上海世博会场馆建设青睐环保绿色钢材

12月7日下午，在上海国际会议中心，由上海市金属结构行业协会、宝钢集团宝钢钢构公司共同主办，宝钢产业大通钢结构公司承办的“上海世博会场馆用钢设计暨建设部高频焊接H型钢新标准贯标会议”上，上海建筑设计院、华东建筑设计院、同济大学等著名设计师在《上海世博会场馆结构用钢设计及应用》的报告中提出，环保、节能、绿色钢材被设计到上海世博会场馆建设中，这类钢材的需求量较大。

会上，上海现代建筑设计(集团)有限公司、上海建筑设计研究院有限公司、华东建筑设计院、同济大学等著名设计师作了《上海世博园区样板组团轻钢结构设计介绍》、《上海世博会主题馆工程概况》等报告，指出世博会主题馆是展示上海世博会“城市，让生活更美好”的主题和凸现大型事件的展览场所。世博会期间将结合世博轴北端的庆典广场举办世博会开、闭幕式等大型活动。世博会后主题馆将综合利用为展览建筑群体。主题馆作为永久保留场馆建筑，地上建筑面积为8.0万平方米，地下建筑面积为4.0万平方米。

上海世博会“主题馆”内将建中国内地最大“无柱展示空间”。该“无柱空间”南北长一百八十米、东西宽一百四十四米，面积约为三万平方米，相当于四架飞机的停机坪。“里弄”、“老虎窗”等这些老上海建筑元素融合到世博会主题馆。作为世博会的永久性场馆，主题馆在节能降耗方面独具匠心，而在世博会结束后将转型为大型现代化展馆。

设计师们在报告中介绍上海世博会“主题馆”的钢结构设计理念和用钢情况。主题馆屋盖结构设计所面临的挑战：西侧展厅为180m×140m无柱大空间，建成后为中国最大跨度展馆之一。为保证建筑室内净高要求，西侧展厅屋面结构高度限制在12m之内。展厅南、北方向悬挑端跨度18m，如何有效解决悬挑端弯距对内侧屋面的不利影响。屋面结构设计要体现屋面之轻盈、简洁、通透，置身于展厅中将领略到结构之韵律美及先进结构技术造就的时代感。

面对钢结构设计上的诸多挑战，在钢结构所用钢材上同样进出了诸多要求，主要体现在环保、节能、可重复使用和绿色的功能，因此钢材要求高强度，又要轻型，耐腐蚀，所以轻型、薄壁的高强度高频焊接H型钢成为世博会场馆的最佳材料。

据设计师介绍，世博会主题馆的屋面檩条体系选型，檩条布置结合建筑屋面造型，一端连接于立体桁架上弦杆，另一端连接于立体桁架下弦杆，内跨檩条采用H型钢。张弦桁架下弦采用两根平行钢拉索，拉索间隔1.5m；杆件最大应力比控制在0.8以下，拉索钢丝束破断强度1670Mpa，设计最大应力比为0.34；屋盖结构总用钢量为5931吨，其中钢管及型钢用量5708吨，拉索用量223吨，整个屋盖单位面积用钢量为95.4kg/m2。

设计师在上海世博园区样板组团轻钢结构设计介绍中谈了展馆轻钢结构特点和附属用房轻钢结构特点。

上海世博园区样板组团位于世博会园区浦东段东侧，是世博会园区率先启动项目，为整个世博会园区的建设起到示范作用。样板组团在世博会期间是亚洲国家馆的所在地，世博会后这些建筑和设施将拆除，地块将另做他用。

样板组团先期建造的外国国家馆包括1个联合馆和9个租赁馆，联合馆由三个展馆组成，建筑面积4,000m2；租赁馆建筑面积分别为500m2(2个)、1,000m2(3个)、2,000m2(5个)。附属用房功能包括设备、餐饮、购物、市政用房等，共31个建筑单体。

样板组团内所有建筑均为临时建筑，使用年限为三年，世博会后建筑均需拆除，地块另做它用。门式刚架轻型钢结构作为成熟的结构体系已被广泛应用，其较低的建筑造价、快速的加工和施工速度、较高的材料重复利用率，与世博的要求是一致的。

样板组团门式刚架结构的一大特点就是材料的重复利用，设计时考虑便于世博会结束展馆拆除后材料的可重复利用，对小跨度的门式刚架，钢柱采用等截面刚接柱脚，虽然基础面积会有所增大，但为钢材的再利用创造了条件。钢结构主要构件的材料以低合金钢材（Q345B）为主，主要是减少结构构件断面尺寸，同时也为材料回收创造有利条件。

建筑立面上，设置了三道通长钢梁，一方面和交叉斜杆共同组成柱间支撑系统，一方面允许在钢梁上悬挂指定荷载的装饰层。所有的钢梁和斜撑均按压弯构件进行复核并满足压杆长细比的要求。

对于设置在展馆端部的附属用房，设计为轻钢框架结构，在展馆横向方向其刚度较强，在纵向方向刚度较差；其作用相当于一榀钢架，横向抗力体系通过自身刚度解决，纵向抗力则通过设置的柱间支撑和屋面水平支撑体系来解决。

附属用房多数为一层的建筑，餐厅中有二至三层的建筑。除部分设备用房由于防火要求楼板采用压型钢板混凝土楼屋面外，其余建筑楼面多采用龙骨+强化地板，屋面为保温夹芯板。

为体现建筑立面的多样性，附属用房立面采用了多样化的装饰层。高架步道贯穿样板组团，标准段宽度30m，总长335m，高度6m，设置车行道和人行道。结构采用钢框架结构。样板组团作为示范工程，高架步道表面铺装了多种地面材料，车行道（走电瓶车）采用压型钢板混凝土楼板，人行道采用塑木复合板、复合竹纤维板等。（包斯文）