设计┃Herzog & de Meuron 〔瑞士〕
撰文┃本刊记者
工程名称:国家体育场
坐落地点:北京奥林匹克公园
建筑面积:25.8万m2
固定座位数:80 000个
临时座位数:11 000个
开工时间:2003.12.24
竣工时间:2008.03
主要建材:钢,ETFE透明膜
摄 影:高寒
坐落在北京奥林匹克公园内的国家奥林匹克体育场——鸟巢,已经于今年3月竣工。从初期备受质疑到后来的好评不断,鸟巢在众人持续的关注中逐渐为人们所接受并熟悉。本刊在持续关注鸟巢建设进程的同时,本期特别采访了曾担任南京奥体中心建筑的总建筑师,现为中建国际上海区域的总建筑师江兵先生,他就鸟巢一些技术性的问题做了说明。
一、建造难度前所未有
从中国获得2008奥运会的主办权的那一刻起,2008年的北京就注定为世界所关注。中国正在用前所未有的信心和行动,打造一场举世瞩目的空前盛会。在最富文化底蕴的首都北京,一座座震撼人心的建筑正在拔地而起,而作为2008年这个体育盛世的中心,国家奥林匹克体育场——鸟巢,无疑是焦点中的焦点。随着奥运会的成功举办,鸟巢必将成为中国建筑史上划时代的标志,它所吸引的关注和质疑,表明了正在崛起的中国向世界展示自己的愿望,2008年,全世界将在此栖息。
对于中国来说,这已经远远不止一场奥运会那么简单,这是一个向世界展示中国全新面貌的窗口。北京,正在创造历史。2002年,瑞士建筑师赫尔佐格和德梅隆所设计的国家奥林匹克体育场方案从44个竞选方案中脱颖而出,一个匪夷所思的、交错扭曲的巨大钢结构体育建筑在那一刻从图纸中浮出,只有一个名字可以用来诠释如此奇妙的设计,那就是“鸟巢”。鸟巢在初期遭到了众多质疑,其中最大的质疑来源于如此非常规的设计能否真正建成呢?
鸟巢外部
鸟巢远景
外部的广场灯和主体育场遥相呼应
鸟巢夜景
鸟巢的建造难度之大可以说是空前的。首先就是构件体型过大,单体重量太重。作为屋盖结构的主要承重构件,桁架柱的最大断面积达到了25 m×25 m,高度则达到了67 m,单榀最重达500 t。不贯通桁架最大跨度102.4 m,这样的单体体积和重量给施工带来了很大的麻烦;其次是施工过程中节点过多。由于本工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求非常高。第三就是工程量庞大,工期紧张。由于安装工期相当短,工程于2003年12月24日开工,于2007年底主体部分完工,2008年3月底竣工,且大部分是在冬天寒冷天气下作业,难度极大。
曾经负责英国曼彻斯特体育场建造施工的奥雅纳工作团队接受了这一挑战。但是将3.5万t钢材和近1.4万种不同的建筑素材揉捏成鸟巢的形状,还要保证其安全性,的确不是一项简单的工程。看似复杂的钢结构其实主要有三层,而如何巧妙地将三层钢梁交织在一起需要一定的技巧和胆识。首先用第一组钢梁环绕住体育场,并且支撑住扭曲的形状,然后将第二组钢梁填入第一组钢梁之间的缝隙,而最后一组钢梁需要支撑起内部的楼梯。可以说整体看来,外观是凌乱而无序的,但是可以说,这些凌乱的外观是包含着井然有序的钢架组合。
鸟巢最初的开合屋面在集中讨论后遭到了“瘦身”,采取了全覆盖观众席的屋顶。事实上,在国际上大型体育建筑采取开合屋顶的也并不多见,且很多运动项目就是需要在自然的天气下比赛,开合屋面显得并不必要。而重新开工后的鸟巢顶部采用了轻质且透光的膜结构,这特殊的膜结构在减少了建筑负重的同时也增加了透光率的可调节性,使得通过顶部的阳光不易产生眩光,柔和地射向观众席。
现代与传统
鸟巢顶部的膜结构
色彩分明的内部空间
钢架连接点实体模型示意图
钢架连接点实体模型示意图
钢架连接点实体模型示意图
穿行于钢架之间的楼梯
二、安全措施尽善尽美
解决了复杂钢结构的编织和屋面问题只是众多复杂工作的一小方面,扭曲的钢梁包住体育场的同时,同一面必须始终朝上,也就是说必须从头到尾去扭转一个巨大的钢材箱型断面。如此非常规的施工,必将带来铺天盖地关于安全性的质疑,要知道,建成后3.5万t的钢材就悬挂在近十万观众的头顶,一旦失误,后果不堪设想。而且北京坐落在全球最危险的地震断层上,1976年离北京不远的唐山曾经发生过大地震,在如此危险的地方建造如此大型且非常规的建筑是一次挑战,也是一次赌博。任何人都清楚,失败是不允许的。
鸟巢的屋顶是从平地开始建造的,并且直接从地面延伸至体育场顶端包住整个体育场而不碰触碗形体育场。这样的工程设计,使得鸟巢的上方钢梁与下方碗形运动场的钢梁分开而不相连。但是这样还是不够的,在此基础上,工程小组将下方的碗形运动场分为8个独立的部分,一旦地震发生时,每个部分会单独摇晃,但并不会造成整个体育场的垮塌。建筑师江兵先生在此问题上谈到,大型的超高层和大跨度建筑一定要在建设之前做结构性抗震审查,地震波试验等等,例如南京的奥体中心曾做了1:20的钢结构模型进行试验,而作为国家奥林匹克体育场,鸟巢必将经受的住考验。况且,与混凝土建筑相比,鸟巢的大面积钢结构自身的韧性也在一定的形变中起到了保护的作用。
三、人文意义大于建筑意义
鸟巢从设计到建造都花费了大量人力和物力,这其中渗透着无数人辛劳的汗水和智慧的结晶。但是在开会对鸟巢方案进行评估时,还是有相当部分的人对鸟巢给予质疑,他们的质疑并非毫无道理。
的确,鸟巢作为举世瞩目的建筑,无论从设计、造型、施工等方面来看都可以说是一个杰作,但是中国政府为一个体育场花费近26亿元巨资是否值得。要知道,2008年奥运会并不止鸟巢一个大型建筑要建,与鸟巢遥相呼应的水立方,奥运会篮球场馆五棵松体育场,国家大剧院,包括造型诡异的CCTV新大楼,每一项目都是地标性的建筑,而每一项都渴望在2008奥运来临的时候展示给世人,但是每一项目都需要巨额资金。在中国强大的同时,人们担心的是,如此铺张浪费并不能完全体现绿色奥运的理念,很难在短时间内取得收益并收回建造成本。五棵松体育场也在建造了一段时间后由于经费问题被削减了40%的预算。越来越多的人嘲笑中国人在尚未能真正解决13亿人口小康的基础上如此铺张浪费,奥运的理念是否真的要变成“更高更快更贵”呢?江兵先生认为,改革开放中的中国需要向世界展示自己,国家也需要一个标志性的建筑,例如,巴黎有埃菲尔铁塔,悉尼有歌剧院在这点上争论很多,但鸟巢作为国家奥林匹克体育场,它的人文意义要远远大于建筑意义。
在这点上,中国政府比任何人都清楚,他们表现出了前所未有的信心和承诺。那就是,办一届历史上最具特色和最好的奥运会。也许从建筑经济学角度看,鸟巢并不是一个很完美的体育场,但是她成功与否都必将载入中国的历史,成为中国新世纪的象征,并有望和长城一样,在数百年后屹立不倒,成为一个国家最引人注目的标志之一。
浮雕墙壁
绚丽的大厅屋顶
碗形体育场
体育场全景
四、鸟巢设施世界一流
目前,鸟巢已经经过了“好运北京”等比赛的测试,无论从运动员还是媒体人员来看,鸟巢都是很完美的。2008年8月,数万人满座的碗形体育场所掀起的人浪和激情,会让运动员兴奋不已,会让观众们无比激动。而现今,鸟巢的内部设施也趋于完善,我们可以看到非常人性化的卫生间,便利的电梯通道,全视角的媒体转播区,艺术感和美感并存的内部大厅。据江兵先生介绍,鸟巢也采用了一些先进的技术,例如雨水回收,太阳能的利用,热能的利用,无障碍设计,草坪的自动喷灌,智能化引导等,这些先进的设备均保证了先进性和经济性相结合的基本原则,在有限的资金投入下创造出最为人性化的设施服务大众。
每一处细节都诉说着中国人承办奥运会的决心和信心,全世界都期盼着鸟巢真正向世界敞开的那一天。也许鸟巢的确存在很多客观问题,也许有人依然在诟病鸟巢顶部形状不规则的透明膜耗费太多的建造成本,也许仍有大多数人质疑鸟巢的不环保型和安全性,也许很多人依然对鸟巢过多的建造开销耿耿于怀。但是,可能在2008年8月8日奥运圣火在自己祖国点燃的那一刻,所有中国人目睹这场盛世时的自豪感都会将之前的质疑一扫而空。中国需要这样一个象征性的建筑,她不是一个简单的体育场,她是13亿人渴望世界关注的载体,她是世界了解全新中国的窗口。2008年后,这个坐落在首都北京文化龙脉上的庞然大物将会被世人所记住,而从今夏起,整个世界都将在此栖息,我们期待着。
(图08、图13由金螳螂装饰公司提供)