神奇的“鳥巢”

鳥巢的標簽是“中國制造”

英國BBC曾發表一篇諷刺意味頗濃的題為《北京的建筑革命》的文章。文中寫道：“北京未來的新形象就是一大批外國建筑師設計的炫耀工程：奧運主會場被描繪成。動感城市”，呈鳥巢形狀中央電視臺的新樓設計成z字形，好像要挑戰重力定律。它們都是出自名師之手。著名建筑師ZahaHadid表示，有什么新設計新方案要付諸實施，在北京都可能做到，但其他地方不會允許。而瘦身風波無疑讓中國已經成為外國建筑師的實驗場這一說法甚囂塵上，直到現在還有很多人對中國的建筑為什么要請外國人來做這件事耿耿于懷。

事實并非如此，一個好的作品，就是應該本著海納百川的精神，采中西方之所長。“鳥巢”設計方案是在2003年3月通過全球招標，由世界范圍內13名權威人士組成的評審委員會從13個設計方案中挑選出來的。它的設計方是瑞士赫爾佐格和德梅隆設計事務所、ARUP工程顧問公司及中國建筑設計研究院設計聯合體。

“奧運場館的原始創意雖然大多來自中外聯合設計，但他們只給了我們一份初步設計。”北京市“2008”工程建設指揮部顧問萬嗣銓說，“從完善設計方案、進行結構計算、再到形成創新的施工工藝和質量標準，所有方面都是中國人自主完成的。”因此我們完全可以說，鳥巢是“中國制造”的。

看過“鳥巢”的人都會被它的設計所征服：用一個樹枝般的鋼網把一個可容10萬人的體育場編織成一個溫馨的鳥巢!整個體育場結構的組件相互支撐，形成網格狀的構架，外觀看上去仿若樹枝織成的鳥巢，其灰色礦質般的鋼網以透明的膜材料覆蓋，其中包含著一個土紅色的碗狀體育場看臺。在這里，中國傳統文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色的燦爛與熱烈，與現代最先進的鋼結構設計完美地相融。鳥巢的科技含量非常高，它的容量是91000人，為德國世界杯體育主場的1.5倍，雅典奧運會主會場的2倍。它是世界最大的鋼結構建筑體育館。

讓人驚嘆的是，這個巨型網狀結構內部竟然沒有一根立柱．看臺是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型，如同一個巨大的容器，賦予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震撼力。

沒有門的體育場

不說體育場，你能想象出一個沒有墻和門的建筑是什么樣的嗎?

“鳥巢”就是一座沒有門的體育場。

事實上我們不能說“鳥巢”沒有門和墻，只不過它的門和墻，實在和傳統意義有著本質上的區別。它的整個結構就是它的外觀、它的墻、它的門。觀眾在通過安檢之后，可以自由地從任何兩根鋼柱之間進出，在大廳里選擇自己去座位的最佳途徑。這是個完全敞開式的結構。這便是建筑學上講的“結構即外觀”。人們大多會關注建筑的外觀形式，至于具體結構卻很少會有人知道和關心。而“鳥巢”，裸露在外的結構恰好就是它最好的外觀。

所以在“鳥巢”這樣通透的鋼結構下，你再也看不到傳統體育場中，無數人排隊等在門口準備進入的場景。外人甚至可以清楚地看到鋼柱之間行人來來往往，場內場外連成一體。這樣的設計使得整個場館充滿了人情味，這是鳥巢的魅力之一。

為每一個觀眾考慮的看臺

“鳥巢”的建筑并不是從建筑的外形開始設計的，相反是按照從內到外的順序進行設計的。因為一個體育場的核心部分就是它的看臺。“鳥巢”的看臺，東西兩個方向高，南北兩個方向低，與觀眾的視線相吻合，從而能營造出一個賽場內的熱烈氣氛。而鳥巢的鋼結構無非是順應看臺的形式，一個東西方向高，南北方向低的外罩。如何能讓看臺上的91000名觀眾在任何一個位置都能夠看到和感受到最好的效果才是設計師苦苦思量的問題。

大多數體育場館，并不十分講究看臺的設計，而“鳥巢”的看臺，卻被設計得像個邊緣高低起伏的“碗”，是環抱著賽場的收攏結構，而且上下層看臺之間有一部分交錯。這樣一來，無論觀眾坐在“鳥巢”的哪個位置，和比賽場地中心點之間的視線距離都在140米左右，也就是說，觀眾坐在“鳥巢”的各個角落得到的視覺效果都是統一的。

ETFE(四氟乙烯)的大名，想必因為“水立方“的原因你早有所聞了。”水立方”采用了世界上最為先進的ETFE膜結構材料。鳥巢中同樣使用了這種膜結構。其最大功能是吸聲。想想看9萬多人同時觀看比賽，現場的噪音之大可想而知，如果場內沒有良好的吸聲材料和聲學效果，無論運動員還是觀眾都將很難聽清場內的廣播。ETFE膜神奇的吸聲功能正好在這里可以得到充分的發揮。有了它的幫助，再配合鋼結構構件上設置的一些吸聲材料，以及場內使用的電聲擴音系統，便可以保證坐在任何角落的觀眾都能清晰地聽到場內廣播。

除了看和聽，還有就是觀眾舒適度的問題。奧運會舉辦的8月，正是北京最熱的時候，由于不是全封閉的場館，所以”鳥巢”的溫度很難單純靠空調來解決。“鳥巢”的相關設計師們運用流體力學設計，模擬出91000個人同時觀賽的自然通風狀況，計算出每個區域的觀眾能感受到的溫度、濕度以及氣流速度。依此而設計的通風設施，自然使通風效果達到最大優化，使觀眾無論坐在上層看臺還是下層看臺、普通座位還是VIP席，都能感受到同樣的自然光和自然通風。

不僅如此，小到運動員通道的長度、運動員休息室的衣柜，觀眾廁所坑位的男女比例，都是經過精心考量而來的。

科技創新的國產高強鋼

由于“鳥巢”設計理念的先進以至“超前”，奧運場館在施工中有很多難題是獨一無二的，甚至在國際上沒有現成的參考答案，只有依靠自己的科技創新獨立解決。

最先遇到的也是最重要的就是鋼材的問題，“鳥巢”空間跨度大，用鋼量達到42000噸之多，而且要使用是一種名叫Q460的高強鋼材，其強度是普通鋼材的兩倍，性能達到最高級別。國內原本沒有這種鋼，要從國外進口，可這樣不僅給鋼板運輸、鋼結構加工安裝增添了很大困難，還使鋼材成本高出一大截。最終，河南武陽鋼鐵廠歷經無數次的挫折，把不可能變為可能，把難題轉化為成果，制造出了Q460，保證了“鳥巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢復到原有形狀。形象點說，就算讓“鳥巢”碰上唐山大地震，它仍然可以屹立不倒。

解決了鋼材問題，焊接技術又出現難題。沒人知道Q460鋼材焊接技術標準是什么?“鳥巢”鋼結構動工之前，施工單位曾對全世界150多個鋼鐵焊接的大型數據庫進行了詳細的檢索，發現根本找不到任何記錄。應該預熱多久?用什么溫度焊接最合適?相關規范全是空白，而這些步驟，做錨一步，后果就無法想象。為此，科研人員有的北上哈爾濱，實驗不同鋼材在零下十幾攝氏度下的焊接要求；有的埋頭在實驗室里，測算出了室外一級至五級風下進行焊接的不同技術參數，最終攻克這一難題，填補了國際空白。

“鳥巢”是綠色的

“綠色奧運”理念在奧運場館建設中主要體現在建筑節能、環境和生態保護、資源可持續利用、綠色環保建材等方面。北京是個缺水的城市，因此在奧運場館工程里，奧運場館的設計無一例外地將雨水和生活廢水的收集利用納入設計施工。在地下建蓄水池，將雨水收集處理，回用于沖廁、洗車。道路澆灑及綠化。

大規模收集雨水系統的廣泛采用，使奧運場館成為環保和節約的典范。“鳥巢”建有先進的雨水收集系統，并用一個12000立方米的集水池儲存雨水。可以容納百年一遇的雨水量。這些雨水又會被重新回用，作為體育場的灌溉。

在照明方面，“鳥巢”也體現了“綠色精神”，使用了各類高效節能型環保光源，在行人廣場等室外照明中采用太陽能光伏發電照明系統，有效節省了能源和保護了環境。

采用地熱供暖是“鳥巢”的另一個綠色環保的設計亮點，實行的是冷熱水機組“三聯供”，可同時滿足夏季制冷、冬季采暖和生活熱水供給。

責編 王查娜