北京2022年冬奧會(huì)延慶賽區(qū)國家雪車雪橇中心是目前中國唯一一條雪車雪橇賽道。作為國家級(jí)形象工程,設(shè)計(jì)因勢利導(dǎo)、貼合自然,使建筑功能與地形生態(tài)完美結(jié)合,解決了異形復(fù)雜賽道、分散布置場館及復(fù)雜山體場地等諸多難題,最終將國家雪車雪橇中心建設(shè)成為一個(gè)高水平的競賽場館。
National Sliding Center for Beijing 2022 Olympic Winter Games yanqing is currently the only bobsled track in China.As a national image project,the design makes the best of the situation,fits the nature,makes the building function and the terrain ecological perfect combination to solve the complex special-shaped track,scattered layout of venues and complex mountain sites and many other problems,and finally builds the National Sliding Center into a high-level competition venue.
李興鋼:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司總建筑師
張文華:北控置業(yè)有限公司董事長
胡 越:北京建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司總建筑師
湯朔寧:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司總裁
曾 群:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司副總裁、總建筑師
柳亦春:大舍建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所創(chuàng)始合伙人
蔡昭昀:中冶建筑研究總院有限公司首席專家,中國京冶工程技術(shù)有限公司顧問總建筑師
金秋野:北京建筑大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師
張玉婷:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司李興鋼建筑工作室建筑師
劉文珽:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室副主任
張 準(zhǔn):和作結(jié)構(gòu)建筑研究所聯(lián)合創(chuàng)始人、主持設(shè)計(jì)師
曾群:
首先感謝李總帶領(lǐng)我們參觀北京2022年冬奧會(huì)延慶賽區(qū)國家雪車雪橇中心。在《建筑技藝》舉辦的“結(jié)構(gòu)成就建筑之美”論壇上,李總講到過這個(gè)項(xiàng)目,那時(shí)我的理解主要建立在建筑與結(jié)構(gòu)的關(guān)系層面。今天參觀后才發(fā)現(xiàn),項(xiàng)目還涉及到自然、基礎(chǔ)設(shè)施、地形、地貌等地理和人體尺度因素,而這些又與體育運(yùn)動(dòng)息息相關(guān)。非常高興與各位專家一同參加今天的品談會(huì),期待大家對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)一步解讀。下面請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)張玉婷就項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)情況進(jìn)行總體介紹。
張玉婷:
我代表北京2022年冬&殘奧會(huì)延慶賽區(qū)場館設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)建筑專業(yè)負(fù)責(zé)人,向各位專家介紹國家雪車雪橇中心的整體設(shè)計(jì)過程。與短道速滑、冰壺、冰球等項(xiàng)目相比,雪車、鋼架雪車和雪撬對(duì)大眾而言比較陌生,可以說我們面臨的是一個(gè)“未知”的項(xiàng)目。目前,全世界共有17條專業(yè)雪車雪橇比賽賽道,其中沒有一條賽道是相同的,這是因?yàn)檎麠l賽道的設(shè)計(jì)必須源于自然,也就是在自然山林環(huán)境下?lián)竦囟臓顟B(tài),從而導(dǎo)致不同賽道的形狀、彎道數(shù)量都不盡相同。
延慶賽區(qū)作為北京2022年冬奧會(huì)的賽區(qū)之一,位于張家口賽區(qū)和北京賽區(qū)之間。這里的地形相對(duì)復(fù)雜,山高林密,山間坡度很陡,為競技比賽創(chuàng)造了良好的自然條件。依托于此,國家雪車雪橇中心選址在一處非常狹窄的山脊之上,賽道高差達(dá)到121m,運(yùn)動(dòng)員在其中滑行極具挑戰(zhàn)性。延慶賽區(qū)的賽區(qū)全貌,山頂是國家高山滑雪中心,山下是國家雪車雪橇中心和冬奧村,旁邊的山地新聞中心屬于非競賽場館。整個(gè)場館能容納7 500人,遵循“山林場館、生態(tài)冬奧”的設(shè)計(jì)理念。
相比于平時(shí)所接觸的工程,國家雪車雪橇中心的工作模式也有所不同。首先,作為冬奧項(xiàng)目,它的業(yè)主單位不唯一,除了北控集團(tuán)外還有冬奧組委等50多個(gè)業(yè)務(wù)口,其中和場館建設(shè)相關(guān)的業(yè)務(wù)口超過30個(gè)。此外,在施工過程中我們還需要配合地災(zāi)處理、氨制冷系統(tǒng)、填挖坑的抗滑移與防洪治理,以及賽區(qū)的路橋、隧道等施工建設(shè)單位。其中一個(gè)主要的合作方是負(fù)責(zé)雪車雪橇賽道工藝的德國戴勒公司,我們根據(jù)相應(yīng)的工藝需求設(shè)計(jì)場館。
實(shí)際上,從項(xiàng)目選址到建成,我們反復(fù)推敲了若干版比賽的賽道方案。2016—2017年,我們頻繁地往返國內(nèi)外請(qǐng)教外方專家。開始正式施工后,國際單項(xiàng)組織——雪車協(xié)會(huì)和雪橇協(xié)會(huì)每隔2~3個(gè)月都會(huì)來場館檢查,只有通過了他們的共同認(rèn)證,我們才能繼續(xù)施工。經(jīng)過一版一版的推進(jìn),最終確定了賽道的穩(wěn)定版本。與此同時(shí),相應(yīng)的配套附屬設(shè)施也隨著每一版賽道的調(diào)整而逐步完善。最終形成的整體賽道共設(shè)置了三個(gè)出發(fā)區(qū),低位出發(fā)區(qū)(出發(fā)區(qū)3)主要用于培養(yǎng)青少年運(yùn)動(dòng)員。當(dāng)然,國家雪車雪橇中心是新建賽道,世界各國的運(yùn)動(dòng)員來到一條新賽道時(shí)通常也需要一個(gè)熟悉的過程,因此運(yùn)動(dòng)員會(huì)從比較低位的出發(fā)區(qū)出發(fā),慢慢上升到正式的出發(fā)區(qū)。
上午參觀時(shí),我們看到的遮陽屋頂就是賽道的地形氣候保護(hù)系統(tǒng)(簡稱TWPS),它可以通過多重方式保護(hù)整個(gè)賽道。這一系統(tǒng)在彎道處仿照人工地形進(jìn)行設(shè)計(jì),從而避免賽道被低角度的陽光照射。頂部遮陽棚為單邊懸挑的鋼木組合結(jié)構(gòu),在賽道前區(qū)還有一道遮陽簾。去年國家隊(duì)訓(xùn)練時(shí)賽道還處于施工狀態(tài),這些遮陽簾能保護(hù)賽道免受沙塵、風(fēng)雪的影響。在賽道的背側(cè)、不影響觀眾觀賽的位置,我們?cè)O(shè)置了一個(gè)固定的擋風(fēng)背板,可以有效解決山間夜晚風(fēng)大的問題。屋頂還設(shè)有人行步道,既能讓工作人員通行,又能成為5.5~13.5m長木梁懸挑端的配重。遮陽棚下的吊頂板采用的是鋁單板,一方面要保證賽道沒有眩光,另一方面向外傾斜的鋁單板表面可以迅速導(dǎo)出冷凝水,防止滴在冰道上。我們對(duì)TWPS進(jìn)行了一系列模擬,希望形成最科學(xué)、有效的遮陽范圍,避免因設(shè)計(jì)冗余帶來材料浪費(fèi)。
在賽道的簡圖中可以看到其整體構(gòu)造,底部是一個(gè)U型槽,主要布置輸送氨液的氨管和電纜設(shè)施;U型槽內(nèi)布置搖擺柱支撐賽道;賽道背部是V型鋼柱系統(tǒng),支撐三角木梁;頂部是木瓦屋面。賽道是一個(gè)三維曲面,其找形與內(nèi)部設(shè)置的卡具形狀息息相關(guān),每隔2~2.5m會(huì)設(shè)置固定賽道制冷管的卡具,卡具的模數(shù)對(duì)應(yīng)上部木梁和支撐結(jié)構(gòu)的軸網(wǎng)系統(tǒng),從而產(chǎn)生多道與之相對(duì)應(yīng)的中心線及分軸線。在設(shè)計(jì)時(shí),我們會(huì)出具一個(gè)三維定位表格,標(biāo)注每個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)系數(shù),施工方依據(jù)此進(jìn)行軸線定位。當(dāng)然,賽道中也有很多不同的情況,所以我們還出具了一系列典型剖斷面定位表格,幫助施工方理解整個(gè)賽道的變化。例如螺旋彎賽道段,它的屋頂和U型槽的結(jié)構(gòu)支撐存在雙層重疊,我們做了精密的測算和設(shè)計(jì)。賽道采用噴射混凝土建造技術(shù),設(shè)計(jì)對(duì)賽道面層厚度也有一定的要求。例如,建設(shè)C1彎時(shí),會(huì)先按照賽道形狀布置相應(yīng)的卡具,在卡具上鋪設(shè)制冷管,然后再布置經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的鋼筋網(wǎng)片,最后設(shè)置找平管。整個(gè)賽道表面的冰面厚度大約5cm,不能有厚薄不均的情況,否則會(huì)影響比賽效果。賽道完成后,再進(jìn)行遮陽棚的施工。遮陽棚的懸挑端較長,隨著賽道開口面的變化,屋脊隨之扭動(dòng),可以為觀眾提供更好的觀賽視野。參觀時(shí)金秋野老師問我,為什么在遮陽棚的前區(qū)有很多格柵。其實(shí)是為了散熱,經(jīng)過白天的照射,懸挑大的遮陽棚內(nèi)會(huì)聚集熱空氣,晚上打開遮陽簾,熱空氣就能從前端的格柵導(dǎo)流出去,尤其是在9月中的制冰期,效果十分明顯。
雪車雪橇鳥瞰 ? 李季
俯瞰屋頂步道 ? 李木子
賽道構(gòu)造詳圖 ? 李興鋼建筑工作室
需要特別強(qiáng)調(diào)的是,國家雪車雪橇中心的賽道材料主要為混凝土,頂部設(shè)有木質(zhì)防撞擋板。其賽道的滑行難度比較大,在C13彎的位置速度最快,運(yùn)動(dòng)員容易發(fā)生失誤,有時(shí)候沖得比較高,就需要防撞擋板來保護(hù)運(yùn)動(dòng)員。同時(shí),整個(gè)賽道的照明系統(tǒng)也比較特殊,不能有任何陰影出現(xiàn)在賽道上,所以會(huì)隨著賽道和防撞擋板的變化而變化。
剛剛提到三個(gè)出發(fā)區(qū),出發(fā)區(qū)1是雪車、鋼架雪車和男子雪橇的出發(fā)區(qū),二層設(shè)有一個(gè)50m跑道,用于運(yùn)動(dòng)員賽前熱身,從二層可以看到樓下賽道的情況,有助于運(yùn)動(dòng)員做好賽前準(zhǔn)備;出發(fā)區(qū)2是女子雪橇、雙人雪橇及雪橇團(tuán)體接力項(xiàng)目的出發(fā)區(qū),旁邊有一個(gè)狹窄的停車場;沿著賽道一直向下是出發(fā)區(qū)3,主要為青少年使用。場館南端設(shè)有訓(xùn)練道冰屋及團(tuán)隊(duì)車庫,其中還包括制冰師用房(制冰師在整個(gè)賽道里是非常重要的工作人員,所以擁有自己的用房)。冰屋里有一條雪車出發(fā)訓(xùn)練道和兩條雪橇出發(fā)訓(xùn)練道,其中兩條雪橇訓(xùn)練道可形成循環(huán)式訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)員從左邊的出發(fā)口滑下,從右邊的出發(fā)口返回。另外,為了運(yùn)輸雪車,所有出發(fā)平臺(tái)和場地之間都有1m的高差,雪車運(yùn)送進(jìn)來后無需搬動(dòng),可以直接推入出發(fā)準(zhǔn)備區(qū)。在結(jié)束區(qū)的東側(cè),布置有很多辦公用房,中間是收車結(jié)束平臺(tái),運(yùn)動(dòng)員的每一次滑行都在這里結(jié)束,收車后再從卸車平臺(tái)返回出發(fā)區(qū)準(zhǔn)備下一輪滑行。
因?yàn)轫?xiàng)目用地緊促,所以我們將附屬配套設(shè)施豎向布置。結(jié)束區(qū)的功能比較復(fù)雜,和其他奧運(yùn)場館一樣,設(shè)置了媒體采訪區(qū)、奧林匹克大家庭和比賽用房。場館媒體中心雖然在結(jié)束區(qū)內(nèi),但空間相對(duì)獨(dú)立,媒體流線與運(yùn)動(dòng)員流線完全隔離,通過樓梯進(jìn)入一層混采區(qū),其上方是觀眾看臺(tái)。奧林匹克大家庭布置了視野良好的觀景幕墻,可以俯瞰整個(gè)奧運(yùn)村。結(jié)束區(qū)下部是著名的螺旋彎,這個(gè)彎道在其他國家的賽道中也有出現(xiàn),不同的是國家雪車雪橇中心的螺旋彎是380°,一部分重疊,另外它的螺旋彎直徑更大,更考驗(yàn)運(yùn)動(dòng)員對(duì)滑行軌跡的控制。運(yùn)營和后勤綜合區(qū)是奧運(yùn)期間各業(yè)務(wù)口的辦公場所,物流用房、安保用房、志愿者休息室都被安排在這個(gè)區(qū)域。制冷機(jī)房是整條賽道的“心臟”,機(jī)房里泵送出的氨液會(huì)給整條賽道提供制冷能源。觀眾廣場上除了看臺(tái)還有幾層平臺(tái),旁邊設(shè)置了觀賽大屏。
出發(fā)區(qū)1 從觀眾看臺(tái)看向賽道 ? 孫海霆
出發(fā)區(qū)1 觀眾看臺(tái)及賽道 ? 張玉婷
計(jì)算生成的遮陽屋面的基準(zhǔn)體量投影線和剖面,第7 段 ? 李興鋼建筑工作室
屋頂?shù)湫推拭嫔山Y(jié)果圖 ? 李興鋼建筑工作室
運(yùn)營區(qū)二層平面圖 ? 李興鋼建筑工作室
雪車雪橇中心屋頂采用了木瓦,墻面為石籠墻,樹木穿插在賽道與用房之間,從外部看有一種回歸于自然山林的感覺,內(nèi)部卻是一個(gè)極具現(xiàn)代化的場館。整個(gè)延慶賽區(qū)作為一個(gè)整體,從雪車雪橇中心可以回望高山滑雪中心“雪飛燕”出發(fā)口,從奧運(yùn)村的纜車站也可以西望雪車雪橇中心的主立面。夜晚,國家雪車雪橇中心變成一條忽隱忽現(xiàn)的“雪游龍”。在這樣的山林環(huán)境下,我們?nèi)趸藞鲳^的景觀照明,以賽道照明和功能照明為主,希望盡量減少對(duì)野生動(dòng)物和自然生態(tài)的影響。
我們?cè)谫惽霸O(shè)計(jì)階段就考慮到項(xiàng)目的賽后利用,將國家雪車雪橇中心放在這個(gè)位置就是希望它與整個(gè)賽區(qū)形成聯(lián)動(dòng),賽后能夠作為奧運(yùn)遺產(chǎn)開展各項(xiàng)活動(dòng),為國際賽事、世界杯、世錦賽、國家隊(duì)訓(xùn)練服務(wù)。另外,運(yùn)營和后勤綜合區(qū)也可以改造成帶住宿功能的餐飲空間或奧運(yùn)主題酒店。
劉文珽:
我作為北京2022年冬&殘奧會(huì)延慶賽區(qū)場館設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人,從2016年開始介入這個(gè)項(xiàng)目,能夠在這樣短的時(shí)間內(nèi)建成,業(yè)主給了我們很大的支持,尤其是在文華總的主持和管理下,李總的設(shè)計(jì)理念全部得到了實(shí)現(xiàn),可以說是這個(gè)項(xiàng)目最大的成功之處。作為奧運(yùn)建筑,項(xiàng)目建設(shè)是“沒有目標(biāo)”的,房子的數(shù)量未知、面積也未知,所以對(duì)建筑設(shè)計(jì)來說最大的難點(diǎn)是創(chuàng)新和探索。對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說,最大的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)想,做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、合理。所以,我們的壓力來自于設(shè)計(jì)場館的標(biāo)準(zhǔn)選擇與確定、風(fēng)荷載的選擇與確定、地基復(fù)雜、設(shè)計(jì)周期短、建設(shè)時(shí)間緊張(3~4年內(nèi)建成),還有山地環(huán)境帶來的施工道路狹窄等建設(shè)困難?,F(xiàn)在,賽區(qū)的所有道路已經(jīng)建設(shè)完成并早已投入使用,我們從城區(qū)(西城區(qū))到山上大概用了1.5h。但項(xiàng)目建設(shè)之初從山下到達(dá)建設(shè)場地只有一條雙向兩車道的非標(biāo)準(zhǔn)道路,經(jīng)常發(fā)生擁堵(1~2h是常態(tài)),項(xiàng)目施工十分困難。在實(shí)際建設(shè)過程中,各業(yè)務(wù)口的協(xié)調(diào)也很繁瑣,不僅要配合國際單項(xiàng)組織的要求,還要在奧組委的主導(dǎo)下按照中國標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施,這些都是我們要解決的問題。簡單總結(jié)為以下幾點(diǎn):
(1)場館設(shè)計(jì)中不考慮地災(zāi)影響。本項(xiàng)目建設(shè)場地位于延慶小海坨區(qū)域復(fù)雜山地環(huán)境中,地質(zhì)災(zāi)害條件極為不利,在這樣的特殊環(huán)境下開展?jié)M足冬奧比賽要求的場館設(shè)計(jì),首先要考慮地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性對(duì)場館安全的影響。在早期調(diào)研和選址場地的踏勘中,我們建議業(yè)主委托專業(yè)單位對(duì)場地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并對(duì)存在一定風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行治理。業(yè)主非常支持,聘請(qǐng)了北京市地質(zhì)調(diào)查研究院對(duì)賽區(qū)場館進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估并出具了報(bào)告。根據(jù)報(bào)告成果,本工程主體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均不考慮地質(zhì)災(zāi)害對(duì)建筑物的影響,僅根據(jù)單體建筑實(shí)際場地特征考慮相鄰?fù)馏w在自然狀態(tài)下對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
運(yùn)營區(qū) ? 張玉婷
懸挑于賽道之上的運(yùn)營綜合區(qū) ?劉紫騏
運(yùn)營區(qū)剖面圖 ? 李興鋼建筑工作室
(2)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。北京的設(shè)防烈度為8度,屬高烈度設(shè)防區(qū),而建設(shè)場地又位于延慶賽區(qū)核心區(qū)南區(qū)中部山脊之上,地震影響風(fēng)險(xiǎn)性較高,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的確定是項(xiàng)目設(shè)計(jì)面臨的另一個(gè)難題。項(xiàng)目踏勘調(diào)研階段我們建議業(yè)主委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)場地地震安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),業(yè)主聘請(qǐng)了中國地震應(yīng)急搜救中心對(duì)場地進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià),并出具《工程場地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》,而且通過了中國地震學(xué)會(huì)的技術(shù)審查,成為延慶賽區(qū)各場館抗震設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。在具體場館設(shè)計(jì)中,我們結(jié)合場地具體位置和地震安評(píng)報(bào)告給出的參數(shù),并根據(jù)現(xiàn)行抗震規(guī)范,對(duì)項(xiàng)目相關(guān)結(jié)構(gòu)體系的地震峰值加速度和水平地震影響系數(shù)進(jìn)行了必要放大,大部分場館的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了8.5度的要求。
(3)風(fēng)荷載的問題。在國家現(xiàn)行荷載規(guī)范中,北京市50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓是0.45kN/m2,100年是0.50kN/m2。從設(shè)計(jì)的角度來講這些參數(shù)是不能用的,因?yàn)槌鞘械娘L(fēng)荷載取值是依據(jù)大量的年最大風(fēng)速觀測資料通過一定方法獲得的,一般應(yīng)有25年以上的風(fēng)速資料,最少也不宜少于10年。延慶賽區(qū)的觀察站是在北京申奧成功后建立的,我們接手設(shè)計(jì)時(shí)只有2年半的風(fēng)速觀測數(shù)據(jù)。鑒于此,項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初,我們請(qǐng)業(yè)主委托專業(yè)機(jī)構(gòu)開展了相關(guān)場館的風(fēng)洞試驗(yàn),同時(shí)在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”的支撐下開展了《復(fù)雜山地條件下冬奧會(huì)場館風(fēng)氣候與設(shè)計(jì)荷載理論與應(yīng)用》子課題的研究,為延慶賽區(qū)場館抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供了有力支撐,是項(xiàng)目精細(xì)化抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
(4)復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境和特殊地基條件。針對(duì)山地條件復(fù)雜、施工場地狹小、運(yùn)輸困難、環(huán)境保護(hù)需求等問題,場館結(jié)構(gòu)選型嚴(yán)格控制混凝土用量,采用了全螺栓裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系,并盡最大可能減小單個(gè)構(gòu)件的重量,通過構(gòu)件尺寸標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)一步降低加工和運(yùn)輸成本。為最大限度保護(hù)自然環(huán)境,避免填挖土方,采用了典型的山地建筑結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于特殊地基條件(濕陷性土)和陡峭的建設(shè)場地采用了人工挖孔灌注樁。
(5)嚴(yán)寒條件。延慶賽區(qū)的最大凍土深度根據(jù)海拔不同約1.6~2.4m,北京城區(qū)是0.8m。依據(jù)《北京2022冬奧會(huì)及冬殘奧會(huì)延慶賽區(qū)多站氣象要素統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》及實(shí)地考察,現(xiàn)場冬季最低溫度-36.8℃,平均溫度-20℃,根據(jù)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),鋼材質(zhì)量等級(jí)不宜低于D級(jí)。對(duì)于長期覆雪工況場館鋼梁、鋼柱大量外露的情況,提出“以銹治銹”的理念,室外部分的鋼結(jié)構(gòu)采用了耐腐蝕的耐候鋼材Q355NHD。同時(shí)為了滿足建筑的視覺效果,采用了耐候鋼專用涂料互穿網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定銹化涂層,進(jìn)一步提升了耐候鋼的耐候性能。
下面整體介紹國家雪車雪橇中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中賽道是設(shè)計(jì)的核心,如何實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)想是首要目標(biāo)。該項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)可分為遮陽棚、U型槽及基礎(chǔ)、賽道、比賽附屬用房四部分。遮陽棚采用鋼木組合結(jié)構(gòu),屋面大懸挑部分采用膠合木實(shí)體異形梁;U型槽及基礎(chǔ)根據(jù)山地復(fù)雜場地地質(zhì)情況,采用樁基礎(chǔ);賽道結(jié)構(gòu)表面為空間異形雙曲面殼體,其支承體系采用了新型鋼筋混凝土搖擺柱結(jié)構(gòu)體系;比賽附屬用房采用鋼框架結(jié)構(gòu),局部大懸挑及大跨屋面采用鋼桁架結(jié)構(gòu)。
建筑與山地 ? 祝賀
國家雪車雪橇中心作為世界上首個(gè)設(shè)置在南坡的雪車雪橇賽道,為了克服熱量高、耗能大的缺陷,提出了“南坡變北坡”的設(shè)計(jì)策略。其中,賽道遮陽棚必須具有足夠的覆蓋長度,且在賽時(shí)向觀眾和轉(zhuǎn)播攝像機(jī)位全面敞開。為此,我們?cè)O(shè)置了大跨度單邊懸挑遮陽棚系統(tǒng),在210榀懸挑遮陽棚中,有30榀超過12m。經(jīng)過多次論證對(duì)比,結(jié)合賽區(qū)露天、溫差大、低溫等環(huán)境特點(diǎn),我們提出了鋼木(膠合木)組合新型結(jié)構(gòu)體系,屋面最大懸挑長達(dá)13m,采用與建筑造型相匹配的膠合木實(shí)體異形梁,內(nèi)設(shè)鋼構(gòu)件增強(qiáng),底部設(shè)人字形鋼柱,鋼柱頂部與異形梁采用剛接,底部與基礎(chǔ)采用鉸接。木材的使用應(yīng)對(duì)了綠色環(huán)保的建設(shè)目標(biāo),解決了露天鋼結(jié)構(gòu)防腐、大懸挑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載上掀屋蓋的問題,實(shí)現(xiàn)了建筑與結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一。
國家雪車雪橇中心的賽道長1 975m,高差超100m,通過抗震縫分為47段,最長賽道段長度達(dá)70m。賽道上面是殼體曲面,撓度控制標(biāo)準(zhǔn)為千分之一,如果賽道變形過大,就會(huì)造成制冷管開裂的風(fēng)險(xiǎn)。由于項(xiàng)目位于山區(qū),地質(zhì)條件復(fù)雜,存在架空區(qū)域、隧道、下部穿過道路架空區(qū)域、賽道結(jié)構(gòu)回旋彎等多種不利情況,且位于大面積填方區(qū)與濕陷性黃土區(qū)。結(jié)合施工條件,基礎(chǔ)形式大部分采用U型槽樁與人工挖孔樁結(jié)合而成的樁筏基礎(chǔ),U型槽作為樁基賽道的下部槽體和遮陽棚的支座。
重點(diǎn)說一下380°螺旋彎的特殊結(jié)構(gòu)。外方最初的概念方案是采用傳統(tǒng)的高架橋雙邊落柱的方式,每隔一段距離設(shè)置兩根垂直立柱對(duì)回旋彎進(jìn)行承托,比較容易實(shí)現(xiàn),但過于平庸。李總希望回旋彎采用V型柱的結(jié)構(gòu)元素,并且要求每組V型柱底部收成一個(gè)點(diǎn),即只有一個(gè)支撐點(diǎn),對(duì)于常規(guī)的結(jié)構(gòu)來說柱底共線很難成立,但如果利用回旋彎賽道空間效果就有可能成立了。結(jié)構(gòu)專業(yè)花了大量的精力,并考慮地震作用、溫度影響、結(jié)構(gòu)超長等因素進(jìn)行多方案比選、多軟件分析,終于實(shí)現(xiàn)了建筑的需求。回旋彎根據(jù)賽道的坡度要求下部每隔18m設(shè)置一個(gè)基礎(chǔ)支座,由4根分叉柱與賽道相連,受賽道工藝要求和場地影響,每個(gè)V型柱角度、長短不一,與下部道路相映成趣。
賽道還采用了高強(qiáng)度噴射混凝土技術(shù),我們從設(shè)計(jì)之初就在研究這一工藝,但是國內(nèi)的噴射混凝土主要用于基坑支護(hù)等方面,所用的混凝土強(qiáng)度普遍不高,對(duì)于高強(qiáng)噴射混凝土的研究只停留在實(shí)驗(yàn)室階段,工程應(yīng)用幾乎沒有。因此,我們調(diào)研了國外資料和國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后,在設(shè)計(jì)文件中提出了高強(qiáng)噴射混凝土的基本要求,并配合施工單位研發(fā)了高強(qiáng)度噴射混凝土技術(shù)。賽道所用的噴射混凝土的強(qiáng)度是C40,與歐洲標(biāo)準(zhǔn)基本對(duì)應(yīng),在和外方交流的過程中,他們也認(rèn)為我們的技術(shù)是可行的。國家雪車雪橇中心的抗凍性能達(dá)到了F400,也是非常高的標(biāo)準(zhǔn)。
另外,為了實(shí)現(xiàn)高烈度地震區(qū)賽道體系的落地,滿足抗震性能,我們提出了賽道抗震搖擺柱結(jié)構(gòu)體系,還進(jìn)行了一系列搖擺柱的科研試驗(yàn),并特意去國外考察了其他專業(yè)賽道。由于賽道為空間異形雙曲面殼體,表面形狀由復(fù)雜的拋物線擬合而成,賽道最高處殼體曲面高度達(dá)3.5m,最低處僅為0.4m,兩個(gè)方向均有一直在變化的曲率,因此賽道曲面及配筋變化復(fù)雜。我們根據(jù)殼體的受力形式及賽道制冰系統(tǒng)、曲面形態(tài)等多種構(gòu)造要求,設(shè)置了典型的斜45°交叉鋼筋?yuàn)A層布置方式。賽道的研發(fā)還采用了制冷管,溫度范圍是-45~30℃,所以對(duì)材料耐久性、穩(wěn)定性的要求非常高。從施工角度來說,我們要求毫米級(jí)的施工精度以確保賽道制冷管定位,最終也確實(shí)做到了。從這一點(diǎn)來看,中國的施工建造是非常可靠的,得到了外方的高度贊賞。
賽道典型剖面圖 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室、李興鋼建筑工作室
木結(jié)構(gòu)方案 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室、李興鋼建筑工作室
賽道與遮陽棚實(shí)景 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室、李興鋼建筑工作室
遮陽棚木結(jié)構(gòu)屋面體系組成 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室、李興鋼建筑工作室
最后是比賽附屬用房,采用了鋼結(jié)構(gòu)—山地建筑結(jié)構(gòu)體系,最大限度保護(hù)了自然環(huán)境,避免大量填挖土方。大多數(shù)子項(xiàng)都采用吊層、吊腳結(jié)構(gòu),用永久邊坡支護(hù)固定上部土體,保證土體穩(wěn)定,嵌固端有效,使豎向構(gòu)件不先于上部結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)自擋土,須考慮不平衡土壓力和剛度的影響,嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)整體和地基基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定。在柱腳的處理上,由于采用鋼結(jié)構(gòu),必須在接地范圍保證足夠的混凝土保護(hù)層高度,杜絕鋼柱直接入土的情況發(fā)生。為避免因覆土覆雪和積水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)柱腳的耐久性產(chǎn)生不利影響,采用了埋入式柱腳外包混凝土短柱的柱腳方案。
張文華:
非常高興參加今天的品鑒會(huì),首先,我想從業(yè)主的角度談?wù)勛约旱母惺?。隨著冬奧會(huì)的籌辦,我在與冬奧組委、北京市委、市政府及設(shè)計(jì)單位的合作中收獲良多。我們國家籌辦這屆冬奧會(huì)本著“綠色辦奧,共享辦奧,開放辦奧和廉潔辦奧”的理念,其實(shí)是非常不易的。尤其是延慶賽區(qū),我們看到體育及配套設(shè)施與山地和自然環(huán)境的良好結(jié)合,正體現(xiàn)了設(shè)計(jì)單位的高度責(zé)任感,更體現(xiàn)出對(duì)自然環(huán)境的尊重,對(duì)中國文化的尊重,對(duì)體育設(shè)施的尊重。所以借這個(gè)機(jī)會(huì),我代表北控集團(tuán)和北京冬奧會(huì)延慶賽區(qū)的業(yè)主,向中國建筑設(shè)計(jì)研究院及李興鋼工作室表示衷心的感謝和崇高的敬意。
因?yàn)槭琼?xiàng)目品鑒會(huì),我再談一些對(duì)建筑的想法。第一,從國家雪車雪橇中心來講,它與自然完美契合的背后,其實(shí)還有一個(gè)故事。在延慶地區(qū),的確沒有特別適合雪車雪橇比賽的北坡,曾經(jīng)的意見是把國家雪車雪橇中心放在張家口。但綜合考慮,舉辦冬奧會(huì)不單是為了比賽,如果把高山滑雪和雪車雪橇項(xiàng)目分開,那么冬奧會(huì)所展現(xiàn)的規(guī)模和影響力就會(huì)被削弱。所以,我們?cè)谶x址過程中做了大量工作,通過技術(shù)保證——地形氣候保護(hù)系統(tǒng),最終把場館定在了南坡。在世界上所有冬奧賽區(qū)里,我們是唯一一個(gè)把高山滑雪和雪車雪橇項(xiàng)目放在一起的,不僅便于后期的組織與管理,也特別能體現(xiàn)我們國家的影響力,服務(wù)了國家的戰(zhàn)略大局。
第二,在大家眼中國家雪車雪橇中心是體育建筑,但同時(shí)它還是工業(yè)建筑。因?yàn)槟壳拔覈鴨误w最大的氨液高低壓泵房就在我們腳下,保證了80t制冷氨液、大量管線、電器和控制設(shè)施的正常運(yùn)作。試想一下,項(xiàng)目要在滿足體育設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的情況下把工業(yè)功能、體育功能和建筑的整體形式完美結(jié)合,設(shè)計(jì)難度可見一斑。
第三,國家雪車雪橇中心還是一個(gè)工藝作品。剛才劉文珽介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的困難,我最大的感觸是賽道的復(fù)雜。賽道設(shè)計(jì)公司提供賽道工藝需求后,我們將其轉(zhuǎn)化為施工圖,難度是極大的,因?yàn)槊總€(gè)需求點(diǎn)的坐標(biāo)都不一樣,只有把這些坐標(biāo)串連起來才能形成完整的圖紙,之后還要支模、綁鋼筋、測量,工作量非常大。與此同時(shí),不同的場地與不同的賽道,工藝標(biāo)準(zhǔn)也不同,不僅僅要考慮運(yùn)動(dòng)員的滑行,還要考慮運(yùn)動(dòng)員的墜落、速度、離心力等,所以一直調(diào)整賽道曲面。此外,賽道里面有制冷管與制冷機(jī)房連接,這些都要與建筑結(jié)合起來。最終,我們完成了工業(yè)設(shè)備與體育設(shè)施的結(jié)合,覆蓋在延綿的木瓦屋頂下,融于自然山林之中。
第四,賽后利用。剛剛大家參觀的景觀步道既有維修功能,又有結(jié)構(gòu)配重功能,加上巧妙的設(shè)計(jì),對(duì)賽后游客參觀有很大幫助。另外,國家雪車雪橇中心還在運(yùn)營區(qū)配備了附屬用房,冬奧會(huì)后可轉(zhuǎn)變?yōu)橹黝}酒店、主題娛樂設(shè)施,這都是出于對(duì)賽后可持續(xù)利用的考量。
站在設(shè)計(jì)的角度,大家面臨的是一個(gè)無跡可尋的項(xiàng)目,所有的設(shè)計(jì)構(gòu)想都是從無到有,把各組織單位的粗略想法一點(diǎn)點(diǎn)繪制出來,需要整個(gè)團(tuán)隊(duì)的大膽創(chuàng)新。另外,如此復(fù)雜的建設(shè)場地和建筑功能,可能領(lǐng)導(dǎo)并不理解,總覺得出圖有些慢。但我們知道,國家雪車雪橇中心的每一個(gè)構(gòu)件都不一樣,每張圖都要綜合考慮設(shè)計(jì)規(guī)范、地形、功能因素。經(jīng)粗略統(tǒng)計(jì),在相同的建筑面積下,國家雪車雪橇中心的圖紙量是其他項(xiàng)目的3~4倍。而圖紙只是最終結(jié)果的一種表達(dá)形式,其背后有著大量的研究計(jì)算工作,工作量巨大。當(dāng)然,施工單位的工作量也非常大,一方面要協(xié)調(diào)人力、物力保證現(xiàn)場施工,另一方面要配合設(shè)計(jì)單位實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建造。在這個(gè)過程中,施工單位不僅體現(xiàn)了高度的責(zé)任感和國家意識(shí),而且現(xiàn)場的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工效果也帶動(dòng)了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作熱情,從而形成了積極的互動(dòng)循環(huán)。
眾所周知,北京是雙奧之城,感謝所有建設(shè)團(tuán)隊(duì)的努力,為我們國家留下了寶貴的奧運(yùn)遺產(chǎn)。我們不僅要規(guī)劃建設(shè)好、賽事服務(wù)好,更要未來利用好這一寶貴的奧運(yùn)遺產(chǎn)。
鋼筋綁扎成型 ? 張玉婷
混凝土噴射技術(shù)研究 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室
賽道噴射混凝土施工養(yǎng)護(hù) ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室
賽道制冰完成 ? 任慶英結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作室
胡越:
說起來,我也是一個(gè)雙奧設(shè)計(jì)師,參與過北京2008年奧運(yùn)會(huì)的場館設(shè)計(jì),也參與了北京2022年冬奧會(huì)短道速滑館設(shè)計(jì)。剛才聽了國家雪車雪橇中心的設(shè)計(jì)介紹,我想起了吳良鏞先生提出的“廣義建筑學(xué)”,或許沒有那么準(zhǔn)確,但我認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目拓展了傳統(tǒng)建筑學(xué)的邊界??陀^而言,國家雪車雪橇中心作為我國第一個(gè)雪車雪橇比賽場地,是中國建筑功能類型上的一次零的突破。雖然術(shù)業(yè)有專攻,賽道方面的圖紙是由賽道工藝團(tuán)隊(duì)敲定的,但卻是建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)配合把控的,參與了大量在傳統(tǒng)建筑學(xué)中不涉及的內(nèi)容。因此,從中國建筑行業(yè)的角度看,這是一件非常有意義的事。感謝時(shí)代給予中國建筑師參與其中的機(jī)會(huì),非常難得。
剛剛張總說到國家雪車雪橇中心有點(diǎn)像工業(yè)建筑,我也有同感。工業(yè)建筑的龍頭專業(yè)是工藝,建筑師要在基礎(chǔ)設(shè)施、配電、制冷等工藝條件的限定下做設(shè)計(jì),真正可以發(fā)揮的建筑學(xué)內(nèi)容有限。但是通過今天的參觀,我看到了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在建筑設(shè)計(jì)上的巨大心血,無論是滑行賽道,還是與之相對(duì)的市政工程,都展現(xiàn)了建筑學(xué)的特質(zhì)和價(jià)值,最終呈現(xiàn)出基于工藝、地形、結(jié)構(gòu)、材料的綜合考量,值得我們學(xué)習(xí)。
我覺得,參觀中走過的屋頂步道非常好。因?yàn)檠┸囇┣恋馁惖谰拖癖硌菸枧_(tái),觀眾只能欣賞而不能參與。在建筑的主要功能之外增加屋頂步道,其賽時(shí)或賽后的價(jià)值都是巨大的,不僅能夠使觀眾參與到建筑當(dāng)中,還拉近了觀眾與比賽的距離。此外,屋頂步道在增加建筑趣味性的同時(shí),更具有結(jié)構(gòu)配重、檢修的作用。這就叫“四兩撥千斤”,一個(gè)簡單的設(shè)計(jì)手法蘊(yùn)含了多種含義,超越了建筑本身的內(nèi)在要求,擴(kuò)展到一個(gè)更廣闊的范圍,這是我十分欽佩的。
最后,作為一名職業(yè)建筑師,對(duì)設(shè)計(jì)的堅(jiān)持是非常重要的。雖然面對(duì)國家級(jí)重大項(xiàng)目壓力確實(shí)很大,領(lǐng)導(dǎo)們會(huì)有各種各樣的考慮,但是作為專業(yè)人士,我們要有對(duì)技術(shù)和建筑創(chuàng)作的智慧,這一點(diǎn)上李總做得很好。
屋頂步道參觀現(xiàn)場 ? 李興鋼建筑工作室
湯朔寧:
仔細(xì)聽了剛才的介紹,非常震撼,尤其是看到那些根據(jù)奧組委官方指定色彩繪制的功能平面圖,我突然回想起2005—2007年設(shè)計(jì)北京奧運(yùn)會(huì)乒乓球館時(shí)的經(jīng)歷,感覺特別親切。這些年我一直在關(guān)注體育建筑的發(fā)展,所以特別期待今天的觀摩,也有很多感觸。雖然我看到過國家雪車雪橇中心的建筑模型,但到了現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)與我的想象完全不同,它不僅僅是一個(gè)單體建筑,更是一整套復(fù)雜的系統(tǒng)工程。當(dāng)站到高處向下俯瞰時(shí),我們可以看到連綿的山脈、錯(cuò)落的樹林、回轉(zhuǎn)的雪道,建筑因勢利導(dǎo)、順應(yīng)地形地“鑲嵌”在整體環(huán)境當(dāng)中。
先談?wù)w布局,其中有很多值得學(xué)習(xí)的地方,特別是充分利用地形、地貌來整合各種類型、各種體量的建筑與設(shè)施。為了把建筑恰當(dāng)?shù)亍拌偳丁逼渲?,必須?duì)延慶山區(qū)的情況了然于胸?;卦诮ㄔO(shè)前是一片自然山林環(huán)境,李總在沒有道路的情況下多次徒步踏勘整個(gè)區(qū)域,非常了不起,可以看出他對(duì)建筑設(shè)計(jì)的執(zhí)著和追求。在參觀中,李總還提到,項(xiàng)目最初選址的海拔比現(xiàn)在低,但因?yàn)槠露炔粔蜻_(dá)不到最佳滑行速度,所以將雪車雪橇中心與奧運(yùn)村互換了場地,這也是建立在對(duì)于場地地形充分的研究、踏勘的基礎(chǔ)上的。
再談建筑單體,國家雪車雪橇中心和我之前看到的李總的其他作品很不一樣。李總設(shè)計(jì)的天津大學(xué)體育館是體育建筑中的經(jīng)典,其混凝土筒拱給人留下了強(qiáng)烈的印象。但是在國家雪車雪橇中心里,我們并沒有看到“符號(hào)”化的標(biāo)志,反而是一種“法無定式”的寫意手法和因勢利導(dǎo)、隨坡就勢的高超技法。李總就像是一位武林高手,超越了某個(gè)門派的武技,達(dá)到了見招拆招、信手拈來的境界。比如選用木瓦片屋面,這是因?yàn)榻ㄖ误w蜿蜒曲折,已經(jīng)非常具有沖擊力,所以設(shè)計(jì)者希望整個(gè)建筑在山林中安靜下來,選用了貼合自然的木材,最終的呈現(xiàn)效果完全達(dá)到了預(yù)期。橫向的小木瓦片能夠很好地迎合屋頂三維曲面的弧度,可見李總在處理建筑風(fēng)格的同時(shí)又解決了許多施工細(xì)節(jié)問題。
屋頂遠(yuǎn)眺 ? 劉紫騏
冰屋剖面圖 ? 李興鋼建筑工作室
螺旋彎 ? 李木子
體育建筑設(shè)計(jì)必然會(huì)受到體育工藝的影響,如果不遵循相關(guān)要求,就得不到奧組委的認(rèn)可。尤其是對(duì)于室外、半室外的體育建筑,設(shè)計(jì)還要考慮日照、風(fēng)速、風(fēng)向的影響,最重要的是控制好冰面溫度。從體育工藝的角度來說,在南坡做雪車雪橇賽道極具挑戰(zhàn)性,是全世界17條雪車雪橇賽道中獨(dú)一無二的。賽道與建筑的結(jié)合是我關(guān)注的重點(diǎn)。針對(duì)這一點(diǎn),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了地形氣候保護(hù)系統(tǒng),既尊重了體育工藝,又展現(xiàn)了建筑的個(gè)性。為了避免日照對(duì)冰面的影響,除了在轉(zhuǎn)彎處設(shè)置固定遮陽簾以外,其遮陽屋面出挑的尺寸都是根據(jù)當(dāng)?shù)厝照胀ㄟ^參數(shù)化生成的,設(shè)計(jì)并沒有僵化于體育工藝的限制,而是利用先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)手段提升了傳統(tǒng)的體育工藝要求,這是真正建筑技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。
最后,我認(rèn)為《建筑技藝》雜志選擇這個(gè)項(xiàng)目品談是特別合適的。項(xiàng)目中涉及制冰、為冰面找平、賽道遮陽、保持冰面硬度、摩擦度等很多技術(shù)工藝,建筑師通過建筑與山體坡度的契合、建筑與體育工藝/結(jié)構(gòu)形式的一體化處理,將建筑和技術(shù)結(jié)合起來。這其中不僅有大膽的創(chuàng)新,還有建筑師多年積累的深厚功力,更有對(duì)于設(shè)計(jì)事業(yè)的執(zhí)著,從而鑄就如此完美的作品,向李總率領(lǐng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)致敬。
地形氣候保護(hù)系統(tǒng) ? 李興鋼建筑工作室
柳亦春:
這是一個(gè)特別復(fù)雜的綜合性項(xiàng)目,幾乎難以歸類,如張總所說,它既是體育建筑又是工藝建筑,或許還可以稱之為風(fēng)景建筑;它既是一個(gè)構(gòu)筑物,也是一個(gè)建筑物,用環(huán)境建筑來形容也同樣貼切。首先,項(xiàng)目的設(shè)計(jì)源于選址與功能,其中包含了環(huán)境、地形、氣候、景觀等諸多要素。這一選址也決定了建筑的獨(dú)一無二性,因?yàn)樗菬o法復(fù)制的。在完成建筑設(shè)計(jì)的過程中,又蘊(yùn)含著對(duì)技術(shù)、空間、環(huán)境的考慮。對(duì)李總而言,這個(gè)項(xiàng)目可能是一個(gè)新的起點(diǎn),其中不僅有他多年以來對(duì)結(jié)構(gòu)、幾何、風(fēng)景的思考,還特別體現(xiàn)出對(duì)環(huán)境的關(guān)心,甚至超越了以往僅僅局限于傳統(tǒng)人文和歷史的環(huán)境美學(xué),而是增加了科學(xué)的調(diào)控思維。這些調(diào)控思維是由功能倒逼出來的(如賽道制冰、遮陽、地形要求等),它們恰恰就是從當(dāng)下設(shè)計(jì)端對(duì)生態(tài)關(guān)注的一種重要貢獻(xiàn)。通過選址,用小介入的方式建造一個(gè)建筑,比如最小地表接觸與最小環(huán)境干預(yù)就是一種重要的生態(tài)思想,也是綠色建筑理念的體現(xiàn)。
李總在設(shè)計(jì)中提出的“順形勢、弱借助、可逆勢”,在我看來就是非常重要的生態(tài)建筑思想?!绊樞蝿荨被蛟S改為“借形勢”更準(zhǔn)確,更有一種主動(dòng)性。在這個(gè)項(xiàng)目中,可以看到設(shè)計(jì)者主動(dòng)地選擇通過科學(xué)思維借用既有形勢,體現(xiàn)山林場館這一設(shè)計(jì)目標(biāo)。事實(shí)上,這種建筑思想和中國傳統(tǒng)園林的營造密切相關(guān),因?yàn)閭鹘y(tǒng)園林所強(qiáng)調(diào)的因借體宜,智慧地規(guī)避不利的因素,巧妙地利用環(huán)境優(yōu)勢,就是一種建造的生態(tài)思想。在國家雪車雪橇中心里,這種內(nèi)在聯(lián)系不僅體現(xiàn)在已經(jīng)沉淀的可感知和體會(huì)的借用既有形勢上,而且體現(xiàn)在根本的營造思想上,可以說這是對(duì)傳統(tǒng)園林營造思想的當(dāng)代發(fā)展。
出發(fā)區(qū)1 立面圖 ? 李興鋼建筑工作室
從這個(gè)項(xiàng)目引出的另一個(gè)我比較關(guān)注的地方,是關(guān)于“比例”——一種存在于建筑中連續(xù)的系統(tǒng)性要素?!督ㄖ妓嚒冯s志非常強(qiáng)調(diào)對(duì)“技與藝”的關(guān)注,我覺得這在很大程度上也與比例相關(guān)。建筑比例的精確性依賴于建筑師多年的修為和經(jīng)驗(yàn)的積累,而在當(dāng)下快速建造與團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)的方式下,如何精準(zhǔn)地控制比例成為一個(gè)難點(diǎn),在這個(gè)建筑里我也能感受到建筑師對(duì)此的關(guān)注。這也會(huì)影響到氛圍,比如李總放棄鋼結(jié)構(gòu)選擇木結(jié)構(gòu),尤其希望木梁成為一個(gè)抽象的體量而不是鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件鏤空,這其中就包含了比例的運(yùn)用,對(duì)輕與重的表達(dá)也辯證地滲透其中。我覺得比例問題是這個(gè)時(shí)代所面臨的問題,也是當(dāng)下建筑界的問題,假如我們的視覺審美發(fā)生改變,過去的比例經(jīng)驗(yàn)不再起作用,是不是一個(gè)新的時(shí)代就來臨了,這是我的一個(gè)困惑,也是今天參觀這個(gè)建筑時(shí)的一個(gè)想法,在這里提出來和大家共同討論。
蔡昭昀:
剛剛大家都從建筑的角度進(jìn)行了解讀,我非常認(rèn)同。我來自中冶建筑研究總院有限公司,所以想從工藝的角度談?wù)?。在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中,工藝為大,一切專業(yè)都應(yīng)圍繞著工藝要求開展,因此工藝會(huì)帶給建筑很多限定,當(dāng)然也帶來了幫助。工藝條件對(duì)建筑的空間、比例、形象產(chǎn)生約束的同時(shí),就限定了建筑設(shè)計(jì)不能由建筑師自由地創(chuàng)造發(fā)揮。因此對(duì)于工藝要求,建筑師首先要有基本的尊重和深入的理解,然后通過自身的設(shè)計(jì)使兩者形成良好互動(dòng),產(chǎn)生新的關(guān)系。我覺得國家雪車雪橇中心在這些方面做得特別好,有工藝的限定,也有材料和空間的創(chuàng)新。不同于更關(guān)注生產(chǎn)能效的工業(yè)建筑,這個(gè)建筑是將特定工藝要求通過自由形態(tài)進(jìn)行表述的理性設(shè)計(jì),建筑本身具有非常清晰的設(shè)計(jì)邏輯及藝術(shù)表達(dá),強(qiáng)調(diào)與周圍環(huán)境的妥帖結(jié)合,不會(huì)給人牽強(qiáng)而分裂的感覺。所以,它可以被稱作“工藝建筑”,服務(wù)對(duì)象是特定的行為、特定的人群或者特定的事件。本項(xiàng)目因賽事而生,而賽事存在時(shí)限性,但建筑卻擁有更為長效的自我壽命,不僅能服從于功能、帶有紀(jì)念性并且會(huì)持續(xù)地為公眾提供更多的活動(dòng)與獨(dú)特體驗(yàn),應(yīng)該說這類建筑的設(shè)計(jì)難度比常規(guī)的工業(yè)與民用建筑更為復(fù)雜,影響更為深遠(yuǎn)。
我曾參與過1992年亞運(yùn)會(huì)的場館設(shè)計(jì)與建設(shè),印象最深的是大學(xué)生體育館在籃球比賽時(shí)漏水嚴(yán)重,甚至影響到正常比賽。正是這些經(jīng)歷,讓我深知體育工藝對(duì)比賽場館的重要性。2008年奧運(yùn)會(huì)時(shí),我作為專家組成員協(xié)助建設(shè)方擬定比賽場館的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),審查、管理、督促場館建設(shè)。組織方要求場館在比賽期間不能出現(xiàn)應(yīng)急問題,必須全過程保障建筑安全及用水與用電。在鄭方總設(shè)計(jì)國家速滑館冰絲帶項(xiàng)目時(shí),面對(duì)不同以往的結(jié)構(gòu)形式,我也提出了屋面系統(tǒng)的技術(shù)性建議,通過新材料、新工藝、新創(chuàng)造,既滿足了體育工藝要求又完美地實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)效果。在今天的參觀過程中,我又看到了更多的新技術(shù),特別有感慨。
對(duì)建筑技術(shù)、建筑材料以及施工建造的深度關(guān)注來源于我所在單位和集團(tuán)的背景,中冶集團(tuán)承建了世界上超過60%的鋼鐵生產(chǎn)企業(yè),對(duì)鋼鐵工藝的生產(chǎn)精度要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建筑和土木工程標(biāo)準(zhǔn)。我們還承接過不少國際一流主題公園的設(shè)計(jì)施工總承包項(xiàng)目,主題公園也是建構(gòu)筑物與游樂工藝高度結(jié)合的產(chǎn)物,需要大量新概念、新思維、新技術(shù)。未來,我們的建筑表現(xiàn)會(huì)越來越依賴材料和工法技藝,建筑設(shè)計(jì)方若想獲得更好的方案實(shí)現(xiàn)度,就要全面了解和全過程管控材料和工法技藝。
另外,一個(gè)好的業(yè)主單位也很重要,能夠統(tǒng)協(xié)好各方需求,并給設(shè)計(jì)方更多提升和把控的機(jī)會(huì)。中國建筑的建造水平是很優(yōu)秀的,若想在建筑上體現(xiàn)中國建造的能力,就需要方方面面的通力配合和創(chuàng)新性嘗試,環(huán)境、建筑、機(jī)電、運(yùn)維等缺一不可,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,最終呈現(xiàn)的效果都會(huì)大打折扣。
最后,我想談一下雙碳,中冶集團(tuán)以中冶建研院為依托成立了中國中冶碳排放評(píng)估認(rèn)定中心,建議這個(gè)項(xiàng)目去做一下碳計(jì)量和碳評(píng)估,為冬奧項(xiàng)目在雙碳減排工作上做一些嘗試。另外,這個(gè)建筑是我們中冶集團(tuán)寶冶公司承建的,在選材、結(jié)構(gòu)、建造等方面都有著很高的科技含量,值得推廣,相信未來能夠幫助更多類似的建筑落地。
屋頂遮陽棚 ? 《建筑技藝》雜志社(AT)
金秋野:
國家雪車雪橇中心是一個(gè)會(huì)讓建筑師“妒忌”的房子,這里“建筑師”的范疇不僅指在座的各位專家,還包括歷史上的建筑師,因?yàn)樗囊?guī)模、重要性和難度都是夢(mèng)想級(jí)別的,代表著某種職業(yè)成就的樣板。一般來說,在不確定建筑規(guī)模、建造范圍和環(huán)境形態(tài)的情況下,設(shè)計(jì)工作是很難開展的。前段時(shí)間,李總跟我說國家雪車雪橇中心是在一種比例上做設(shè)計(jì),到了現(xiàn)場才知道這個(gè)比例不是1:100,而是1:1 000甚至1:10 000。面對(duì)廣袤的山林和復(fù)雜地形,設(shè)計(jì)幾乎無從下手。最終建成的效果非常讓人佩服,不同區(qū)域之間的對(duì)話以及盤山道的觀望,應(yīng)該都源自于建筑師的感知本能,超越了單純的技術(shù)。在這里我想從以下三個(gè)角度來談。
第一是控制和非控制。當(dāng)我站在屋頂向下看,彎曲盤旋的賽道讓我想到了績溪博物館。我記得,績溪博物館的屋頂也是一種非對(duì)稱的模式,屋脊不在中央,更像一個(gè)純粹意義上的形式操作,它的形式合理性遠(yuǎn)不如國家雪車雪橇中心的屋頂。其實(shí),國家雪車雪橇中心的建筑形式基本上來自于某種“迫不得已”——功能、工藝、結(jié)構(gòu)、建造意圖、審美等等。地形控制沒有降低環(huán)境的難度和復(fù)雜性,反而把這種跌宕起伏代入到建筑內(nèi)部,并且很好地跟賽道結(jié)合在一起,甚至將環(huán)境特征放大,這是連職業(yè)選手都覺得非常高級(jí)的賽道處理方式。
第二是觀看和非觀看。沿著賽道邊緣轉(zhuǎn)折回旋的屋頂步道非常有趣,將一個(gè)強(qiáng)功能性的體育建筑變成了體驗(yàn)性建筑,甚至是園林建筑。一個(gè)人文設(shè)計(jì)師應(yīng)該具備的基本素質(zhì)不再是單純地考慮功能,還有功能之上的思考。當(dāng)人們?cè)诓降郎闲凶撸诮疤幱^察建筑內(nèi)部的時(shí)候,中景和遠(yuǎn)景層次分明,越過木瓦屋頂看向遠(yuǎn)處,可以看到建筑的立面、遠(yuǎn)處的觀景臺(tái)和對(duì)面的奧運(yùn)村,前景、中景和遠(yuǎn)景都被充分考慮,并且在不同的角度以不同的形式被看到。這些有意義的、充實(shí)的體驗(yàn),為建筑提供了良好的可閱讀性。歸功于李總多年來對(duì)園林的研究,這次的運(yùn)用不僅有強(qiáng)硬的功能支撐,而且非常巧妙,并沒有刻意地強(qiáng)調(diào),而是順應(yīng)形式地展現(xiàn)。
第三是精確和非精確。國家雪車雪橇中心的建造極其精確,結(jié)構(gòu)技術(shù)方案、地形氣候系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等,一旦出現(xiàn)誤差,項(xiàng)目就不成立了。除此之外,項(xiàng)目中還有很多同形異構(gòu)的構(gòu)件,比如石籠墻、地面的鋼構(gòu)臺(tái)階、欄桿支撐體系等,沒有一套標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng),隨處都在適應(yīng)。如果沒有Rhino、Grasshopper等支持工具的精準(zhǔn)建模,不斷地適應(yīng)構(gòu)件參數(shù),再順應(yīng)地形做精微的調(diào)節(jié),在這樣短的工期內(nèi)建筑很難建成。我們看到的一切都是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展下工業(yè)制造水平提升的結(jié)果,這也說明我們現(xiàn)在有機(jī)會(huì)建立一套比標(biāo)準(zhǔn)化體系更加復(fù)雜、精密的適應(yīng)化工業(yè)建設(shè)體系。那么,這套體系是否會(huì)帶來新的建筑美學(xué)?剛才柳老師問到一套標(biāo)準(zhǔn)的、精簡的幾何比例,在建筑里是否還有控制的作用。我認(rèn)為就單個(gè)建筑的某個(gè)立面來說,用經(jīng)典美學(xué)來衡量是有價(jià)值的。但作為一個(gè)整體,這座建筑更強(qiáng)調(diào)因借與適應(yīng)。
我想起上半年參觀尤倫斯藝術(shù)中心的曹斐展,它的展陳設(shè)計(jì)很有民間建造的意思,使用工字鋼、輕鋼結(jié)構(gòu)和纖維編織袋等普通材料,幾乎每一處維護(hù)都用了鋼絲網(wǎng),在防止外推的地方做了小小的支撐桿,好像將胡同里的搭建搬到了展覽館,特別自由。而今天在國家雪車雪橇中心,我們看到了一個(gè)更加全面和統(tǒng)一的設(shè)計(jì),使用類似的建造機(jī)制,非但沒有損傷建筑的經(jīng)典性,反而同形異構(gòu)、順勢而為、輕盈明快、自然而然,這些都是構(gòu)成園林的基礎(chǔ)。雖然國家雪車雪橇中心是一個(gè)國家級(jí)重點(diǎn)工程,但在我心里更像一個(gè)園林,是“勝景幾何”觀念與實(shí)踐的一次升級(jí)。
從觀景臺(tái)看向冬奧村 ? 《建筑技藝》雜志社(AT)
石籠墻 ? 孫海霆
從屋頂平臺(tái)眺望 ? 《建筑技藝》雜志社(AT)
張準(zhǔn):
最早知道這個(gè)項(xiàng)目是在《建筑技藝》的年會(huì)上,當(dāng)時(shí)介紹的時(shí)間較短,并沒有完全理解項(xiàng)目的精妙,但立刻產(chǎn)生了很強(qiáng)的好奇心。通過今天的參觀,才有了更透徹的了解。
從結(jié)構(gòu)師的角度看,國家雪車雪橇中心的建筑和結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密且有“道理”地結(jié)合在一起。比如單側(cè)大懸挑,并不是為了實(shí)現(xiàn)視覺上的夸張感,而是受限于建筑功能及場地地形,需要遮陽以達(dá)到氣候控制的要求,其背后在嚴(yán)密而精確地回應(yīng)底層需求。再比如為什么要用木構(gòu)件而不選用鋼構(gòu)件,不僅是視覺感受上的回應(yīng),也是對(duì)雙碳控制的積極應(yīng)對(duì)。站在力學(xué)的角度,這樣的處理方式也產(chǎn)生了一個(gè)疑問——懸挑錨固位置的應(yīng)力集中和集成材橫紋的受力怎么解決?參觀后了解到,這里采用了一個(gè)非常精妙的處理方式——膠合木梁里隱藏一根鋼索,從而消解木構(gòu)件的受力問題。這種“四兩撥千斤”的方法簡單又有效,而且沒有明顯的痕跡,如果設(shè)計(jì)師不做專門介紹,我們不會(huì)想到里面隱藏著鋼索,甚至起到至關(guān)重要的作用。類似的手法還有賽道的搖擺柱系統(tǒng),并沒有采用“硬性抵抗”的方式解決變形需求,而基于多種因素的疊加,采用“以柔克剛/以放代抗”的方法,巧妙地實(shí)現(xiàn)了功能需求。
如果說長遮陽棚推導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)大懸挑形態(tài)是一種順應(yīng)客觀需求的巧,那么在懸挑的錨固段,屋頂步道的出現(xiàn)就是一種妙。錨固段在力學(xué)上就有配重反壓的客觀需求,而回應(yīng)反壓需求出現(xiàn)的步道則展現(xiàn)了建筑對(duì)人的關(guān)懷,在客觀的力學(xué)回應(yīng)之上提升了一個(gè)層次。這不僅是結(jié)構(gòu)技術(shù)上的問題,還是控制和表現(xiàn)受力的藝術(shù)。
討論關(guān)于力及結(jié)構(gòu)的藝術(shù)時(shí),實(shí)際無法拋開技術(shù)的穩(wěn)固支持。正是這個(gè)項(xiàng)目中很多創(chuàng)新性的硬核結(jié)構(gòu)技術(shù)突破才實(shí)現(xiàn)了建筑以及結(jié)構(gòu)自身的藝術(shù)表達(dá)。比如木構(gòu)件的數(shù)字化加工,數(shù)字參數(shù)化生成的整體造型,高強(qiáng)度噴射混凝土的應(yīng)用,都是高精度、嚴(yán)密控制的結(jié)果。此外,綜合性的設(shè)計(jì)思路還實(shí)現(xiàn)了生態(tài)、低碳的目標(biāo)。
總體來說,在這個(gè)項(xiàng)目里我看到了建筑與結(jié)構(gòu)的凝合,結(jié)構(gòu)的存在絕不僅是為了成全建筑,而是形成了美妙的合奏。
遮陽系統(tǒng)施工過程 ? 李興鋼建筑工作室
曾群:
我們知道,李總不僅是延慶賽區(qū)場館的主設(shè)計(jì)師,也負(fù)責(zé)整個(gè)賽區(qū)的整體規(guī)劃,這是非常不容易的。國家雪車雪橇中心作為國家工程,非常具有紀(jì)念意義,李總并沒有強(qiáng)調(diào)一種高大的形象感,而是因勢利導(dǎo)、貼合自然,將建筑的功能和空間很好地結(jié)合起來。參觀中,我觀察到建筑的結(jié)構(gòu)體系非常清晰,根據(jù)日照以數(shù)字化技術(shù)算出的懸梁,只暴露拉點(diǎn)而隱藏在結(jié)構(gòu)中的鋼索,懸梁端的配重,都服務(wù)于整個(gè)建筑框架,再加上幾個(gè)輔助入口,理性與感性的完美結(jié)合帶來一種奇妙的體驗(yàn)。
賽道屋頂軸測圖 ? 李興鋼建筑工作室
我列了一組關(guān)鍵詞。第一個(gè)是地理,不是地域,也不是山地,國家雪車雪橇中心是一個(gè)地理概念的建筑,設(shè)計(jì)是做在地圖上,而不是圖紙上;第二個(gè)是基礎(chǔ)設(shè)施;第三個(gè)是園林建筑或者說風(fēng)景建筑;第四個(gè)是建構(gòu)意義;第五個(gè)是人體尺度,建筑所要求的雪車雪橇工藝與人體尺度有著緊密的聯(lián)系;最后是公眾性,這一點(diǎn)很重要,這樣專業(yè)級(jí)的賽道在賽后可能會(huì)變成一個(gè)只能參觀的設(shè)施,但是現(xiàn)在即使賽道不開放,游客也可以充分體驗(yàn)建筑,體現(xiàn)了建筑與環(huán)境、人的關(guān)系。除此之外還有很多硬核科技,因此這個(gè)建筑是非常好的學(xué)習(xí)范例。
最后我要強(qiáng)調(diào)的是,國家雪車雪橇中心是國家奧運(yùn)會(huì)建筑,難就難在不僅要有豐富性、功能性,還要體現(xiàn)國家形象和時(shí)間概念。將建筑學(xué)內(nèi)容融入一個(gè)具有代表性的大建筑中,是建筑師們始終追求的,這個(gè)項(xiàng)目給了我們很好的啟發(fā)。
李興鋼:
我最后補(bǔ)充幾句,首先代表整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)向以張總為代表的北控集團(tuán)致以崇高的敬意。業(yè)主團(tuán)隊(duì)與施工一線的工程管理者始終給予設(shè)計(jì)師大力的支持,并以專業(yè)的能力和水平維護(hù)著整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)管理工作。從國家高山滑雪中心到國家雪車雪橇中心、延慶冬奧村、山地新聞中心,其中所有的建設(shè)難題都是在北控團(tuán)隊(duì)的全力配合下解決的。面對(duì)各種技術(shù)專業(yè)的問題,張總始終以科學(xué)、專業(yè)的精神提出解決辦法,包括木結(jié)構(gòu)體系、木瓦和石籠墻等特殊做法都是在他的支持下實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),他還牽頭研發(fā)了一些新的技術(shù)解決方法,給我們做了很好的示范。延慶賽區(qū)能有今天的成果,離不開張總和他的團(tuán)隊(duì)。
事實(shí)上這個(gè)項(xiàng)目很難,首先我們沒有任何此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),其次作為國家建筑、奧運(yùn)會(huì)建筑,它的工藝和技術(shù)要求非常高,賽區(qū)環(huán)境也具有很大的挑戰(zhàn)性,工期又非常緊張,可以說是在非常極端的狀態(tài)下完成的。當(dāng)我們回顧那種緊張、忙碌的狀態(tài),并回過來思考這個(gè)建筑時(shí),我想一些科研總結(jié)、工程總結(jié)、建筑設(shè)計(jì)總結(jié),甚至是建筑學(xué)意義上的思考總結(jié),都是非常有意義的。非常感謝大家從這個(gè)項(xiàng)目里解讀出如此多值得深思的內(nèi)容,有些可能是出于一種直覺性,各位專家的提示能夠幫助我們進(jìn)一步更好地反思,我本人收獲良多。
另外,大家也提到在新的世界發(fā)展、國家發(fā)展、科技發(fā)展的背景下,建筑學(xué)是否會(huì)有新的美學(xué)價(jià)值或者美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前建筑行業(yè)處在一個(gè)全新的時(shí)代,充斥著不同的技術(shù)、不同的事件、不同的人群需求,我覺得這都是很值得思考的,也是《建筑技藝》改版后的“AT建筑”品鑒活動(dòng)希望追求的目標(biāo)。
屋頂步道 ? 張玉婷
騰空而起的螺旋彎 ? 孫海霆