从鸟巢看建筑绿色设计
中
德 英
人
巢
钢 膜
材
璃
术
地
天 水
赫尔佐格和德梅隆建筑事务所
Herzog & de Meuron Architekten
1978~2008
雅克· 雅克·赫尔佐格
1950.4.19~20xx.xx.xx Jacques Herzog
皮埃尔· 皮埃尔·德·梅隆
1950.5.8~20xx.xx.xx Pierre de Meuron
“钢结构外罩支撑起鸟巢庞大的屋顶结构， 钢结构外罩支撑起鸟巢庞大的屋顶结构， 由于看台和跨度的庞大，在北京抗震体系 由于看台和跨度的庞大， 下，钢结构和混凝土结构只有分开才有更 好的效果。 好的效果。” 如果没有钢结构外罩，外罩和看台之间的空间感会大受损失 如果没有钢结构外罩， “回归体育场本质的设计，为运动员和观众参赛、观赛提供最好的空间。” 回归体育场本质的设计，为运动员和观众参赛、 回归体育场本质的设计
杰·帕里什 Jay Parrish
Beijing Capital International Airport Terminal 3
2003.12.24 2004.7.30 2004.12.28 2008.6.28
设计理念？ 设计理念？
设计方法 回归本质
Point1： 设计顺序为从内到外 Point2： 比赛和观赛这两种体育场最重要的活动， 比赛和观赛这两种体育场最重要的活动， 这两种体育场最重要的活动 这是体育场的本质 本质所在 这是体育场的本质所在 Point3： 东西高，南北低， 东西高，南北低，与观众视线吻合
THE
END
主要获奖: 主要获奖 2003 Laban 舞蹈中心获得 Stirling奖 奖 2001 法国 Equerre d’Argent 奖 2001 2001 年普利兹克建筑奖 1999 Schock 奖
主要作品: 主要作品 2004 瑞士巴塞尔（Bale）办公室 2003 英国Deptford Creek Laban舞蹈中心 2002 瑞士巴塞尔（Bale）St Jacques体育馆 2001 瑞士巴塞尔（Bale）残疾人康复中心 2000 瑞士巴塞尔（Bale） “Roche Pharma”图书馆 2000 巴黎社会住宅区 1999 瑞士巴塞尔（Bale）中央引导站 1999 伦敦的泰特现代艺术美术馆 1999 德国Eberswalde技术学校图书馆 1998 美国Yountville 1998 瑞士巴塞尔（Bale）的ISP医院药房 1997 瑞士Leymen的Rudin住宅 1996 法国Mulhouse-Pfastatt的Remi Zaugg工作室 1996 瑞士漫画和动画博物馆 1995 瑞士巴塞尔（Bale）的铁路仓库 1994 瑞士Riehen的Koechlin住宅 1994 瑞士巴塞尔（Bale）的车站引导站 1994 法国Mulhouse的Ricola工厂 1993 瑞士St Louis的Pfaffenholtz体育中心 1993 法国Mulhouse-Brunnstatt的工厂和仓库 1993 瑞士巴塞尔（Bale）的公寓和商业设施 1992 法国第戎（Dijon）的Antipodes大学住宅 1988 意大利的Stone House 1982 瑞士巴塞尔（Bale）的摄影工作室
性能特点： 性能特点： 耐热性 -180度~+260 度 耐燃性 UL-94, V-0, Oxygen Index >95，酸素指 数95 以上 抗化学性 几乎对所有的化学品不反应 电气特性 低介电常数，有良好的绝缘特性 耐气候性 适应气候性非常强。 抗污染性 灰尘很难沾付在上面 摩擦系数 固体中的最小摩擦系数 耐久年限 30年
热舒适度， 热舒适度，风舒适度
采用了流体力学中的CFD模拟方法 流体力学中的
火灾疏散： 火灾疏散：
最多13min可达室外广场 可达室外广场
Computational Fluid Dynamics
详情可参考：TV-新闻.鸟巢(4)-揭秘鸟巢 07:50
太阳能光伏发电
工作原理： 工作原理：
“鸟巢”使用的钢材材质绝大部 鸟巢” 鸟巢 分为Q345D和Q345GJD钢材 分为 和 钢材
屈服强为345MPa 抗拉强度为470∽630MPa 伸长率为22% D表示在-20℃冲击功为34J
河南舞阳钢铁有限责任公司
膜
双层膜结构 钢结构上弦之间的透明的上层 ETFE膜和 膜和 钢结构下弦之下 及内环侧壁的 半透明的下层PTFE声学吊顶 半透明的下层 声学吊顶 总面积： 万平方米 总面积：11万平方米
钢
钢结构最大跨度达343米 米 钢结构最大跨度达
Q460E主要为肩部材料 主要为肩部材料 主要为肩部 高强高韧 抗震性 抗低温性 可焊性
屈服强为460MPa 抗拉强度为500∽720MPa 伸长率为17% E表示在-40℃冲击功为27J Q460E钢材力学性能： 钢材力学性能： 钢材力学性能 抗拉强度550-720MPa 断后伸长率≥17% 冲击功≥27J； 180°弯曲试验 d=2*a (厚度≤16mm) d=3*a (厚度＞16mm) 屈服强度 ≥460MPa(厚度≤16mm) ≥440MPa(厚度＞16-35mm) ≥420MPa(厚度＞35-50mm) ≥400MPa(厚度＞50-100mm) 约16000元/吨 元吨
乙烯乙烯-四氟乙烯共聚体
ETFE
Ethylene tetrafluoroethylene 主要功能：挡雨 主要功能：
聚四氟乙烯 PTFE
Poly (tetrafluoroethene) or poly (tetrafluoroethylene) 主要功能： 主要功能：降噪
ETFE 膜材料技术参数
透光率 95% 重 量 350g/m2 厚 度 250um 防火试验 DIN4102的B1 难燃 的
Nellis Solar Power Plant, the largest photovoltaic power plant in North America
Solar cell
雨水 回收
播放视频：TV-新闻.鸟巢(4)-揭秘鸟巢
29：30
地源热泵
工作原理： 工作原理：
热泵是利用卡诺循环 逆卡诺循环原理 卡诺循环和逆卡诺循环原理 卡诺循环 逆卡诺循环原理转移冷量和热量的设备. 特点： 特点： 可再生能源利用形式；经济性；保护环境； 可再生能源利用形式；经济性；保护环境；多功能
第28届奥运会主场馆 28届奥运会主场馆
雅典奥林匹克综合体育场 观众座位 55,000
鸟巢概况
建筑面积： 建筑面积：258,000m2 座席数： 座席数： 永久座席80,000个，临时性座席 永久座席 个 临时性座席20,000个 个 主体结构设计使用年限100年 主体结构设计使用年限 年 耐火等级为一级 抗震设防烈度8度 抗震设防烈度 度 地下工程防水等级1级 地下工程防水等级 级 工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形 米的， 南北长333米、东西宽 米 东西宽294米的，高69 米的 南北长 米 总用钢量：11万吨 总用钢量： 万吨 总投资额：31.3亿元人民币 总投资额： 亿元人民币 亿元
奥雅纳工程顾问 1946~2008
Ove Arup & Partners Ltd
“我们是世界顶级建筑背后的创新力量 ” 我们是世界顶级建筑背后的创新力量
The Bird's Nest Beijing National Stadium
'The Water Cube', National Aquatics Center
北京卫视的《奥林匹克人物访》 北京卫视的《奥林匹克人物访》节目
“并不是开始先看到一个鸟巢， 并不是开始先看到一个鸟巢， 并不是开始先看到一个鸟巢 然后决定做一个鸟巢的” 然后决定做一个鸟巢的”
1896年 1896年4月6日 第一届现代奥林匹克运动会
第二十届奥运会主场馆
慕尼黑奥林匹克体育场 4ຫໍສະໝຸດ ,000个座位和33,000个站席
总结
“‘最好的奥运会’不等于花钱最多的奥运 最好的奥运会’ 最好的奥运会 会，申奥成功和民族自豪感容易让大家 头脑发热。 头脑发热。这个时候如果政府不能保持 清醒，那么在决策中肯定会留下隐患。” 清醒，那么在决策中肯定会留下隐患。
同济大学博导、亚洲房地产学会理事葛震明教 同济大学博导、亚洲房地产学会理事葛震明教 葛震明 授说
“示范性 示范性 绿色建筑” 绿色建筑”
“我们现在很多的决策出问题，看起来是 我们现在很多的决策出问题， 我们现在很多的决策出问题 缺乏科学的意识， 缺乏科学的意识，但根本上是缺乏管理 的知识。没有知识，哪里来意识？ 的知识。没有知识，哪里来意识？决策 只是凭感觉罢了。 只是凭感觉罢了。”
同济大学博导、国际建造师协会副主席丁士昭 同济大学博导、国际建造师协会副主席丁士昭 教授
能耗为普通的1/3 节能 能耗为普通的 双层中空镀膜玻璃 防火 防火可阻火势蔓延
采用铯钾防火作为基材， 铯钾防火作为基材 采用铯钾防火作为基材，可以承受 烈火灼烧83分钟 分钟以上 烈火灼烧 分钟以上 外观 红色釉彩图案，源自钢结构 红色釉彩图案，
开幕式鸟巢内部现场 开幕式
巴西总统卢拉抱怨这鸟巢太热 鸟巢太热
保罗·安德鲁 保罗 安德鲁
Paul Andreu
1938·7·10—20xx·xx·xx
2004年5月23日，2E侯机厅天花板坍塌，造成四人死亡。 年 月 日 侯机厅天花板坍塌， 侯机厅天花板坍塌 造成四人死亡。 2004年9月28日，迪拜国际机场第三候机厅于建设中坍塌。 年 月 日 迪拜国际机场第三候机厅于建设中坍塌。
PTFE 膜结构技术参数
透光率 21% 重量 489g/㎡ ㎡ 厚度 410um
性能特点∶ 性能特点∶ 耐热：熔点为270℃ 耐热 270℃ 耐药品：不易发生化学反应 耐药品 非粘着： 自洁性好 非粘着 自重轻、大跨度、 自重轻、大跨度、自由度好 表面可印图案、 表面可印图案、减少透光度 可回收再利用 每个单元跨度受限制 耐久年限∶30 年 30