是在水立方建設(shè)中,從工藝到具體的施工辦法都進(jìn)行了科學(xué)研究。
    奧運(yùn)工程在科技和環(huán)保方面的實(shí)踐與創(chuàng)新,促進(jìn)了我國在工程設(shè)計(jì)施工以及相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用等方面整體水平的提高,凝聚著所有參建的科研、施工單位的汗水和智慧。他們通過積極進(jìn)行科研立項(xiàng)、攻關(guān),利用技術(shù)積累,大膽創(chuàng)新研發(fā)出的大批急需的技術(shù)成果,不僅滿足了各項(xiàng)工程的要求,也將成為建設(shè)領(lǐng)域的一筆寶貴財(cái)富,在今后得到廣泛應(yīng)用。
    科技奧運(yùn)開啟建筑科技新時(shí)代
    根據(jù)有關(guān)方面的定義,科技奧運(yùn),含有以科學(xué)精神組織奧運(yùn)、以先進(jìn)技術(shù)支撐奧運(yùn)、以奧運(yùn)的成果惠及整個(gè)社會(huì)三方面內(nèi)容。在奧運(yùn)工程建設(shè)中所運(yùn)用和取得的眾多成果,無疑將促進(jìn)后奧運(yùn)時(shí)代建筑科技與環(huán)保的發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)惠及社會(huì)的目標(biāo)。
    在奧運(yùn)工程建設(shè)中,形成了一套完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和論證體系,專家認(rèn)為,這些將對提高建筑科技和環(huán)保水平有重要促進(jìn)作用。
    2003年底,由科技部和北京市科委共同組織,清華大學(xué)和中國建筑科學(xué)研究院等專業(yè)機(jī)構(gòu)組成的課題組,完成了科技奧運(yùn)十大專項(xiàng)之一綠色建筑評估體系成果。綠色奧運(yùn)建筑評估體系是國內(nèi)第一個(gè)有關(guān)綠色建筑的評價(jià)論證體系,對奧運(yùn)建筑在環(huán)境、能源、水資源、材料與資源、室內(nèi)環(huán)境建筑等方面確立了上百項(xiàng)綠色建筑的評價(jià)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),從而確保了奧運(yùn)建筑建設(shè)達(dá)到綠色和可持續(xù)發(fā)展的預(yù)期目標(biāo)。
    奧運(yùn)工程是高標(biāo)準(zhǔn)的工程,現(xiàn)行的各種標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)難以覆蓋,如國家體育場采用的ETFE、PTFE膜結(jié)構(gòu)、國家游泳中心采用的多面體空間鋼架結(jié)構(gòu)以及奧林匹克公園采用的雨洪利用技術(shù)等均體現(xiàn)了科技創(chuàng)新,但給質(zhì)量控制和驗(yàn)收提出了新的難題,為此,各參建單位編制了相應(yīng)的施工技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)北京市組織專家論證后,《國家體育場的膜結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、《國家游泳中心鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)定》等56項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)成為奧運(yùn)工程專項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)作為施工質(zhì)量控制要求與質(zhì)量驗(yàn)收依據(jù),也將為國家標(biāo)準(zhǔn)制定奠定基礎(chǔ)。
    奧運(yùn)工程建設(shè)過程中采用的技術(shù),都是成熟的技術(shù),具備了規(guī)模生產(chǎn)的條件。北京市科委的新聞發(fā)言人說,在整個(gè)奧運(yùn)場館建設(shè)過程中,新技術(shù)的應(yīng)用,特別是在奧運(yùn)場館中的應(yīng)用,都是按照以企業(yè)為主體,考慮到今后的商業(yè)價(jià)值開發(fā)而實(shí)施的,這些企業(yè)都擁有相對成熟的技術(shù),他們會(huì)注意到今后這些技術(shù)的市場價(jià)值和前景。如新型能源從單個(gè)開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到連片規(guī)模應(yīng)用,如延慶正籌建一個(gè)太陽熱發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電廠??梢赃@樣說,大量的企業(yè)在奧運(yùn)場館建設(shè)過程當(dāng)中所采用的節(jié)能環(huán)保技術(shù),已經(jīng)形成了很大的技術(shù)群和產(chǎn)品群。在未來的過程當(dāng)中,肯定對我國,特別是對北京環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)起到很重要的促進(jìn)作用。
    此外,在環(huán)保新技術(shù)的應(yīng)用中,還充分考慮了經(jīng)濟(jì)適用的原則,為今后大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。例如,奧運(yùn)場館室內(nèi)環(huán)境凈化技術(shù)及裝置,采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的室溫催化氧化甲醛技術(shù),不需要光源和任何其它附加的能量,室溫就可催化分解甲醛為水和二氧化碳,運(yùn)行費(fèi)用幾乎為零。這些技術(shù)在后奧運(yùn)時(shí)代都會(huì)應(yīng)用到我們?nèi)粘I町?dāng)中。
    更重要的是,奧運(yùn)工程建設(shè)起到了很好的示范作用,對全國的建筑領(lǐng)域,在自主創(chuàng)新上帶了一個(gè)好頭。而在這個(gè)過程中,得到廣泛傳播的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展理念,將極大地推動(dòng)未來建筑領(lǐng)域的科技和環(huán)保事業(yè)。