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6 “鸟巢”东立面图

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

构成整体结构的主桁架立面展开，如图10所示

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。