国家体育场(鸟巢),位于北京奥林匹克公园中心区南部,为2008年北京奥运会的主体育场,占地20.4万平米 ,建筑面积25.8万平方米,可容纳观众9.1万人。举行了奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。奥运会后成为北京市民参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为地标性的体育建筑和奥运遗产。
体育场由雅克·赫尔佐格、德梅隆、艾未未以及李兴钢 等设计,由北京城建集团负责施工。体育场的形态如同孕育生命的“巢”和摇篮,寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个场馆没有做任何多余的处理,把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。
2003年12月24日开工建设,2008年3月完工,总造价22.67亿元。作为国家标志性建筑,2008年奥运会主体育场,国家体育场结构特点十分显著。体育场为特级体育建筑,大型体育场馆。主体结构设计使用年限100年,耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,地下工程防水等级1级。
2014年4月中国当代十大建筑评审委员会从中国1000多座地标建筑中,综合年代、规模、艺术性和影响力四项指标,初评出二十个建筑。最终由此产生十大当代建筑。北京鸟巢——国家体育场为初评入围建筑之一。
图1国家体育场-鸟巢
建设历史
“鸟巢”,被誉为“第四代体育馆”的伟大建筑作品。
在开放中实现公开、公正、公平
2002年10月25日。受北京市人民政府和第二十九届奥运会组委会授权,北京市规划委员会面向全球征集2008年奥运会主体育场——中国国家体育场的建筑概念设计方案。
国家体育场是第一个进入建筑设计程序的北京奥运场馆设施。据北京市规划委介绍,国家体育场建筑概念设计竞赛分为两个阶段:第一阶段为资格预审;第二阶段为正式竞赛。截止到2002年11月20日,竞赛办公室共收到44家著名设计单位提供的有效资格预审文件,经过严格的资格预审,最终确定了14家设计单位进入正式的方案竞赛,他们分别来自中国、美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、日本、加拿大、瑞士、墨西哥等国家和地区。
2003年3月18日,最终参与竞赛的全球13家具有丰富经验的著名建筑设计公司及设计联合体,将他们理想中的中国国家体育场的壮丽构想送抵北京。13个设计方案中,境内方案2个、境外方案8个、中外合作方案3个。
在随后的方案评审中。由中国工程院院士关肇邺和荷兰建筑大师库哈斯等13名权威人士组成的评审委员会对参赛作品进行严格评审、反复比较、认真筛选,经过两轮无记名投票,选举出3个优秀方案,分别是由瑞士赫尔佐格和德梅隆韦斯特设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案、由中国北京市建筑设计研究院独立设计的“浮空开启屋面”方案、由日本株式会社佐藤综合计划与中国清华大学建筑设计研究院合作设计的“天空体育场冰雪世界”方案。为征求公众意见,竞赛组织单位又将全部13个设计方案在北京国际会议中心公开展出。“鸟巢”名列第一,表现出观众与评委在相当程度上的认同。经决策部门认真研究,“鸟巢”最终被确定为2008年北京奥运会主体育场——中国国家体育场的最终实施方案。
图2夜景
设计理念
绿色设计
国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应充分体现可持续发展的思想,采用世界先进可行的环保技术和建材,最大限度地利用自然通风和自然采光,在节省能源和资源、固体废弃物处理、电磁辐射及光污染的防护和消耗臭氧层物质(ODS)替代产品的应用等方面符合奥运工程环保指南的要求,部分要求达到国际先进水平,树立环保典范。”通过环境管理体系的建立和执行,改进国家体育场的建筑功能和性能,持久地贯彻绿色奥运的概念。
国家体育场在建设中采用了先进的节能设计和环保措施,比如良好的自然通风和自然采光、雨水的全面回收、可再生地热能源的利用、太阳能光伏发电技术的应用等。"鸟巢"的外观之所以独创为一个没有完全密封的鸟巢状,就是考虑既能使观众享受自然流通的空气和光线,又尽量减少人工的机械通风和人工光源带来的能源消耗。"巢"内使用的光源,都是各类高效节能型环保光源。在行人广场等室外照明中也尽可能地采用太阳能发电照明系统。在"鸟巢"中足球场地的下面是312口地源热泵系统井。它通过地埋换热管,冬季吸收土壤中蕴含的热量为"鸟巢"供热;夏季吸收土壤中存贮的冷量向"鸟巢"供冷,能节省不少电力资源。在“鸟巢”的顶部装有专门的雨水回收系统,被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲厕、消防甚至是冲洗跑道的回收水。诸多先进的绿色环保举措使国家体育场成为了名副其实的大型"绿色建筑"。
据介绍,“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。按照要求,“鸟巢”共设10万个座席,其中8万个是永久性的,另外两万个是奥运会期间临时增加的。
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。根据确定的规划方案,“鸟巢”所在的奥林匹克公园中心区赛后会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,会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,还能满足健身、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。
作为北京奥运会主体育场的国家体育场采用了太阳能光伏发电系统。绿色奥运、科技奥运、人文奥运是北京奥运的三大主题,此次太阳能光伏发电系统落户“鸟巢”,将清洁、环保的太阳能发电与国家体育场容为一体,不仅是对北京奥运会三大主题的极好体现,同时对于提倡使用绿色能源、有效控制和减轻北京及周边地区大气污染,倡导绿色环保的生活方式将起到积极的推动作用和良好的示范效应。 太阳能光伏发电系统技术处于世界先进水平,该太阳能发电系统是由无锡尚德太阳能电力有限公司自主研发并向国家体育场独家提供,安装在国家体育场的12个主通道上,总投资1000万元人民币,总容量130千瓦,对国家体育场电力供应将起到良好的补充。
科技设计
国家体育场设计大纲要求:“国家体育场的设计应充分考虑以信息技术为代表的,包括新材料和环保等技术的高新技术。在建筑、结构、建材、环保、节能、智能化、通信、信息和景观环境等方面,通过采用可靠、成熟、先进的高新技术成果,将国家体育场建设成为一个具有以人为本的信息服务、方便可靠的通信手段、先进舒适的比赛环境和坚实可靠的安全保障的特点的新型场馆。在设计中体现奥运场馆的时代性和科技先进性,使其成为展示中国高新技术成果和创新实力的一个窗口。”
国家体育场在设计和施工阶段在科技攻关和成熟技术应用上应用一批针对建筑结构、节能环保、智能建筑的科技成果,并针对结构特点带来的设计和施工难点实施科研课题的攻关。
1、以国家体育场建设对科技的需求为出发点,提高体育场建设科技创新能力,积累高科技应用于体育场的经验,使科技创新成为“三大理念”的动力和保障。
2、在设计和施工过程中,针对国家体育场建设过程中的若干瓶颈和焦点问题,重点安排一批科研攻关项目和课题,解决设计和建设中的难题。在各专业设计上重点应用较成熟并具有科技含量的技术,使体育场体现一流的建设和运营的科技水平。
图3鸟巢
人文设计
国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应有利于普及奥林匹克精神、弘扬中华民族的优秀传统文化,并应充分考虑各类人员(包括残疾人和有行动障碍人员)的需求,建立适宜的人文环境。”在体现人文关怀方面,设计对建筑功能、运营使用上做了细部设计以体现人文关怀。
鸟巢设计中充分体现了人文关怀,碗状座席环抱着赛场的收拢结构,上下层之间错落有致,无论观众坐在哪个位置,和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的观众席里,还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高,保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时,场内还将提供供助听器并设置无线广播系统,为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。
图4远眺中的国家体育场
设计效果
“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料,以及场内使用的电声扩音系统,这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。
“鸟巢”的相关设计师们还运用流体力学设计,模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况,让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。
许多其他建筑界专家都认为,“鸟巢”将不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑,而且在世界建筑发展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。
作用功能
作为北京2008年奥运会与残奥会的主会场,国家体育场(即“鸟巢”)将承办北京奥运会、残奥会开闭幕式、田径及足球等相关活动和赛事。盘根错节的体育场立面与几何体的建筑基座合而为一,如同“树和树根”组成了一个体量庞大的建筑编织体。国家体育场整体设计新颖激进,外观如同孕育生命的巢,更像一个摇篮,寄托了人类对未来的希望,因而成为2008年北京奥运会的标志性建筑,博得了世界的瞩目。
国家体育场用于举办主要的国际、区域和中国的国内大赛事,另外也包括一些非传统体育赛事,为体育迷们提供一个感受新鲜体育文化的机会;除了体育赛事,其他一些大型活动,如:文艺演出、非商业性质的政府主办的大型活动以及私营企业的大型活动也将在国家体育场举行。国家体育场将创造其自己的文化和人文氛围,通过吸引最好的中国国内和国际体育活动和表演艺术机构、优秀的服务和先进的管理技术,使国家体育场成为全国范围内最优秀的大型体育活动和表演场所,国家体育场将成为全世界其他国家看中国的一个新窗口。
图5文艺汇演