Godine 1889. na svjetskom sajmu u Parizu otkriven je Eiffelov toranj, i unatoč početnoj raspravi o svojoj estetskoj privlačnosti, u kratkom je razdoblju postao ikona grada i simbol tehnološkog napretka. Preko stotinu godina kasnije, na Olimpijskim igrama 2008. u Pekingu, Kina je otkrila svoje vlastito arhitektonsko čudo, koje je, poput Eiffelovog tornja, bilo metalni mega-projekt.
Nacionalnom stadionu u Pekingu – koji se češće naziva stadionom Bird’s Nest – trebalo je pet godina da bude završen i izgrađen je s 42000 tona čelika, što ga čini najvećom čeličnom konstrukcijom na svijetu.
Dizajn
Dimenzija 330 metara dugi, 220 metara široki i 69,2 metra visoki, dizajn stadiona Bird’s Nest temelji se na 24 stupa, svaki po 1000 tona. Zbog njihove težine, nijedna dizalica nije bila dovoljno jaka da podigne stupove na mjesto kada je izgradnja čelične vanjske oplate stadiona započela 2005. godine. Kao rezultat toga, stupovi su isporučeni u dijelovima u Peking i sastavljeni na licu mjesta. Nakon što su sva 24 stupa bila postavljena, između njih su bile zavarene manje grede, da bi se strukturi dala veća čvrstoća i poboljšao jedinstveni, eliptični izgled križa.
Konačno, dodan je i treći set greda kako bi se objesila prozirna polimerna membrana, koja osigurava krovište između čeličnih greda.
Tijekom faze projektiranja, švicarska arhitektonska tvrtka Herzog & de Meuron, zajedno sa svojim partnerima Arup i China Architecture Design & Research Group, imala je brojna pitanja koja su se bavila dijelovima izvan estetske privlačnosti stadiona. Jedan od ključnih problema bio je da li će, jednom kad se postavi na mjesto, 42000 tona čelika potrebnog za izgradnju konstrukcije moći podnijeti vlastitu težinu, ili će se raspasti nakon što se ukloni 78 stupova nosača korištenih tijekom gradnje. Lokalna vlada također je zahtijevala da dizajn stadiona može izdržati potres jačine 8,0 stupnjeva.
Kao da ta pitanja nisu bila dovoljno komplicirana, arhitekti i inženjeri također su morali imati na umu učinke toplinskog širenja, odnosno tendenciju širenja čelika i kontrakcija kako se temperatura mijenja. U Pekingu, gdje temperatura može biti u rasponu od preko 30 ° C u ljetnim mjesecima do -20 ° C zimi, to nije malo razmatranje. Kako bi riješio ova tri inženjerska pitanja, dizajnerski je tim radio s kineskim proizvođačima čelika Baosteel i Wuhan Iron & Steel na razvoju novih vrsta čelika koje bi zadovoljile zahtjeve projekta i snage.
Prema Lin Shuguangu, generalnom direktoru Baosteela, tri mjeseca istraživanja dovela su do proizvodnje novog čelika s niskim sadržajem fosfora i niskog sadržaja sumpora, koji su nazvali Q35. Q35 je čelik visoke tvrdoće koji može podnijeti naprezanje do 35 x 106 paskala. To je bilo presudno za izgradnju 24 stupova, svaki od kojih je bio dugačak 300 metara i za koji se očekivalo da će nositi teret od 11200 tona. Grupa Wuhan Iron and Steel dizajnirala je drugi razred čelika koji bi činio preostali dio školjke stadiona, nazvan Q460.
Q460 je osigurao visoku čvrstoću, ali fleksibilnost, čelika kako bi podupro rešetke i osigurao da školjka na stadionu ne postane čelična hrpa od 42000 tona.
Izgradnja
Novi čelici visoke čvrstoće, međutim, predstavili su svoje probleme tijekom gradnje, budući da su bile potrebne veće temperature za zavarivanje, često na vrlo opasnim i visokim mjestima. Osim toga, zavarivanje se moglo provoditi samo na temperaturama od 15-16 ° C, što je značilo da su radnici morali zavarivati tijekom večernjih sati. U kolovozu 2006. godine, preko 400 zavarivača radilo je tri noći, kako bi zavarilo 320 kilometara zavarivačkih šavova potrebnih za sastavljanje ikona, čeličnog okvira s rešetkama.
Do rujna 2006. godine, građevina je smatrana spremnom za samostalno stajanje, a 78 stubova za podupiranje su jedan po jedan uklonjeni ispred nervoznog dizajnerskog i konstrukcijskog tima, ostavljajući cijelu strukturu kako stoji samostalno. Poput Eiffelovog tornja, Bird’s Nest nije prošlo bez doze kritike, osobito zbog svog netradicionalnog stila i izgleda. Unatoč tome, ona je postala značajan simbol moderne Kine i inženjerske sposobnosti čovječanstva.
Zanimljivosti o Nacionalnom stadionu u Pekingu
Konstrukcija donosi napredne oblike očuvanja energije i zaštite okoliša, uključujući povoljnu prirodnu ventilaciju, prirodnu rasvjetu, cjelokupno recikliranje kišnice, korištenje obnovljivih izvora geotermalne energije i korištenje tehnologije solarnih fotonaponskih ćelija.
Ispod nogometnog igrališta nalazi se 312 izvornog sustava toplinske pumpe, koji može opskrbljivati toplinom (iz zemlje) do stadiona u zimama i opskrbljivati hladnoćom (iz zemlje) do stadiona u ljetima zakopavanjem cijevi za izmjenu topline ispod, čime se štedi mnogo električne energije.
Kišnica prikupljena sustavom recikliranja kišnice na vrhu stadiona može se koristiti za pošumljavanje, ispiranje WC-a, kontrolu požara ili ispiranje pločnika, što može uštedjeti mnogo vodnih resursa. Dakle, Bird’s Nest je bez ikakve sumnje poznata kao velika zelena građevina.
Stadion košta oko 428 milijuna dolara.
Kružni oblik stadiona predstavlja “nebo”.
Strukturni oblik stadiona popularno se opisuje kao “ptičje gnijezdo”, čiji je uzor inspiriran kineskom “ludom keramikom”. Naizgled slučajan, uzorak se pridržava složenih pravila za koja je definirana napredna geometrija.
Stadion se trenutno uglavnom koristi za nogometne utakmice.
Kako se Peking nalazi u jednoj od najaktivnijih seizmičkih zona na svijetu, Arup je koristio naprednu seizmičku analizu kako bi testirao stadion u raznim uvjetima potresa i osigurao da struktura može izdržati velike potrese.
Stadion će se koristiti za otvaranje i zatvaranje zimskih olimpijskih igara 2022. godine. To će biti jedini stadion koji će ugostiti i Ljetne i Zimske olimpijske igre i ceremonije otvaranja Paraolimpijskih igara.
Unatoč nedostatku značajnih događaja, stadion se čini prilično profitabilnim, privlačeći oko 20000 do 30000 ljudi dnevno po cijeni od 50 juana (oko 8 dolara).
