National Stadium
鸟巢
场馆简介:
国家体育场(“鸟巢”)位于北京奥林匹克公园中心区南部,为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000平方米。场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。将举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。
许多看过“鸟巢”设计模型的人这样形容:那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢!用来孕育与呵护生命的“巢”,寄托着人类对未来的希望。它是由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计,形态如同孕育生命的“巢”,它更像一个摇篮,寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理,只是坦率地把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。
整个体育场结构的组件相互支撑,形成网格状的构架,外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢,其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖,其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里,中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈,与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
整个建筑通过巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器,赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。这种均匀而连续的环形也将使观众获得最佳的视野,带动他们的兴奋情绪,并激励运动员向更快、更高、更强冲刺。在这里,人,真正被赋予中心的地位。
场馆酝酿:
国家体育场是第一个进入建筑设计程序的北京奥运场馆设施。据北京市规划委介绍,国家体育场建筑概念设计竞赛分为两个阶段:第一阶段为资格预审;第二阶段为正式竞赛。截止到2002年11月20日,竞赛办公室共收到44家著名设计单位提供的有效资格预审文件,经过严格的资格预审,最终确定了14家设计单位进入正式的方案竞赛,他们分别来自中国、美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、日本、加拿大、瑞士、墨西哥等国家和地区。
奥运会不仅吸引着世界上最伟大的运动员创造最好的成绩,而且吸引着世界上最伟大的建筑师创造最伟大的作品,包括世界建筑设计最高奖——“普利茨克奖”得主在内的全球许多最具实力的设计团队和最有才华的设计师都参与了这次竞赛。2003年3月18日,最终参与竞赛的全球13家具有丰富经验的著名建筑设计公司及设计联合体,将他们理想中的中国国家体育场的壮丽构想送抵北京。13个设计方案中,境内方案2个、境外方案8个、中外合作方案3个。
在随后的方案评审中,由中国工程院院士关肇邺和荷兰建筑大师库哈斯等13名权威人士组成的评审委员会对参赛作品进行严格评审、反复比较、认真筛选,经过两轮无记名投票,选举出3个优秀方案,分别是由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案、由中国北京市建筑设计研究院独立设计的“浮空开启屋面”方案、由日本株式会社佐藤综合计画与中国清华大学建筑设计研究院合作设计的“天空体育场”方案。
在此基础上,评审委员会又以压倒多数票推选“鸟巢”方案为重点推荐实施方案。在讨论“鸟巢”方案时,共有8票赞成、2票反对、2票弃权、1票作废。在国际建筑竞赛中,一个方案能获得如此多的共识,应属少见。
为征求公众意见,竞赛组织单位又将全部13个设计方案在北京国际会议中心公开展出。展出历时6天,征得观众投票6000余张。其中被中外评委重点推荐的“鸟巢”方案获票3506张,“浮空开启屋面”获票3472张,“天空体育场”获票3454张,排名前三位。“鸟巢”名列第一,表现出观众与评委在相当程度上的认同。
经决策部门认真研究,“鸟巢”最终被确定为2008年北京奥运会主体育场——中国国家体育场的最终实施方案.
场馆特色:
新的国家体育场坐落于奥林匹克公园建筑群的中央位置,地势略微隆起。它如同巨大的容器。高低起伏的波动的基座缓和了容器的体量,而且给了它戏剧化的弧形外观。体育场的外观就是纯粹的结构,立面与结构是同一的。各个结构元素之间相互支撑,汇聚成网格状--就如同一个由树枝编织成的鸟巢。在满足奥运会体育场所有的功能和技术要求的同时,设计上并没有被那些类同的过于强调建筑技术化的大跨度结构和数码屏幕所主宰。体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴,从而为2008 年奥运会创造了独史无前例的地标性建筑。
主体结构
国家体育场工程为特级体育建筑,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、东西宽294米,高69米。主体钢结构形成整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。
Q460钢材的运用
说起Q460钢材,大多数人可能都不了解。“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。如今,为“鸟巢”准备的Q460钢材已经开始批量生产。2008年,400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材,将撑起“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度可达11厘米,以前从未在国内生产过。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。
更为匠心独具的是,“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。
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。
屋顶
体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴。体育场的外观就是纯粹的结构,立面与结构是同一的。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。
碗状看台
体育场被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。
特色
在“鸟巢”的结构中,没有主次之分,亦无“尊卑”存在,保证了每层观众都不会被前排挡住视线,和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的看台轮廓线呈现均匀而连续的环形,像个边缘高低起伏的“碗”。在观赛视线比较好的场地东西两侧安排较多的座椅,在南北两侧安排座椅较少,制造出“人人平等”的最佳观赏效果。
设计理念:
许多看过“鸟巢”设计模型的人这样形容:那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢!用来孕育与呵护生命的“巢”,寄托着人类对未来的希望。
整个体育场结构的组件相互支撑,形成网格状的构架,外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢,其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖,其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里,中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈,与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
整个建筑通过巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器,赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。这种均匀而连续的环形也将使观众获得最佳的视野,带动他们的兴奋情绪,并激励运动员向更快、更高、更强冲刺。在这里,人,真正被赋予中心的地位。
豪华包厢
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,赛后包厢的数量约140个。
星光大道
星光大道作为国家体育场的旅游景点,以少有的留手印的形式来纪念、表彰那些杰出的运动健儿,满足了人们与心目中的体坛英雄零距离接触的愿望。初步设想在国家体育场景观区设建文体明星手印大道。留印对象主要包括:国内外奥运会冠军得主、对中国体育事业有突出贡献的教练员、运动员、另外,也可包括少量与运动有关的文艺界明星。
冠名权
冠名权是指一个企业与场馆、设施、运动队建立合作伙伴关系,通过缴纳赞助费来专有使用与场馆、设施、运动队有关联的名称。冠名权交易对双方来讲是一种具有长远市场性目标的合作,同时对冠名企业来讲也可以简单的总结为是一个绝好的市场机遇,而另一方面对于场馆、设施、运动队来讲则是一笔可观的收入来源。
赞助
与美国等在场馆赞助方面有成熟经验的国家来比较,体育场馆赞助在中国一直处于初始发展阶段。现在借着奥运会的东风,国内体育产业的发展将推动场馆赞助市场的成长。国家体育场通过开发专业高效的赞助平台,吸引大量有实力的潜在客户参与到国家体育场的建设与运营,在为体育场的发展带来无限活力的同时也使赞助商能够通过国家体育场这个窗口展示自己优质的产品和企业形象。
比赛及演出
国家体育场将会举办主要的国际、区域和国内赛事,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。
吃喝玩住购
参观高科技产品展示、体验互动的虚拟现实游戏、踏上星光大道寻找心目中那个体育英雄留下的手印、置身于壮观的体育场感受大型比赛及文艺演出活动的热烈气氛,国家体育场将为人们参与和享受丰富娱乐活动的最佳场所。
酒店位于体育场的北侧,是一所超四星标准的豪华酒店,配有专署的餐厅,客房主要集中在体育场的5、6层数量约为80套。
餐厅位于体育场的3层,面积约10000平米,面向场地的一侧为大型落地窗,另有延伸至室外的平台。人们可以坐在平台上享受美食和观赏场地内的比赛或表演。位于体育场南部地下的商业区,面积达到4万平米,分为上下两层。
科技奥运:
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,使其成为展示我国高新技术成果和创新实力的一个窗口。”
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。
一方面是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。
另一方面是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。
钢结构设计关键技术
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焊接薄壁箱形构件研究;
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钢结构复杂节点研究;
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大跨度结构温度场研究;
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大跨度结构地震安全性研究;
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大跨度结构风振系数研究(风洞试验);
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焊接薄壁箱形构件设计理论研究;
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弯扭构件设计理论研究;
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复杂节点构型研究;
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多个焊接箱形薄壁构件交汇节点研究。
施工关键技术
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灌注桩基础工程施工技术研究;
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超长结构混凝土裂缝控制技术研究;
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双斜柱综合施工技术研究;
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空间弯扭箱型截面构件及多向微扭空间节点的加工制作技术研究;
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高强钢Q460厚板(100mm)焊接性能试验、焊接工艺技术研究;
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巨型马鞍型空间钢结构整体卸载技术研究;
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国家体育场钢结构负温焊接试验研究应用;
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国家体育场钢结构合拢技术的研究应用;
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国家体育场膜材及膜结构检验技术研究。
绿色奥运:
北京奥运会主体育场“鸟巢”是一个雄伟壮观的“鸟巢”,也是一个绿色环保的“鸟巢”——“鸟巢”安装了100千瓦的太阳能光伏发电系统,日均发电量超过200千瓦时,可为1.5万平方米的地下车库提供充足的照明电力;使用先进膜结构,确保了体育场内部的亮度,节约了能源;在设计中充分考虑了雨洪利用,收集、处理后的雨水可用于比赛场馆草坪灌溉、空调水冷却、冲厕、绿化、消防等九类功能,年均节水近6万吨。
更引人注目的是,“鸟巢”使用了地源热泵,从土壤中吸收能量,用于补偿体育场空调系统等。地源热泵是一种并不罕见的技术,但由于使用这种技术需要足够的占地面积,所以一般的体育场几乎没有条件使用这项技术,而在“鸟巢”内达8000平方米的足球场地下5米的地方,均匀分布着井口直径为250mm的312口地源热泵系统井。这百口井中遍布着换热管,在冬季吸收土壤中蕴含的热量,通过温度转换介质传递到建筑物中,为建筑供暖气和热水,土壤的温度因此降低。正好为夏天时提供“冷源”。春去秋来,一个年度形成一个冷热循环。
除了环保、节能、绿色,我们更重视观众的舒适度。“鸟巢”内部的卫生间、小卖部、包厢、都装有制冷系统和新风系统。比如,外面的风是30多度,经过处理送到房间,进到屋子里就会变成20多度,还会很湿润吹到脸上会很舒服。并且“鸟巢”的厕所会没有臭味,近百个卫生间都有排风扇,24小时一直开着,集中排除异味。
“鸟巢”在建设过程中曾经“瘦身”,节约了大量资源,更好地阐释了“绿色奥运”的理念。在对原来的设计方案进行优化调整后,“鸟巢”取消了可开启屋盖,扩大了屋顶开孔,座席数由原来的10万个减少到9.1万个。这使“鸟巢”减少用钢量1.2万吨,减少膜结构9000平方米。