鳥巢設計方案的分析與看法

1、.鳥巢設計方案的看法鳥巢是2008年北京奧運會主體育場，如圖1所示。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國建筑師李興剛等合作完成的巨型體育場設計，鳥巢以巨大的鋼網(wǎng)圍合、覆蓋著9.1萬人的體育場。圖1 “鳥巢”體育館夜景圖鳥巢是一個大跨度的曲線結(jié)構(gòu)，有大量的曲線箱形結(jié)構(gòu)，設計和安裝均有很大挑戰(zhàn)性，在施工過程中處處離不開科技支持。鳥巢采用了當今先進的建筑科技，全部工程共有二三十項技術(shù)難題，其中，鋼結(jié)構(gòu)是世界上獨一無二的。鳥巢鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬噸，最大跨度343米，而且結(jié)構(gòu)相當復雜，其三維扭曲像麻花一樣的加工，在建造后的沉降、變形、吊裝等問題正在逐步解決，相關(guān)施工技術(shù)難題還被列為科技部重

2、點攻關(guān)項目。“鳥巢”外形結(jié)構(gòu)主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根桁架柱。國家體育場建筑頂面呈鞍形，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。在保持“鳥巢”建筑風格不變的前提下，新設計方案對結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)建截面形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調(diào)整與優(yōu)化。原設計方案中的可開啟屋頂被取消，屋頂開口擴大，并通過鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化大大減少了用鋼量，如圖2所示。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(xiàn)過于復雜的節(jié)點，少量主桁架在內(nèi)環(huán)附近截斷。鋼結(jié)構(gòu)大量采用由鋼板焊接而成的

3、箱形構(gòu)件，交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。主看臺部分采用鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系，與大跨度鋼結(jié)構(gòu)完全脫開。整個建筑通過巨型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)系，由結(jié)構(gòu)的組件相互支撐，如圖3所示 圖2 “鳥巢”主結(jié)構(gòu)布置圖 圖3 “鳥巢”主看臺空中俯視圖“鳥巢”設計之初和深化設計的過程中，一直貫穿著節(jié)儉辦奧運和可持續(xù)發(fā)展的理念，在滿足奧運使用功能的前提下，充分考慮永久設施和臨時設施的平衡。在此基礎上，設計中將“鳥巢”的功能與周圍地區(qū)日后定位乃至整個城市的中長遠發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來考慮。根據(jù)已確定的規(guī)劃方案，“鳥巢”所在的奧林匹克公園中心區(qū)賽后將成為一個集體育競賽、會議展覽、文化娛

4、樂、商務和休閑購物于一體的市民公共活動中心。作為北京奧運會主體育場，“鳥巢”將成為北京的標志性建筑之一，在相當長時期內(nèi)，也將成為參觀旅游的熱點地區(qū)。同時，“鳥巢”在設計建設中，還在場地和空間的多功能上下了很大功夫，以提高場館利用效率，除能夠承擔開幕、閉幕和體育比賽外，還將滿足健身、商務、展覽、演出等多種需求，為成功實施“后奧運開發(fā)”奠定堅實基礎。許多看過“鳥巢”設計模型的人這樣形容：那是一個用樹枝般的鋼網(wǎng)把一個可容近10萬人的體育場編織成的一個溫馨鳥巢！用來孕育與呵護生命的“巢”，寄托著人類對未來的希望。其灰色礦質(zhì)般的鋼網(wǎng)以透明的膜材料覆蓋，其中包含著一個土紅色的碗狀體育場看臺。在這里，中國傳

5、統(tǒng)文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色的燦爛與熱烈，與現(xiàn)代最先進的鋼結(jié)構(gòu)設計完美地相融在一起。整個建筑通過巨型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)系，內(nèi)部沒有一根立柱，看臺是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型，如同一個巨大的容器，賦予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震撼力。這種均勻而連續(xù)的環(huán)形也將使觀眾獲得最佳的視野，帶動他們的興奮情緒，并激勵運動員向更快、更高、更強沖刺。在這里，人，真正被賦予中心的地位。如圖47所示 圖4 “鳥巢”一層平面圖 圖5 “鳥巢”五層平面圖圖6 “鳥巢”東立面圖 圖7 “鳥巢”南立面圖從形式上講： 鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結(jié)構(gòu)。 從材料上講： 看臺地下1層為混凝土

6、結(jié)構(gòu)，地上7層為鋼筋混凝土框架 ，體育館的外部為鋼結(jié)構(gòu)，體育館屋頂鋼結(jié)構(gòu)上覆蓋了雙層膜結(jié)構(gòu)。 從結(jié)構(gòu)體系上講： 體育館的混凝土看臺為剪力墻結(jié)構(gòu)。（是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內(nèi)力，并能有效控制結(jié)構(gòu)的水平力，這 種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的結(jié)構(gòu)稱為剪力墻結(jié)構(gòu)）。如圖8和9所示圖8 “鳥巢”看臺-鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 圖9 “鳥巢”外形-鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的主桁架立面展開，如圖10所示 圖10整體結(jié)構(gòu)的主桁架立面展開圖在“鳥巢”的主桁架的結(jié)構(gòu)設計中，多采用了三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)支撐，每個大跨度的主桁架通過之間的契合，搭建并通過與立面此結(jié)構(gòu)、頂面次結(jié)構(gòu)形成大跨度的空間結(jié)構(gòu)體系。如圖11所示圖11“鳥巢”頂部主結(jié)構(gòu)平面圖鳥巢為2008年奧運會樹立了一座獨特的歷史性的標志性建筑，而且在世界建筑史上也將具有開創(chuàng)性意義，將為21世紀的中國和世界建筑發(fā)展提供歷史見證。參與這項創(chuàng)舉的中方設計師李