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鸟巢LED大屏幕钢结构可全部回收

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11月10日夜晚,伴着专门为APEC领导人非正式会议准备的漫天焰火,国家体育场(鸟巢)超大LED屏幕的绚丽色彩也给观众留下了深刻印象。日前,担负安装任务的北京首钢建设集团有限公司机械运输分公司(简称机运公司)工程技术部部长韩大江表示,在过去两个半月里,机运公司完成了这个中国迄今最大的LED屏幕安装工作,由于没有任何焊接工序,所有材料都插在一起,可以做到100%回收,不会留下哪怕一公斤的建筑垃圾。

放弃焊接法鸟巢添“新枝”

机运公司此次负责鸟巢LED屏幕的钢结构和LED灯安装。整个LED屏幕是挂在两层钢网的架子上,最高点距地面约57米,最低点距地面3米,弧线长度约230米,总面积1.2万平方米。

机运公司总经理郭志强介绍,这个组合如同一个三明治,上层为LED屏幕,中间为钢筋网片,底层为钢丝绳网,承载LED光鲜靓丽的就是背后的这两层网架。既有建筑上连接钢架最简单的就是焊接,可韩大江接到命令要保护鸟巢结构,不能焊接。机运公司党委副书记洪英龙说:“把两块钢铁连接在一起,不能焊接,看似是个不可能完成的任务。”

不能焊接怎么办?绑!经过计算得出的数据催生了绑扎带的使用,如同给鸟巢添加了“新枝”。“整个连接部分,我们用了长6米、宽6.5厘米或7.5厘米的1300多根绑扎带。”韩大江说,所有的绑扎带都是定制的,通过缠绕在鸟巢立柱上,再与定制连接件进行固定,如同把钢架捆在立柱上,绑扎带用帆布制成,颜色与鸟巢立柱一致,具有极强的防火性能,能抵抗零下30℃低温,每根虽然只承担近400公斤拉力,最高却能抗5吨拉断力,用于绑扎大屏幕已是绰绰有余。

30公里钢丝织网“粘”住屏幕

在韩大江看来,两层钢网中最底层的钢丝绳网至关重要。“我们选用了直径8毫米至20毫米的钢丝绳来编织这张巨网,钢丝绳总长度接近30公里。”实际上,整面钢丝绳网搭接间距为1.2米,十字搭接处,机运公司使用了自己研制的十字卡扣锁死来增强网面的强度,“这张网就是LED屏幕的底子,它的强度决定了LED屏幕的安全。”

钢丝绳网完成后,由若干1.2米×2.5米的格子组成的钢筋网片要挂在上面,最后所有LED就安装在这些网片上。由于整体高度达57米,机运公司投入直臂高空作业车、剪刀式高空作业车及100吨汽车吊等工程机械18台套,其中动用了本市仅有的四台消防登高平台车中的两台,将施工高度以40米为分界线,40米以下安装以高空作业平台车为主,40米以上使用汽车吊吊挂吊篮和消防登高平台车配合。

更为关键的是,由于没有使用任何焊接工艺,所有材料都插在一起,未来拆除时可以做到100%回收,不产生一公斤建筑垃圾。

“纯平”视觉效果由曲面打造

一项项准备工作全部就绪,才有了11月10日晚间的精彩一幕,而当观众们欣赏美轮美奂的屏幕影像时,几乎没人会注意到,这个超大LED屏幕并非“纯平”,而是一个曲面。

就像很多电视广告里宣传的那样,曲面会造成画面变形,如果观看角度变化,变形更明显,如果要让画面不变形、不失真,就要在钢架安装时调整好最佳角度。

LED屏幕被设计在鸟巢外围结构内部反而起到了这个作用。设计时,韩大江和同事们推翻了从中间向两边以1.2米间隔画出一条垂直定位线的做法,而是将整个230米的弧形区域分成15个大格子,再以1.2米间隔画出垂直定位线。“确定这么多分区是要依靠鸟巢外表倾斜的立柱来遮挡变形部位。”

韩大江解释,由于弧形屏幕造成边缘变形严重,划分15个区域就是将一个大区缩小,这样计算后,每个区域变形的部位正好被鸟巢立柱遮挡,观赏时画面就可以连贯,丝毫看不出一点变形。水平位置与垂直位置一样利用了鸟巢外围结构遮挡的原理,实现了观众观看画面时不会感觉到变形的效果。