鸟巢设计方案的分析与看法

鸟巢设计方案的看法

"鸟巢"是2008年北京奥运会主体育场，如图1所示。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，"鸟巢"以巨大的钢网围合、覆盖着9.1万人的体育场。

图1 “鸟巢”体育馆夜景图

鸟巢是一个大跨度的曲线结构，有大量的曲线箱形结构，设计和安装均有很大挑战性，在施工过程中处处离不开科技支持。"鸟巢"采用了当今先进的建筑科技，全部工程共有二三十项技术难题，其中，钢结构是世界上独一无二的。"鸟巢"钢结构总重4.2万吨，最大跨度343米，而且结构相当复杂，其三维扭曲像麻花一样的加工，在建造后的沉降、变形、吊装等问题正在逐步解决，相关施工技术难题还被列为科技部重点攻关项目。

“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。国家体

育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5 米，最低点高度为42.8米。在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下，新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消，屋顶开口扩大，并通过钢结构的优化大大减少了用钢量，如图2所示。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上，柱距为37.96 米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。

为了避免出现过于复杂的节点，少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了

“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全脱开。整个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互

支撑，如图3所示

图2 “鸟巢”主结构布置图图3 “鸟巢”主看台空中俯视图

“鸟巢”设计之初和深化设计的过程中，一直贯穿着节俭办奥运和可持续发展的理念，在满足奥运使用功能的前提下，充分考虑永久设施和临时设施的平衡。在此基础上，设计中将“鸟巢”的功能与周围地区日后定位乃至整个城市的中长远发展规划结合起来考虑。根据已确定的规划方案，“鸟巢”所在的奥林匹克公园中心区赛后将成为一个集体育竞赛、会议展览、文化娱乐、商务和休闲购物于一体的市民公共活动中心。作为北京奥运会主体育场，“鸟巢”将成为北京的标志性建筑之一，在相当长时期内，也将成为参观旅游的热点地区。同时，“鸟巢” 在设计建设中，还在场地和空间的多功能上下了很大功夫，以提高场馆利用效率，除能够承担开幕、闭幕和体育比赛外，还将满足健身、商务、展览、演出等多种需求，为成功实施“后奥运开发”奠定坚实基础。

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近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。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。如图4〜7所示

图4 “鸟巢”一层平面图图5 “鸟巢”五层平面图

图7 “鸟巢”南立面图

从形式上讲：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。

从材料上讲：看台地下1层为混凝土结构，地上7层为钢筋混凝土框架，体育馆的外部为钢结构，体育馆屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构。

从结构体系上讲：体育馆的混凝土看台为剪力墙结构。（是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构）如图8和9所示

图8 “鸟巢”看台-钢筋混凝土结构图9 “鸟巢”外形-钢结构

图10整体结构的主桁架立面展开图

在“鸟巢”的主桁架的结构设计中，多采用了三角形稳定结构支撑，每个大

跨度的主桁架通过之间的契合，搭建并通过与立面此结构、顶面次结构形成大跨

度的空间结构体系。如图11所示

图11 “鸟巢”顶部主结构平面图

鸟巢为2008年奥运会树立了一座独特的历史性的标志性建筑，而且在世界建筑史上也将具有开创性意义，将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。

参与这项创举的中方设计师李兴刚称：“设计不仅回归了体育场的本质，还达到了返瀵归真的效果”。随着奥运会的发展，奥运主体育馆的建筑设计理念也在不断发展，而鸟巢的设计理念则打破了20世纪建筑界流行的夸张风格，回归到体育场的本质上。