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鸟巢


结构
基座 基座与体育场的几何体合二为一, 如同树根与树。 行人走在平缓的格网状石板步道上, 步道延续了体育场的结构肌理。 步道之间的空间为体育场来宾提供了服务设施: 下沉的花园, 石材铺装的广场,竹林、矿质般的山地景观,以及通向基座内部的开口。从城市的地面上缓 缓隆起,几乎在不易察觉中形成了体育场的基座。体育场的入口处地面略微升高,因此,可 以浏览到整个奥林匹克公园建

筑群的全景。[5] 屋顶 体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴。体育场的外观

国家体育场一角

就是纯粹的结构, 立面与结构是统一的。 各个结构元素之间相互支撑, 汇聚成网格状, 就象编织一样,将建筑物的立面,楼梯,碗状看台和屋顶融合为一个整体。如同鸟会在它们 树枝编织的鸟巢间加一些软充填物, 为了使屋顶防水, 体育场结构间的空隙将被透光的膜填 充。由于所有的设施-餐厅,客房,商店和卫生间都是独自控制的单元,建筑外立面的整体 封闭因而是非常不必要的。 这使体育场有自然通风, 是体育场环保设计的最重要的一个方面。
[5]

包厢 舒适豪华的装修布置,优质周到的配套服务,清晰良好的观看视野是国家体育场包厢 品质的保障。 它不仅提供了一个亲临其境的最佳观赛场所, 更为社会企业和各界名流搭建一 个交际、公关、答谢客户的社交平台,为企业提供一次难得的展示自身实力和尊贵地位的机 会。国家体育场包厢位于体育场的四层,赛后通过改造,赛后包厢的数量为 140 个。[5] 外形 基本材料 “鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有 24 根桁架柱,现已完成 20 根桁架 柱整柱及 2 根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形,长轴为 332.3 米,短轴为 296.4 米, 最高点高度为 68.5 米,最低点高度为 42.8 米。 在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下,设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用 率等问题进行了较大幅度的调整与优化。 原设计方案中的可开启屋顶被取消, 屋顶开口扩大, 并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。 大跨度屋盖支撑在 24 根桁架柱之上, 柱距为 37.96 米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,有 22 榀主桁架直通或接近直通。为了避免出 现过于复杂的节点, 少量主桁架在内环附近截断。 钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构

件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部 分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。[10] Q460 钢材的运用 “鸟巢”结构设计奇特新颖,而这次搭建它的钢结构的 Q460 也有很多独到之处:Q460 是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到 460 兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比 一般钢材大,因此生产难度很大。这是中国国内在建筑结构上首次使用 Q460 规格的钢材; 而这次使用的钢板厚度达到 110 毫米,是以前绝无仅有的,在中国的国家标准中,Q460 的 最大厚度也只是 100 毫米。以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供 “合身”的 Q460,从 2004 年 9 月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的 科技攻关,前后 3 次试制终于获得成功。2008 年,400 吨自主创新、具有知识产权的国产 Q460 钢材撑起了“鸟巢”的铁骨钢筋。 特殊结构 此外,屋顶内环主桁架吊装和立面次结构安装已全面展开。“鸟巢”钢结构所使用的钢材 厚

鸟巢美景(26 张)

度可达 11 厘米,以前从未在中国国内生产过。另外,在“鸟巢”顶部的网架结构外表面 还将贴上一层半透明的膜。使用这种膜后,体育场内的光线不是直射进来的,而是通过漫反 射,使光线更柔和,由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题,同时也有为座席遮风 挡雨的功能。 “鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起, 将很多附属设施置于地形下面,这样既避免了 下挖土方所耗的巨大投资, 而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落, 依势筑成热身场地的 2000 个露天座席,与周围环境有机融合,并再次节省了投资。[11] 看台 设计成为巨大的人群的容器,无论远眺还是近观,都给人留下与众不同的、不可磨灭 的印象。体育场内部,这种均匀的碗状结构形体将能调动观众的兴奋情绪,并使运动员超水 平发挥。创造连贯一致的外表,座席的干扰被控制到最小,声学吊顶将结构遮掩使得观众和 场地上的活动成为注意焦点。在此,人群形成了建筑。[5] 主火炬塔

历届奥运会的主火炬台、点火仪式和点火人都是最后揭晓的最高机密。其中,主火炬 台造型设计又和点火方式密切相关。在 2008 北京奥运会进入 50 天倒计时阶段,正式开工 修建,由此引发各种猜想。[12]

特点
“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有 24 根桁架柱。主体结构设计使用年 限 100 年,耐火等级为一级,抗震设防烈度 8 度,地下工程防水等级 1 级。工程主体建筑 呈空间马鞍椭圆形,南北长 333 米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构 总用钢量为 4.2 万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下 1 层,地上 7 层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连, 形式上呈相互围合, 基础则坐在一个相连的基础底板上。 国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双 层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层 ETFE 膜和固定于钢结构下弦之下及内 环侧壁的半透明的下层 PTFE 声学吊顶。

设计理念
绿色设计 国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应充分体现可持续发展的思

国家体育场鸟巢(17 张)

想,采用世界先进可行的环保技术和建材,最大限度地利用自然通风和自然采光,在 节省能源和资源、固体废弃物处理、电磁辐射及光污染的防护和消耗臭氧层物质(ODS) 替代产品的应用等方面符合奥运工程环保指南的要求, 部分要求达到国际先进水平, 树立环 保典范。”[16] 通过环境管理体系的建立和执行,改进国家体育场的建筑功能和性能,持久地 贯彻绿色奥运的概念。[15] 国家体育场在建设中采用了先进的节能设计和环保措施,比如良好的自然通风和自然 采光、雨水的全面回收、可再生地热能源的利用、太阳能光伏发电技术的应用等。"鸟巢"的 外观之所以独创为一个没有完全密封的鸟巢状, 就是考虑既能使观众享受自然流通的空气和 光线,又尽量减少人工的机械通风和人工光源带来的能源消耗。"巢"内使用的光源,都是各 类高效节能型环保光源。 在行人广场等室外照明中也尽可能地采用太阳能发电照明系统。 在

"鸟巢"中足球场地的下面是 312 口地源热泵系统井。它通过地埋换热管,冬季吸收土壤中蕴 含的热量为"鸟巢"供热;夏季吸收土壤中存贮的冷量向"鸟巢"供冷,能节省不少电力资源。 在“鸟巢”的顶部装有专门的雨水回收系统,被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲 厕、 消防甚至是冲洗跑道的回收水。 诸多先进的绿色环保举措使国家体育场成为了名副其实 的大型"绿色建筑"。 据介绍,“鸟巢”设计之初和深化设计的过程中,一直贯穿着节俭办奥运和可持续发展的 理念,在满足奥运使用功能的前提下, 充分考虑永久设施和临时设施的平衡。按照要求,“鸟 巢”共设 10 万个座席,其中 8 万个是永久性的,另外两万个是奥运会期间临时增加的。[17] 在此基础上, 设计中将“鸟巢”的功能与周围地区日后定位乃至整个城市的中长远发展规 划结合起来考虑。根据确定的规划方案,“鸟巢”所在的奥林匹克公园中心区赛后会成为一个 集体育竞赛、会议展览、文化娱乐、商务和休闲购物于一体的市民公共活动中心。作为北京 奥运会主体育场,“鸟巢”将成为北京的标志性建筑之一,在相当长时期内,会成为参观旅游 的热点地区。同时,“鸟巢”在设计建设中,还在场地和空间的多功能上下了很大功夫,以提 高场馆利用效率,除能够承担开幕、闭幕和体育比赛外,还能满足健身、商务、展览、演出 等多种需求,为成功实施“后奥运开发”奠定坚实基础。[17] 作为北京奥运会主体育场的国家体育场采用了太阳能光伏发电系统。绿色奥运、科技 奥运、人文奥运是北京奥运的三大主题,此次太阳能光伏发电系统落户“鸟巢”,将清洁、环 保的太阳能发电与国家体育场容为一体, 不仅是对北京奥运会三大主题的极好体现, 同时对 于提倡使用绿色能源、 有效控制和减轻北京及周边地区大气污染, 倡导绿色环保的生活方式 将起到积极的推动作用和良好的示范效应。 太阳能光伏发电系统技术目前处于世界先进水 平, 该太阳能发电系统是由无锡尚德太阳能电力有限公司自主研发并向国家体育场独家提供, 安装在国家体育场的 12 个主通道上,总投资 1000 万元人民币,总容量 130 千瓦,对国家 体育场电力供应将起到良好的补充。[18] 科技设计 国家体育场设计大纲要求:“国家体育场的设计应充分考虑以信息技术为代表的,包括 新材料和环保等技术的高新技术。在建筑、结构、建材、环保、节能、智能化、通信、信息 和景观环境等方面,通过采用可靠、成熟、先进的高新技术成果,将国家体育场建设成为一 个具有以人为本的信息服务、 方便可靠的通信手段、 先进舒适的比赛环境和坚实可靠的安全 保障的特点的新型场馆。 在设计中体现奥运场馆的时代性和科技先进性, 使其成为展示中国 高新技术成果和创新实力的一个窗口。”[16] 国家体育场在设计和施工阶段在科技攻关和成熟技术应用上应用一批针对建筑结构、 节能环保、 智能建筑的科技成果, 并针对结构特点带来的设计和施工难点实施科研课题的攻 关。 1、以国家体育场建设对科技的需求为出发点,提高体育场建设科技创新能力,积累高 科技应用于体育场的经验,使科技创新成为“三大理念”的动力和保障。 2、在设计和施工过程中,针对国家体育场建设过程中的若干瓶颈和焦点问题,重点安 排一批科研攻关项目和课题, 解决设计和建设中的难题。 在各专业设计上重点应用较成熟并 具有科技含量的技术,使体育场体现一流的建设和运营的科技水平。[13]

人文设计 国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应有利于普

远眺中的国家体育场

及奥林匹克精神、弘扬中华民族的优秀传统文化,并应充分考虑各类人员(包括残疾 人和有行动障碍人员)的需求,建立适宜的人文环境。” 在体现人文关怀方面,设计对建筑 功能、运营使用上做了细部设计以体现人文关怀。[16] 鸟巢设计中充分体现了人文关怀,碗状座席环抱着赛场的收拢结构,上下层之间错落 有致,无论观众坐在哪个位置,和赛场中心点之间的视线距离都在 140 米左右。“鸟巢”的观 众席里,还为残障人士设置了 200 多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高,保证残 障人士和普通观众有一样的视野。赛时,场内还将提供供助听器并设置无线广播系统,为有 听力和视力障碍的人提供个性化的服务。[16]

设计效果
“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、 钢结构构件上设置的吸声材料,以及场内使用的电 声扩音系统, 这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到 0.6——这个数字保证了 坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。[19] “鸟巢”的相关设计师们还运用流体力学设计,模拟出 91000 个人同时观赛的自然通风 状况,让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。 许多其他建筑界专家都认为,“鸟巢”将不仅为 2008 年奥运会树立一座独特的历史性的 标志性建筑,而且在世界建筑发展史上也将具有开创性意义,将为 21 世纪的中国和世界建 筑发展提供历史见证。

作用功能
编辑

作为北京 2008 年奥运会与残奥会的主会场,国家体育场(即“鸟巢”)将承办北京奥运 会、残奥会开闭幕式、田径及足球等相关活动和赛事。盘根错节的体育场立面与几何体的建 筑基座合而为一,如同“树和树根”组成了一个体量庞大的建筑编织体。国家体育场整体设计 新颖激进,外观如同孕育生命的巢,更像一个摇篮,寄托了人类对未来的希望,因而成为 2008 年北京奥运会的标志性建筑,博得了世界的瞩目。[20] 国家体育场用于举办主要的国际、区域和中国的国内大赛事,另外也包括一些非传统 体育赛事,为体育迷们提供一个感受新鲜体育文化的机会;除了体育赛事,其他一些大型活 动,如:文艺演出、非商业性质的政府主办的大型活动以及私营企业的大型活动也将在国家 体育场举行。 国家体育场将创造其自己的文化和人文氛围, 通过吸引最好的中国国内和国际

体育活动和表演艺术机构、 优秀的服务和先进的管理技术, 使国家体育场成为全国范围内最 优秀的大型体育活动和表演场所,国家体育场将成为全世界其他国家看中国的一个新窗口。


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