北京“鸟巢”钢材由军舰制造商生产? 结构乱中有序显美态

撰文: 当代中国
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北京国家体育场“鸟巢”是2008年北京奥运的主场馆,代表着中国主办世界级体育盛事的起点。建筑物由2001年“建筑界诺贝尔”普立兹克奖得主赫尔佐格和德默隆(Herzog & de Meuron)打造。这对来自瑞士的建筑拍档,俨如建筑界的“物料魔术师”,擅长把平实朴素的建材打造成建筑物的主角。北京“鸟巢”的标志性钢结构正是最佳例子。

北京“鸟巢”看似错综复杂 内部结构却很规律

说到北京“鸟巢”,大家最深刻的肯定是建筑物外围错综复杂、看似杂乱无章的钢结构。

不说不知,“鸟巢”的内部结构其实十分规律。建设团队曾经在访问披露,兴建“鸟巢”首先要建造12根主梁,每根主梁由两根钢梁组成;这24根钢梁互相交叉,形成螺旋状的基本结构,使整座建筑更加坚固。不过,对于工程团队这样还不够坚固,因此他们在“鸟巢”底部,斜拉一些钢根到顶部的巨型钢梁,令整个钢结构达到能够抵御八级地震的标准。

细心留意,会发现工程团队在主梁之间,焊接一些不规则的钢结构,这个步骤主要用于固定主梁的位置,使其不会左右摇摆。用途实际,亦有美化之效,形成视觉上人们认知的“鸟巢”。

从这个模型,可以见到“鸟巢”的内部结构十分规律。整座建筑主要由12根主梁支撑,每根主梁再分为两根钢梁。(Herzog & de Meuron/当代中国授权)
最初国家要求建筑师为北京国家体育场兴建一个开合式的屋顶。“鸟巢”设计就是为了隐藏开合式屋顶的轨道而创作。不过最终因为成本原因,屋顶设计被删去。(Herzog & de Meuron/当代中国授权)

“鸟巢”钢材轻强度高 由三峡船闸和军舰制造商生产

熟悉建材的人都知道,一般钢材承重力有限,柔韧度不及其他物料,但赫尔佐格和德默隆在兴建北京“鸟巢”时,竟能以像编织竹篓的方法,把全长36公里的钢条绕成一个跨度达330米的镂空筑构物,能抵受北京的夏雨冬雪,可见“鸟巢”所用的钢材殊不简单。

事实上,“鸟巢”使用的是一种名为Q460的特别钢材,由制造三峡船闸和国家军舰的河南舞阳钢铁公司生产,它的重量轻、强度高,能够抗低温。可以说,没有这种特殊的材质,就没法成就“鸟巢”复杂性高的外形。

北京“鸟巢”由来自瑞士的建筑师赫尔佐格(Jacques Herzog,右)和德默隆(Pierre de Meuron,左)打造,当年他们从177名对手当中脱颖而出,得到建筑合约。(Getty/当代中国授权)
类似北京“鸟巢”所使用的Q460的低合金高强度钢材,原本只有美国和日本等少数国家生产,中国在在兴建奥运场馆过程自主研发成功,毋须依靠进口,加快施工时间。(Herzog & de Meuron/当代中国授权)

“鸟巢”椭圆形外观 参考中国传统陶器及大线卷

“鸟巢”这座建筑整体上是椭圆形的,设计参考了中国传统的陶器及大线卷等器物,而“鸟巢”般的外型灵感来自中国古瓷的冰裂纹路,设计由建筑师赫尔佐格和德默隆二人,与著名中国艺术家艾未未携手打造。

被钢材包覆着的混凝土红色碗状看台,可容纳约91,000名观众。碗状看台分成上、中、下3层,所有人都能够在场地半径142米的距离观赏赛事。

142米是一个怎样的概念?这个数字是如何得出来?原来根据研究,人的眼睛观看事物最舒适的距离为150米之内。建设团队在兴建场馆时,就是考虑到这一点去设计。

北京“鸟巢”椭圆形的外观参考了中国传统陶器和大线卷为灵感设计。(Herzog & de Meuron/当代中国授权)

距离场地最远、身处最高位置的“山顶观众”,离地面高度足足有68.5米,相当于超过20层楼的高度。为什么观众看比赛的时候,很少出现畏高的感觉?这是因为看台以一个比较平视的角度设计。观众俯视赛场的角度不超过35度,除了能够让人置身在一个比较安全的环境,更容易忘记身处的实际高度。

北京国家体育场“鸟巢”,就是这样一个个微小的细节筑构而成,成就中国的奥运传奇。落成十数载,“鸟巢”依然是北京引以为傲的旅游地标。

2008年6月28日,北京国家体育场“鸟巢”竣工。2007年被英国《泰晤士报》列为世界正在建设的十个最大最重要的建筑工程。(Herzog & de Meuron/当代中国授权)

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