主講人/袁泉

　　■整理/李坤

　　專家簡介

　　袁泉，教授級高級工程師,國家一級注冊結構工程師,現為國家體育場有限責任公司(鳥巢)副總經理。中國鋼結構協會專家委員會委員,中國鋼結構協會鋼混凝土組合結構協會常務理事,組合結構建筑專業委員會副主任委員,北京市建委招標辦工程評標辦專家。

　　袁泉教授現任國家體育場有限責任公司(鳥巢)副總經理，曾負責“鳥巢”工程建設期的設計協調和技術管理工作。

　　第29屆奧運會將要在新建的國家體育場也就是鳥巢中舉行。“鳥巢”這樣一個不同于我們傳統觀念認識上的建筑到底和其他的建筑有什么不同?它是否符合奧運提出的“科技奧運、綠色奧運、人文奧運”的理念?在設計上有什么新的亮點?在這里你將得到答案。

　　國家體育場的“鳥巢”建筑方案是經過國際建筑概念設計競賽確定的。2002年12月，北京市規劃委員會就國家體育場建筑概念設計方案舉行了國際競賽。來自中、美、法、意、德、日、澳大利亞等十多個國家和地區的14家參賽單位，參加了新概念設計方案的角逐。

　　經過嚴格的評審程序和市民投票，2003年4月，瑞士赫爾佐格和德梅隆設計公司與中國建筑設計研究院競賽聯合的“鳥巢”方案脫穎而出，成為中選方案。

　　綠色奧運，節能舒適，突出環保理念

　　鳥巢在建筑上節能，采用可再生能源，如太陽能光電系統，通過太陽能來補充我們的照明，還采用一些先進的空氣處理技術，使場內溫度、濕度、風速適合人體舒適度;還通過一些模擬試驗看對人體的影響以此來改變我們的一些進出口通風;盡量使場內的環境是自然通風和自然采光。

　　在綠色照明技術上，采用綠色、節能燈具。體育場場地采取節能型的金屬鹵化物等高強度氣體放電燈燈具。在先進能源的利用上，我們采用了地緣熱泵系統。在體育場內的足球場地下設置了地緣熱泵系統，冬天制熱夏天制冷。此系統是通過地下一百米深的土壤由水交換來實現能源的轉換，以補充中央空調的冷熱源系統。

　　光學、聲學其實都對周圍的環境產生影響。所有場館我們都做了細致的聲學研究，對體育場進行專門聲學設計，保證體育場建筑聲學特性，同時選用特殊的音響等，滿足體育場的聲音效果。我們應用了一些吸聲材料作了一些吊頂。包括座椅都有一定的吸聲功能。

　　在水資源的利用上面，我們利用屋面和地面雨水收集管道系統收集雨水，通過管道輸送系統、處理工藝等雨水處理系統，使用雨水利用系統(回用水管道系統等)，采用自動控制和顯示設施。

　　在建材上面我們也要考慮到綠色環保，在體育場二次結構、精裝修、體育設施詳細設計、采購、施工過程中盡量選用綠色、環保、可回收材料。

　　在施工方面也要采用環保的施工方法，低揚塵、低污染等。

　　科技奧運，亮點不斷，多項“國際第一”

　　綠色奧運的內容有很多都是靠科技奧運的手段來實現的。

　　針對結構方面，尤其是鳥巢的結構比較新穎，國內首次應用，有的技術在國際上也是首次應用，在設計方面有很多的亮點，如：焊接薄壁箱形構件研究，應用于國家體育場大跨度結構設計，填補了國內外現行鋼結構設計規范進行薄壁焊接箱形構件設計時的空白。

　　設計過程中還結合了風動試驗，對國家體育場內自然通風情況、田徑賽道風環境以及草坪微氣候等進行了模擬和分析，并運用一種流體力學專用軟件進行觀眾席熱舒適度的分析。

　　此外，國家體育場屋頂結構形態復雜，導致排水系統復雜，直接影響結構安全，為此，設計了獨特的重力排水與虹吸排水相結合的屋面雨水組織與排放系統等亮點，同時也是采用了高科技手段來實現的。

　　國家體育場電氣、弱電系統，經過國際知名的電氣、電訊供應商、承包商對其進行了評估，結論是，國家體育場整體供配電方案優先考慮了安全性、可靠性、供電連續性和先進性，系統性能優于雅典奧運會主場館的相應系統，設計達到了2008年奧運會場館建設中應達到的水平。電訊工程系統設計從穩定性、安全性、可靠性方面優于雅典奧運會場館的相應系統。

　　人文奧運，開放平等，快樂屬于人民

　　國家體育場設計大綱要求“國家體育場的設計應有利于普及奧林匹克精神、弘揚中華民族的優秀傳統文化，并應充分考慮各類人員(包括殘疾人和有行動障礙人員)的需要，建立適宜的人文環境”。

　　“鳥巢”的設計構思上人文體現了這樣幾個方面。

　　開放、平等的體育場，體現人類向自然的回歸;緩緩升起的坡狀基座向體育場內部延伸，體育場成為開放平等的、而非紀念碑式的，是人民的體育場。

　　體現競技體育理念，體育場的均勻連續的碗狀看臺設計，激發觀眾與運動員的熱烈互動氣氛，完美體現“競技”、“體育”的本質。

　　以人為本，滿足各類人群的使用需求，在初步設計和施工圖設計過程中多次與奧組委及各國際單項體育競賽組織聯系溝通，最大限度地滿足了體育競賽的要求，同時也通過了政府相關主管部門的審查，滿足各種人群的功能使用要求。

　　賽后利用結合旅游開發，“文體明星手印區”、“建設者留名地”、“和平鴿廣場”等體現人文特色。

　　延伸閱讀

　　鳥巢技術獨創

　　■設計領域的科技創新亮點：國家體育場鋼結構屋蓋結構形式復雜、幾何構型新穎獨特，用常規的平面設計圖紙無法滿足，因此在設計中采用了在航空、汽車制造工業中廣泛應用的三維建模立體空間軟件CATIA，解決了復雜建構的空間建模問題。

　　■鳥巢屋蓋肩部次結構扭曲構件以受彎為主，構件壁厚很薄，容易發生局部屈曲。在設計過程中對其受力機理與設計方法進行了深入的研究。在清華大學、同濟大學和北京工業大學做了不同的結構試驗，驗證了設計方法的可靠性。

　　■國家體育場鋼結構卸載是整個工程成敗的關鍵所在，卸載重量近3萬噸，如此體型、重量巨大、形狀復雜的鋼結構卸載在國內外是無先例的。經過詳細的計算分析和實施技術研究，保證了國家體育場鋼結構的成功卸載。