從奧運場館建筑材料看科技奧運的內(nèi)涵

引言

2008年北京奧運提出了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的三大理念。所謂科技奧運就是把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)多角度、多渠道地滲入到奧運會的每一個細節(jié)中。隨著奧林匹克運動的蓬勃發(fā)展，世界各地的奧運建筑也以其宏偉的氣勢、獨特的風(fēng)格和千姿百態(tài)的設(shè)計結(jié)構(gòu)為世人所矚目，并且成為一個國家、城市現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。

本文以奧運場館建筑材料中的綠色建材為例，通過對綠色建材的發(fā)展與奧運會兩者之間關(guān)系的研究，闡述人類科技的進步與發(fā)展和奧運會這一國際性重大活動之間的聯(lián)系，從而進一步剖析“科技奧運”的深層內(nèi)涵。

一、奧運場館建設(shè)建筑材料簡介

建筑材料是建筑結(jié)構(gòu)和空間的靈魂，采用不同材料的結(jié)構(gòu)和圍護構(gòu)件，按照材料性能和力學(xué)規(guī)律圍合成的室內(nèi)空間，是功能與美感的高度統(tǒng)一，具有對于建筑功能的適應(yīng)性和滿足人的精神與審美要求的雙重特征。

隨著人類文明的進步，建筑材料也在不斷發(fā)展。從最原始的土石，到天然的木條、石塊，繼而又出現(xiàn)了石材、木材。到了18世紀(jì)建筑材料中出現(xiàn)了水泥。1940年以后，鋼材、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼骨鋼筋混凝土使建筑物的規(guī)模產(chǎn)生飛躍性發(fā)展。20世紀(jì)以后，高分子有機材料、新型金屬材料、智能化材料和各種復(fù)合材料帶來了建筑物功能外觀的根本性變革。現(xiàn)代社會，人類對建筑提出了更高的安全性和經(jīng)濟性的要求，于是，質(zhì)輕高強材料、高耐久材料等的產(chǎn)生以及性能深化已經(jīng)刻不容緩，“綠色建材”的要求也應(yīng)運而生。

從80年代末期起，“環(huán)保和綠色”成為奧林匹克建筑的主旋律。因此，建筑材料的發(fā)展一定要適應(yīng)生態(tài)環(huán)境和綠色建筑的需要，要符合“綠色奧運”對建筑材料的要求。

二、建筑材料在歷屆奧運會場館建設(shè)中的應(yīng)用

應(yīng)用于奧運場館建設(shè)的建筑材料種類繁多，其中最重要的建筑材料是綠色建材。綠色建材是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，不用或少用天然資源和能源，大量使用工農(nóng)業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性，達到使用周期后，可回收利用，有利于環(huán)境保護和人體健康的建筑材料。

三、建筑材料對奧運會場館建設(shè)的支持

建筑材料作為奧運會場館建設(shè)技術(shù)支撐體系的重要組成部分之一，一方面奧運場館建設(shè)對建筑材料提出了新的要求和挑戰(zhàn)。另一方面，建筑材料的應(yīng)用也成為奧運會成功舉辦的重要保障。奧運會場館建設(shè)使用的建筑材料主要包括綠色建材、土木工程材料、工業(yè)管道和建筑環(huán)境與設(shè)備等。

1、綠色建材的支持

(1)為綠色建筑提供必要的基礎(chǔ)條件；(2)改變高投入、高污染、低效益的粗放式生產(chǎn)方式；(3)為資源的循環(huán)再生利用創(chuàng)造更多的發(fā)展空間和經(jīng)濟潛能；(4)節(jié)約資源，降低能耗；(5)降低污染。

2、土木工程材料的支持

(1)為建筑提供基礎(chǔ)和物質(zhì)保障；(2)提高施工估料準(zhǔn)確性：(2)降低材料消耗；(3)節(jié)約成本；(4)提高建筑物質(zhì)量。

3、工業(yè)管道的支持

(1)為建筑物提供各種規(guī)格的管材；(2)為建筑物內(nèi)的冷熱水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、純凈水供應(yīng)系統(tǒng)及中央空調(diào)系統(tǒng)提供材料。

4、建筑環(huán)境與設(shè)備的支持

(1)使人、建筑與自然生態(tài)環(huán)境形成科學(xué)的良性循環(huán)系統(tǒng)；(2)創(chuàng)造必要的日照與通風(fēng)條件；(3)控制建筑區(qū)內(nèi)的噪聲、電磁波干擾和強電場輻射；(4)防止大氣污染；(5)尋求適應(yīng)自然生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃形態(tài)和建筑構(gòu)造；(6)改善建筑的熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境。

由此可見，合理有效地應(yīng)用建筑材料，可以提高奧運會場館建設(shè)的水平，也可以提高奧運建筑工程的工作效率和效益。

四、奧運會場館建設(shè)對建筑材料的推動作用

奧運會大規(guī)模的場館建設(shè)、諸多的基礎(chǔ)設(shè)施工程，需要大量的建筑材料。并且因為每一屆奧運會場館的設(shè)計需求不同，對建筑材料的功能也提出了更高的要求。

1、推動建筑材料技術(shù)改進

隨著社會生產(chǎn)力、經(jīng)濟發(fā)展水平、科學(xué)進展的不斷提高，人們迫切需要大跨度、高性能的空間去進行工業(yè)生產(chǎn)、體育運動、舉辦各式展覽會。建筑所能達到的跨度，同所能達到的高度一樣，是建筑發(fā)展的重要標(biāo)志之一。同樣，奧運會場館也朝著大跨度空間發(fā)展。

這就需要使用的建筑材料能滿足其結(jié)構(gòu)要求。隨著場館結(jié)構(gòu)的不斷改進，其所使用的建筑材料的技術(shù)也在不斷改進。在大跨度結(jié)構(gòu)體系中使用最多的建筑材料是膜材料，奧運會場館建設(shè)推動了膜材料技術(shù)的改進。

2、推動建筑材料技術(shù)創(chuàng)新

隨著奧運場館建設(shè)的發(fā)展，傳統(tǒng)建材和新型建材都面臨著創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型。一些不適宜綠色建筑發(fā)展需求的低質(zhì)高耗建材產(chǎn)品將被淘汰。綠色場館的建設(shè)需要發(fā)展更多的建筑材料，針對綠色場館的需要，需開發(fā)出新型的綠色建材產(chǎn)品及相關(guān)配套技術(shù)。奧運會對建筑材料技術(shù)創(chuàng)新的推動，產(chǎn)生了許多高技術(shù)含量的新型建筑功能材料。

在2008年北京奧運會主體育場建設(shè)過程中，首鋼的廢鋼渣變身綠色建材筑“鳥巢”。施工中采用先進的鋼渣回填技術(shù)配重抗浮，銷納廢鋼渣8.2萬噸，不但創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益，還為解決困擾人們多年的鋼渣處理問題開辟了一條新的途徑。廢鋼渣應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在兩個方面。首先，是首鋼自主研發(fā)出“陳化鋼渣生產(chǎn)干混砂漿”工業(yè)，也就是用這些廢鋼渣生產(chǎn)砂漿建材，這項技術(shù)在世界冶金史上是首創(chuàng)。同時建成了國內(nèi)第一條鋼渣干混砂漿生產(chǎn)線，所產(chǎn)干混砂漿成本低、性能穩(wěn)定、強度高、無毒害。其次，是對回填技術(shù)的改進。“鳥巢”在施工過程中，采用鋼渣代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料以增加配重，從而抵抗地下水的浮力進行回填。

3、推動建筑材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展

奧運會大規(guī)模的場館建設(shè)、諸多的基礎(chǔ)設(shè)施工程對于建材產(chǎn)業(yè)來說，無疑是一個巨大的機遇。尤其是近幾屆奧運會，隨著場館的大量建設(shè)，奧運會極大地推動了建材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國家針對奧運工程制定了相當(dāng)詳細的建材行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，每種產(chǎn)品都有相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。越來越多的建材企業(yè)都愿意根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范自己的產(chǎn)品，將最新、最實用的建筑材料應(yīng)用到奧運場館建設(shè)中。

悉尼奧運會的場館建設(shè)為澳大利亞的建材產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。悉尼奧運會主體育場設(shè)計了可轉(zhuǎn)向的遮陽板來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，其賽場挑蓬采用2個雙曲拋物面網(wǎng)殼，設(shè)以新型半透明聚碳酸復(fù)合材料面層以增加場地自然光，不僅不會被太陽直接照射，還有利于電視轉(zhuǎn)播達到最佳效果。新聞中心是利用當(dāng)?shù)鼗始肄r(nóng)業(yè)協(xié)會馬廄改建成的5萬平方米的建筑，并沒有設(shè)計機械通風(fēng)，而是采用塑料膜制成的開孔管道和漏斗狀通風(fēng)裝置，用來通風(fēng)換氣。

五、結(jié)論

通過對綠色建材在歷屆奧運會場館建設(shè)中的應(yīng)用和研究，了解了建筑材料對奧運會場館建設(shè)的支持以及奧運會場館建設(shè)對建筑材料的推動。從中可以看出，奧運場館建設(shè)越來越離不開建筑材料的輔助。同時，奧運場館建設(shè)的日益發(fā)展也反過來推動了建筑材料的發(fā)展，兩者之間形成一種相互促進、相互作用的密切關(guān)系。