“鳥巢”外形結構主要由巨大的門式鋼架組成,***有24根桁架柱,現已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家體育場建築頂面呈鞍形,長軸為332.3米,短軸為296.4米,最高點高度為68.5米,最低點高度為42.8米。
設計方案的改變
在保持“鳥巢”建築風格不變的前提下,新設計方案對結構布局、構建截面形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調整與優化。原設計方案中的可開啟屋頂被取消,屋頂開口擴大,並通過鋼結構的優化大大減少了用鋼量。大跨度屋蓋支撐在24根桁架柱之上,柱距為37.96米。主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置,有22榀主桁架直通或接近直通。為了避免出現過於復雜的節點,少量主桁架在內環附近截斷。鋼結構大量采用由鋼板焊接而成的箱形構件,交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結構壹起形成了“鳥巢”的特殊建築造型。主看臺部分采用鋼筋混凝土框架壹剪力墻結構體系,與大跨度鋼結構完全脫開。
Q460鋼材的運用
說起Q460鋼材,大多數人可能都不了解。“鳥巢”結構設計奇特新穎,而這次搭建它的鋼結構的Q460也有很多獨到之處:Q460是壹種低合金高強度鋼,它在受力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形,這個強度要比壹般鋼材大,因此生產難度很大。這是國內在建築結構上首次使用Q460規格的鋼材;而這次使用的鋼板厚度達到110毫米,是以前絕無僅有的,在國家標準中,Q460的最大厚度也只是100毫米。以前這種鋼壹般從盧森堡、韓國、日本進口。為了給“鳥巢”提供“合身”的Q460,從2004年9月開始,河南舞鋼特種鋼廠的科研人員開始了長達半年多的科技攻關,前後3次試制終於獲得成功。如今,為“鳥巢”準備的Q460鋼材已經開始批量生產。2008年,400噸自主創新、具有知識產權的國產Q460鋼材,將撐起“鳥巢”的鐵骨鋼筋。在“鳥巢”裏壹***用了4.2萬噸鋼材。
特殊結構
此外,屋頂內環主桁架吊裝和立面次結構安裝已全面展開。“鳥巢”鋼結構所使用的鋼材厚度可達11厘米,以前從未在國內生產過。另外,在“鳥巢”頂部的網架結構外表面還將貼上壹層半透明的膜。使用這種膜後,體育場內的光線不是直射進來的,而是通過漫反射,使光線更柔和,由此形成的漫射光還可解決場內草坪的維護問題,同時也有為座席遮風擋雨的功能。滑動式的可開啟屋頂是體育場結構中必可少的壹部分。當它合上時,體育場將成為壹個室內的賽場。如同壹個容器的蓋子,不管屋頂是閉合還是開啟,它都是建築物的基本組成部分。除了壹些特定的結構需要外,可開啟屋頂的結構基本上也是壹個網絡狀的架構,裝上充氣墊後,成為壹個防水的殼體。“
“鳥巢”——避雷不傷人
“鳥巢”外表光禿禿的,沒有突起的避雷針,要遇到打雷該怎辦?
其實不用擔心,因為:“鳥巢”的整個鋼筋鐵骨就是理想的“籠式避雷網”。“鳥巢”身上的金屬構件和鋼筋混凝土中的鋼筋等,都通過焊接的方式連接在壹起,使“鳥巢”自身形成了壹個巨大的避雷網,能把雷電迅速導入地下。
可是“鳥巢”用自身的鋼架接受、傳導雷電,會不會危機到裏面觀眾的安全呢?
這個妳可以大大放心,專家早已考慮到了,凡是場館內人能觸摸到的地方,都做了特殊處理,雷電決不會傷害到人類的。
更為匠心獨具的是,“鳥巢”把整個體育場室外地形微微隆起,將很多附屬設施置於地形下面,這樣既避免了下挖土方所耗的巨大投資,而隆起的坡地在室外廣場的邊緣緩緩降落,依勢築成熱身場地的2000個露天座席,與周圍環境有機融合,並再次節省了投資。
“鳥巢”的屋頂
滑動式的可開啟屋頂是體育場結構中必可少的壹部分。當它合上時,體育場將成為壹個室內的賽場。如同壹個容器的蓋子,不管屋頂是閉合還是開啟,它都是建築物的基本組成部分。除了壹些特定的結構需要外,可開啟屋頂的結構基本上也是壹個網絡狀的架構,裝上充氣墊後,成為壹個防水的殼體。
“水立方”不僅是壹幢優美和復雜的建築,她還能激發人們的靈感和熱情,豐富人們的生活,為人們提供記憶的載體。因此設計中不僅利用水的裝飾作用,同時還利用其獨特的微觀結構。采用在整個建築內外層包裹的ETFE膜(乙烯-四氟乙烯***聚物)是壹種輕質新型材料,具有有效的熱學性能和透光性,可以調節室內環境,冬季保溫、夏季散熱,而且還會避免建築結構受到遊泳中心內部環境的侵蝕。
國際上在建築使用膜結構時,多用的是PTFE膜,這是壹種纖維材料,特點是不透明,但是,使用技術比較成熟。而“水立方”使用的是ETFE膜,這是壹種透明膜,能為場館內帶來更多的自然光。在國內對這種薄膜結構的理論研究幾乎就是空白。
2006年德國世界杯主要賽場之壹的慕尼黑安聯體育場也使用了ETFE氣枕式外墻,但與水立方相比,兩者的區別在於,德國安聯體育場的氣枕覆蓋面積為6萬平方米,而水立方則達到為10萬平方米;安聯運動場是單層氣枕並且是規則排列的,水立方則是雙層氣枕,並且幾乎沒有形狀相同的兩個氣枕。
按照設計方案,水立方的內外立面膜結構***由3065個氣枕組成(其中最小的1-2平方米,最大的達到70平方米),覆蓋面積達到10萬平方米,展開面積達到26萬平方米,是世界上規模最大的膜結構工程,也是惟壹壹個完全由膜結構來進行全封閉的大型公***建築。無論對設計還是施工、使用都是壹個極大的挑戰,對ETFE膜的材料、通風空調、防火、聲、光、電的控制等技術提出了壹個難度很大的課題。
新型環保設計
遊泳中心內的遊池應用了許多創新式的設計,如把室外空氣引入池水表面,帶孔的終點池岸,視覺和聲音發出信號等。還有壹些高科技設備,如確定運動員相對位置的光學裝置、多角度三維圖像放映系統等,這些裝置將幫助觀眾更好地觀看比賽。
在設計中還充分考慮了環保的需要。為了減少二氧化碳的產生,在設計中減少了電的使用。利用太陽能電池提供電力。幅地使用了新型材料,使空調和照明負荷降低了20%-30%。另外,遊泳中心消耗掉的水分將有80%從屋頂收集並循環使用,這樣可以減弱對於供水的依賴和減少排放到下水道中的汙水。系統對廢熱進行回收,熱回收冷凍機的應用壹年將節省60萬度電。還有現代化消防裝置為建築量身定做,比常規設施節約74%。
在建築節能上,“水立方”的設計也有獨到之處。在“水立方”總***8萬平方米的建築面積中,3萬平方米屋頂將使雨水的收集率達到100%,而這些雨水量相當於100戶居民壹年的用水量;在光的利用上,由於“水立方”采用了特殊的膜材料和相應的技術,使得該場館每天能夠利用自然光的時間達到了9.9小時,壹年下來,8萬平方米的“水立方”將節約大量的電力資源。
科研創新是“水立方”建築設計中的壹大亮點,它所采用的特殊膜材料、鋼結構,以及室內環境設計,在奧運場館建築歷史當中很多都是空白,因此,科技創新成為 “水立方”建設工作中的重頭戲,經過參建各方***同努力,“水立方”項目中經國家有關部門批準立項的科研項目達到10多項,此外,“水立方”的建設還產生了類似項目的施工驗收標準。
人性化的設計細節
“水立方”設計註重細節,充分考慮運動員和觀眾需求,體現了北京奧運會“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的三大理念。
作為奧運會的比賽場館,國家遊泳中心首先要滿足奧運會期間的比賽需要。“水立方”的設計將盡可能的讓運動員在這裏感到舒適,讓觀眾感到舒適。而這種舒適往往來自很小的細節。“水立方”擁有跳水池、比賽池、熱身池,這些池子的水溫及其所在廳的溫度沒有太大的差異,這就為運動員穩定發揮創造了良好條件。
此外,“水立方”在地面的設計上也花費了不少心思,由於比賽池和熱身池中間有壹定距離,運動員在這兩池之間往往是赤腳往返,“水立方”對這段路程的地面做了特殊、細致的處理,屆時,“運動員走過去都很舒適”,不會覺得腳涼。
防雷設計:
“水立方”與“鳥巢”相似,也是采用了傳統的防雷技術。 “水立方”的地下及基礎部分是鋼筋混凝土結構,地上部分是鋼網架,鋼結構與鋼筋混凝土結構中的鋼筋通過焊接連接,***同形成了壹個立方體的籠子。屋面上,鑲嵌、固定壹塊塊充氣枕的是槽形的鋼構件,鋼構件又寬又厚,與“水立方”四壁的鋼網架焊接為壹體,支撐著整個屋頂。雷雨天氣裏,這些鋼構件的作用更是非同小可。它們壹方面作為天溝,收集、排除屋面的雨水;同時又充當了接閃器,及時將雷電流引到“籠式避雷網”,保護整個建築物的安全。這是壹個非常理想的“籠式避雷網”,完全依靠建築物自身結構中的材料,無須單獨架設避雷針、做引下線或接地體,屋面沒有突出的避雷針或避雷帶,既經濟美觀又安全可靠。
抗震設計:
“水立方”是典型的外柔內剛。外部只看到充氣薄膜,好像弱不禁風,而支撐這些薄膜的是堅實的鋼結構,裏面觀眾看臺和室內建築物為鋼筋混凝土結構。“水立方”的墻壁和天花板由1.2萬個承重節點連接起來的網狀鋼管組成,這些節點均勻地分擔著建築物的重量,使其堅固得足以經受住北京最強的地震。“水立方”的地下部分是鋼筋混凝上結構,在澆築混凝上的時候,在每根鋼桂的位置都設置了預埋件(上部為鋼塊),鋼結構的鋼柱與這些預埋件牢固的焊接在壹起,就這樣,地上部分的鋼結構與地下部分的鋼筋混凝土結構形成壹個牢固的整體。正是靠著優越的結構形式和良好的整體性,“水立方”才擁有了“過硬的身體”,達到了抗震8級烈度的標準。
奧林匹克火炬是經國際奧委會批準的、用於奧林匹克聖火燃燒的、可手持的火炬。奧林匹克火炬是奧林匹克聖火的載體。從1936年的第11屆奧運會開始,每屆奧運會都誕生壹支體現主辦國家文化特色並符合高科技要求的火炬並成為奧林匹克運動的重要遺產。
北京奧運會火炬長72厘米,重985克,燃燒時間15分鐘,在零風速下火焰高度25至30厘米,在強光和日光情況下均可識別和拍攝。在工藝方面使用錐體曲面異型壹次成型技術和鋁材腐蝕、著色技術。燃料為丙烷,符合環保要求。火炬外形制作材料為可回收的環保材料。整個火炬高雅華麗,內涵厚重,帶有濃郁的中國特色,和諧地將中國文化與奧林匹克精神結合在壹起。其所蘊含的“淵源***生,和諧***融”理念充分是對奧林匹克精神和奧林匹克聖火內涵的壹次獨特詮釋。祥雲、漆紅、紙卷軸等中國元素的融入,使得古老的東方文明和現代的奧林匹克精神再壹次完美結合,迸發出耀眼的火花。
北京奧運會火炬藝術和技術特色
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北京奧運會火炬創意靈感來自“淵源***生,和諧***融”的“祥雲”圖案。祥雲的文化概念在中國具有上千年的時間跨度,是具有代表性的中國文化符號。火炬造型的設計靈感來自中國傳統的紙卷軸。紙是中國四大發明之壹,通過絲綢之路傳到西方。人類文明隨著紙的出現得以傳播。源於漢代的漆紅色在火炬上的運用使之明顯區別於往屆奧運會火炬設計,紅銀對比的色彩產生醒目的視覺效果,有利於各種形式的媒體傳播。火炬上下比例均勻分割,祥雲圖案和立體浮雕式的工藝設計使整個火炬高雅華麗、內涵厚重。
北京奧運會火炬在燃燒穩定性與外界環境適應性方面達到了新的技術高度,能在每小時65公裏的強風和每小時50毫米的大雨情況下保持燃燒。在工藝上采用輕薄高品質鋁合金和中空塑件設計,十分輕盈。下半部噴塗高觸感塑膠漆,手感舒適不易滑落。北京奧運會火炬是我國自主設計研發的產物,擁有完全的知識產權。
北京奧運會火炬使用燃料為丙烷,這是壹種價格低廉的常用燃料。其主要成分是碳和氫,燃燒後只有二氧化碳和水,沒有其他物質,不會對環境造成汙染。
北京奧運會火炬設計研發過程
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北京奧運會火炬設計研究規劃工作從2005年8月開始。結合北京奧運會舉辦理念,通過對往屆奧運會火炬設計經驗的分析,確定了火炬設計理念、設計要求和創作方式。根據火炬工業設計的特點,為使設計方案達到藝術與技術完美結合,經北京奧組委辦公會批準,確定了火炬設計方案以藝術造型為主導,燃燒技術與工業設計同時征集、公開征集和定向委托創作相結合的創作方式。
2005年12月6日,北京奧組委召開新聞發布會,發出公開征集火炬設計的邀請。截至2006年2月28日,北京奧組委***收到海內外設計機構和設計師提交的應征參賽作品847件,其中有效應征作品388件。
經過北京奧運會火炬設計征集活動初評評審委員會對應征作品初評和復評,按照評審程序的規定,選出3件作品提交北京奧組委執委會審議。2006年6月至8月,根據選擇最好藝術設計和技術設計方案的原則,北京奧組委執委會審議確定由聯想(北京)有限公司創新設計中心設計的火炬外形《祥雲》為北京2008年奧運會火炬藝術設計方案,由航天科工集團設計研發的火炬內部燃燒系統為北京2008年奧運會火炬技術方案,並確定由航天科工集團在聯想(北京)有限公司協助下完成火炬外形與燃燒系統結合的火炬樣品制作工作,形成北京2008年奧運會火炬的完整設計,並於2007年1月經國際奧委會批準。
奧運聖火成功登上世界之巔
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日期:2008-05-08 新華社
新華社記者李麗、鹿永建 2008年5月8日,海拔8844米。在地球上最純凈的蔚藍之下,最無瑕的潔白之上,珠穆朗瑪峰峰頂亮起壹點火光。
9時16分,藏族女隊員次仁旺姆在峰頂高擎熊熊燃燒的奧運火炬!在這樣壹個高度,還是首次有象征光明和溫暖的火種出現。
它的意義,絕非僅僅是北京奧運會“祥雲”火炬登上了地理概念上的世界之巔,而是在人類的精神之巔點亮了壹盞明燈。
奧運聖火,曾通過人造衛星從太空傳遞,曾在深海遨遊實現水火交融的奇景;如今,它首次登上了有世界第三極之稱的珠峰。英雄普羅米修斯盜來的“天火”,在奧林匹克的旗幟下,被重新賦予了光明、和平、友誼、進步、和諧的含義,首次在“神山”上撒下光芒,不僅宣告了人類挑戰自我和探索自然的不懈追求,並且從心靈上,完成了壹次人類回歸精神家園的壯舉。
這是北京奧運會最絢麗的亮點,是中華民族挑戰人類極限的壹次壯舉,是現代奧林匹克運動逾百年歷史上的壹道奇觀,也是中國奉獻給全世界的壹大人類傑作。奧運火炬登頂珠峰,將永遠鐫刻在登山史、奧運史和人類史上!
為什麽要登頂?法國作家和哲學家杜馬爾說,因為在下面,永遠不知道上面是什麽。這裏體現的探索求知的精神和勇氣,是推動人類社會不斷前進的直接動力,在任何時代都值得提倡和肯定。從鐫刻在古希臘德爾斐神廟上的神諭“認識妳自己”,到古希臘哲學家蘇格拉底提出“我是誰?我從哪裏來?我要到哪裏去?”的三大哲學追問,甚至於到宗教、哲學和科學都試圖去解答的“本體論”基本命題,無不體現了人類對自身和世界本體的終極探求。
有人認為,探尋人之初的目的是為今天的人之生存作參照,為人確立精神家園尋找樣本,為“到哪裏去”尋找答案。登頂的過程,就是壹個重新認識主觀自我和客觀世界的過程。這項極限運動在開始初期普遍洋溢著英雄主義和浪漫主義情結,直至英國人馬洛裏1922年給出了迄今被奉為經典的答案:因為山在那裏!他還說:“我征服了什麽?我什麽也沒有征服,我只是征服了自己。”
在攀登的過程中,人類逐漸認識到,登頂不是戰勝或征服,而是融入和回歸,是用生命與自然對話。在登山界,“海拔8000米”是壹道臨界線,分隔生與死。也許只有當真正達到那個高度,在含氧量只有海平面三分之壹的空氣稀薄地帶感受過肺部的緊縮,在急劇下降的溫度中體會漸漸變輕的生命,才能夠更深刻地體會這壹點。西藏登山隊的女隊員普布卓嘎說她在2003年登頂之後才明白:“不是我們征服了珠峰,而是珠峰向我展示了溫柔的壹面。”
從“征服自然”到“回歸自然”,體現了人類在這個終極探求中更深入的認識:人類和自然的關系不是對抗和征服,而是和諧與***生。
這和本次奧運火炬全球傳遞的主題“和諧之旅”不謀而合。當奧運聖火登上珠峰的時候,體現了人類追求和諧的最高層面。和諧不僅體現在人與人、人與社會和不同社會之間,最終還是要達到人類作為壹個整體與自然的和諧。
這就是為什麽去過雪山的人都說得到了心靈的凈化。那種“渾然忘我”的境界,正是中國文化追求的“天人合壹”,用最樸素的語言描述,就是“人與自然的和諧”。
登臨絕頂,方知世界之大美。北京奧運火炬聖火登頂的瞬間,無論是在現場的勇士,還是全世界觀看這壹壯舉的人們,毫無例外地都感受到了心靈的震撼,對崇高的心馳神往,對人類不懈追求的深深敬意。這和認識自我、挑戰自我、超越自我的奧林匹克精神,殊途同歸。
承擔此次登頂的中國登山隊,在世界登山史上又寫下了濃墨重彩的壹筆。自1960年王富洲、貢布和屈銀華三人創造了人類首次從北坡登上珠峰的紀錄。此後,逾百名中國人壹次次續寫親近珠峰峰頂的歷史,有仁那、吉吉“英雄夫妻”同時登頂,有中、日、尼三國聯合登山隊橫跨珠峰,有藏族隊員次仁多吉創造在頂峰無氧停留99分鐘的世界紀錄……
人類在登頂珠峰的歷史上,也有多名勇士長眠於永恒靜默的冰雪世界裏,將人類的血肉之軀融於自然,從此得到永生。他們的勇氣將永遠激勵後來人,不斷挑戰生理和心理極限,尋求與自然直接對話的方式,繼續對世界和人類本質的探求過程。
馬洛裏在解釋登山運動時說:“如果妳不能理解,那種抗爭是生命本身的抗爭,是努力向上,永遠向上的抗爭,那妳就確實無法明白為什麽要登山。我們從中得到的是純粹的快樂,而這種快樂正是生命的最高追求。”
而這,也正是奧林匹克的本質。
08奧運火炬傳遞時間及路線
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3月24日 聖火點火儀式(奧林匹亞)
3月24日--29日 希臘傳遞
3月30日 聖火交接儀式(雅典)
3月31日 聖火抵達北京歡迎儀式
4月1日 啟程前往阿拉木圖
4月2日 阿拉木圖
4月3日 伊斯坦布爾
4月5日 聖彼得堡
4月6日 倫敦
4月7日 巴黎
4月9日 舊金山
4月11日 布宜諾斯艾利斯
4月13日 達累斯薩拉姆
4月14日 馬斯喀特
4月16日 伊斯蘭堡
4月17日 新德裏
4月19日 曼谷
4月21日 吉隆坡
4月22日 雅加達
4月24日 堪培拉
4月26日 長野
4月27日 首爾
4月28日 平壤
4月29日 胡誌明市
5月2日 香港
5月3日 澳門
5月4日 海南省 三亞市
5月5日 五指山市
5月5日 萬寧市
5月6日 海口市
5月7日 廣東省 廣州市
5月8日 深圳市
5月9日 惠州市
5月10日 汕頭市
5月11日 福建省 福州市
5月12日 泉州市
5月12日 廈門市
5月13日 龍巖市
5月14日 江西省 瑞金市
5月15日 井岡山市
5月16日 南昌市
5月17日 浙江省 溫州市
5月17日 紹興市
5月18日 杭州市
5月22日 寧波市
5月22日 嘉興市
5月23日-24日 上海市
5月25日 江蘇省 蘇州市
5月25日 南通市
5月26日 泰州市
5月26日 揚州市
5月27日 南京市
5月28日 安徽省 合肥市
5月29日 淮南市
5月29日 蕪湖市
5月30日 績溪縣
5月30日 黃山市
5月31日 湖北省 武漢市
6月1日 宜昌市
6月2日 荊州市
6月3日 湖南省 嶽陽市
6月4日 長沙市
6月5日 韶山市
6月6日 廣西壯族自治區 桂林市
6月7日 南寧市
6月8日 百色市
6月9日 雲南省 昆明市
6月10日 麗江市
6月11日 香格裏拉
6月12日 貴州省 貴陽市
6月13日 凱裏市
6月14日 遵義市
6月15日-16日 重慶市
6月17日 新疆維吾爾自治區 烏魯木齊市
6月18日 喀什市
6月19日 石河子市
6月19日 昌吉市
6月21日 西藏自治區 拉薩市
6月22日 青海省 格爾木市
6月23日 青海湖
6月24日 西寧市
6月25日 山西省 運城市
6月25日 平遙縣
6月26日 太原市
6月27日 大同市
6月28日 甘肅省 敦煌
6月28日 嘉峪關市
6月29日 酒泉
6月30日 天水市
6月30日 蘭州市
7月2日 寧夏回族自治區 中衛市
7月3日 吳忠市
7月4日 銀川市
7月5日 陜西省 延安市
7月6日 楊淩
7月6日 鹹陽市
7月7日 西安市
7月11日 內蒙古自治區 呼和浩特市
7月12日 鄂爾多斯市
7月12日 包頭市
7月13日 赤峰市
7月14日 黑龍江省 齊齊哈爾市
7月15日 大慶市
7月16日 哈爾濱市
7月17日 吉林省 松原市
7月17日 長春市
7月18日 吉林市
7月19日 延吉市
7月20日 遼寧省 沈陽市
7月21日 本溪市
7月21日 遼陽市
7月21日 鞍山市
7月22日 大連市
7月23日 山東省 煙臺市
7月23日 威海市
7月24日 青島市
7月24日 日照市
7月25日 臨沂市
7月25日 曲阜市
7月25日 泰安市
7月26日 濟南市
7月28日 河南省 商丘市
7月28日 開封市
7月29日 鄭州市
7月30日 洛陽市
7月31日 安陽市
8月1日 河北省 石家莊市
8月2日 秦皇島市
8月3日 唐山市
8月4日-5日 天津市
8月3日-5日 四川省 待定
8月6日-8日 北京市
參考資料: