鸟巢：特殊钢材铸成脊梁

　 　奥运会主体育场“鸟巢”雄劲的钢铁外观给人留下极深的印象，而它所使用的特殊钢材Q460是经过科研人员的攻关而专门研制的。如果使用低强度的钢材，会使钢材的厚度大大增加，在加大用钢量的同时，也给焊接工作带来了更大的难度。而使用Q460，这些问题就更容易解决。
　 　但是Q460以前在国内主要用于工程机械，而从未在建筑使用上一展身手，而且建筑结构用钢和工程机械用钢不尽相同。建筑结构用钢应该具有几个特点：首先它要具有良好的抗震性；另外，还要求具有防止钢材焊接后开裂的性能；还要有好的抗低温性能，因为“鸟巢”的钢结构最后要进行焊接，所以还要求钢材具有良好的可焊性。
　 　为此，负责Q460生产的河南舞阳钢铁厂的科研人员进行了一系列的攻关。他们首先通过改进工艺，在保证低碳当量的基础上，适当的增加了微合金元素的含量。这样在提高钢材强度的同时，不会影响钢材的可焊性。然后，他们改进工艺、细化晶粒，解决了低温冲击韧性的问题，使Q460在低温环境下可承受的外力冲击达到了标准要求。
　 　

　 　水立方：“火柴棍法”解“焊”围

　 　“水立方”精巧复杂的外形在给人留下深刻印象的同时，也给施工带来了难题。“水立方”钢结构的安装开始时采取的是单元吊装的方式。首先在地面上将小的单元焊接拼装好，然后再吊装上去。但这种做法并不理想。
　 　由于冷缩热胀的原理，焊缝在焊接完后都会发生收缩，这种收缩导致将要吊装的单元出现变形，因为没有任何外力的约束，加剧了变形的程度。而在吊装上之后，还要第二次焊接，导致出现第二次变形，而且这种安装形式在效率上也比较低。
　 　“水立方”的建设专家及时调整了安装方案，将先组装再吊装的方法，改为“散拼”——直接组装钢结构中最小的单元，也就是一条钢杆加一个球形钢节点。这种“一个球加一根杆”的焊接方法被形象地称为“火柴棍”法。由于这种方法可以在许多作业面上同时展开，于是大大加快了工程进度。更妙的是，建设者们采取了一种“东拼西凑”的焊接方法，很好地解决了焊缝收缩造成变形的问题。
　 　所谓“东拼西凑”，就是在一个作业面区域内，不是按顺序地焊接“火柴棍”，而是“跳”着焊，东焊一根，西焊一根，最后逐渐形成一个整体。因为焊缝收缩是有规律的，不管什么焊缝，都是沿着垂直于焊缝的方向收缩，焊缝越缩越窄，使焊接的两个构件连接越来越紧。假如按照顺序规律地焊，每个焊缝都会收缩，最后累积形成一个大的误差。
而这种“东拼西凑”的焊法，简单地说，就是先焊好最外面两端的杆件，然后再焊中间的杆件。由于外面两端的杆件焊缝已收缩完毕，当中间的杆件焊缝开始收缩时，就再也无法拉动它们，由此使中间杆件的焊缝无法收缩。这样收缩产生的误差仅仅发生在前几个焊接的杆件上，而后面的杆件就都避免了这个问题。

国家体育馆：玻璃幕墙隐藏“太阳发电”

　 　作为奥运会主场馆之一的国家体育馆，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙给人以赏心悦目之感。但许多人不知道，在这美丽的外观之内，还隐藏着一座年发电量97000kwh的光伏发电站，每天源源不断地为体育馆的地下车库等处提供价格低廉、没有污染的照明用电。这座与国家体育馆集成设计、同步建设的并网光伏电站，是刚在我国开始起步的建筑光伏集成发电技术真正走向与建筑集成设计施工的标志。
　 　对光伏发电技术与建筑结合深入研究而产生的国家体育馆100kWp建筑一体化并网光伏电站，在向人们展示如何利用太阳能这一清洁能源以及并网发电的同时，也很好地展示了我国举办“绿色奥运”和“科技奥运”的理念。
　 　国家体育馆100kWp太阳能光伏电站，将其巨大的经济效益和环保效应展示在世人面前。据介绍，这座设计使用寿命25年，每年可发电97000kWh（9.7万度）发电量的光伏电站，每年共产生电能243万kwh，与同等发电量的火力发电站相比，节约标准煤约952t，减少二氧化碳排放421t、二氧化硫19t、粉尘12t和灰渣251t。国家体育馆100kWp太阳能光伏电站的建成，也将为我国今后城市建筑与新能源的应用的结合提供成功的范例。