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举办“有特色、高水平”的奥运会,是北京向世界作出的庄严承诺,也是北京在2008年为自己确定的目标“高水平”主要体现在八个方面,第一条列出了“高水平的体育设施和竞赛组织工作”。如果高水平竞赛组织的评审将在奥运会期间得到体现,那么在奥运场馆的新建、改建、扩建过程中,高水平体育设施的“评审”已经开始。同时,北京正在交出一份刻有自主创新和科技奥运成果的独特答卷
让我们看看鸟巢。它的设计理念是超前的,许多施工问题是前所未有的。例如,其钢结构工程是世界上难度最大的工程之一。整个钢结构的施工包括设计、材料、加工、生产、安装、检验、管理等方面。到目前为止,有几十种创新技术和创新点,都是中国人依靠自身的科技创新能力实现自主创新,从而引起世界的关注。
让我们回顾一下“水立方”。在三维空间有效分割气泡理论的基础上,采用了一种新的空间结构。与水分子结构一样,它发出清澈的蓝色光芒,呈现出一种非常独特的视觉体验,并伴随着世界上最先进的现代科技之光而闪耀。
我们去奥林匹克水上公园吧。充分利用水循环处理系统,使这里的每一滴水都得到了合理利用,保护了宝贵的水资源,实现了污水零排放。按照饮用水、生活用水、再生水等“优质高用、低质低用”的原则,实施不同质量的供水,实现节能目标。
让我们走进北京科技大学体育馆。这将是2008年奥运会柔道和跆拳道比赛场馆。通过场馆顶部的“气球”照明,收集和储存室外灯光,实现日间照明的“零能耗”。
让我们了解一下国家体育场。利用废弃钢渣解决建筑抗浮问题;建设并网太阳能光伏电站解决电网用电高峰问题;采用先进的隔热玻璃幕墙降低运行成本;采用多功能技术解决了目前大多数体育建筑普遍存在的屋顶雨滴噪声问题,在技术术语背后似乎有些专业性和普通人的不适,它恰恰包含了先进科技建设的新体育场馆的始末。
在今天的“创新”、“环保”、“发展”和“以人为本”的文章中,读者将清晰地看到北京在科技奥运实施过程中取得的诸多可喜成就。充分体现了紧密结合国内外科技最新进展,结合国家科技创新成果举办高技术体育赛事的具体实践;他们感受到科技创新能力给北京科技奥运带来的巨大能量,理解我们自己科技对绿色奥运的大力支持。---编辑出版社
历经5年风雨,万人瞩目的“奇迹”工程终于从图纸上变成了现实,成为古都新的奥运地标。
2002年,北京“国家体育场(2008年奥运会主体育场)建筑概念设计方案”举行国际招标。2003年4月,由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司、奥亚纳工程咨询公司和中国建筑设计研究院共同设计的“鸟巢”方案,经过严格的审查程序和公开投票,成为设计新颖、结构独特的国家体育场设计方案。“燕窝”这个名字流传甚广。
2004年11月下旬,“鸟巢”设计优化调整方案出台,保持了“鸟巢”的设计理念,取消了可开顶,扩大了开顶。与原设计相比,钢结构耗钢量下降22.3%,膜结构耗钢量下降13%。
2004年12月28日,经过专家的精心设计和重新评估,国家体育场工程正式复工,建设进程进入高速发展期。
2006年8月31日13时,经过60多名焊工最后12小时的连续作业,“鸟巢”钢结构垂直下部结构26个合龙焊接接头全部完成,“鸟巢”钢结构工程合龙。
2006年9月17日11时30分,“鸟巢”钢结构卸车第七道35台阶最后一次卸车完成。在整个钢结构与支撑点完全分离的时刻,真正的“鸟巢”诞生了!
“鸟巢”钢结构整体卸载,钢结构由受外力支撑变为自身支撑。从这一刻起,“鸟巢”不再只是一幅图画,而是一个真正的国家体育场。
与2008年北京奥运会的“鸟巢”设计相比,“水立方”体现了更多的女性美。广场游泳中心和圆形国家体育场体现了“天与地”的理念。两栋建筑,一圆一方,一男一女,视觉冲击力很强。
2003年1月15日,国家游泳中心建筑设计被邀请参加全球招标。半年后,国家游泳中心的设计正式确定。它的建筑形状是一个充满水的立方体,被称为“水立方”。该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW公司和澳大利亚奥雅纳公司共同设计。
2003年12月24日,“水立方”和“鸟巢”同时开工建设。钢结构及外膜结构施工完成后,2006年12月26日11时55分,随着最后一颗螺钉的固定完成,国家游泳中心外层最后一个气枕正式安装完毕。这标志着被称为“水立方”的外膜结构的成功完成。经过三年的建设,水蓝色魔法大厦终于盛装亮相。
“水立方”的独特之美也吸引了众多中外记者。2006年底,在北京市旅游局主办的“北京——镜头中的奥运城”摄影比赛中,来自美国的彼得·丹福德以全新的视角将奥运游泳场馆“水立方”作为梦想呈现,并获得了比赛特等奖。
从设计到施工,奥运项目不断向世界展示其亮点,为中国提供了广阔的舞台。在设计和招投标阶段,建立了保障机制,为奥运项目自主创新奠定了制度基础;技术创新和材料创新层出不穷;技术标准填补了国内外空白,绽放了自主创新的花朵,“科技奥运”的理念贯穿于奥林匹克工程的各个领域。
“鸟巢”结构设计奇特新颖,钢结构最大跨度达343米。如果使用普通钢,厚度至少应为220mm。这样,“鸟巢”的钢材重量将超过8万吨。根据本工程的实际需要,选用低合金、高强度的Q460钢是最佳选择。但在过去,这种钢材只用于机械,在中国没有生产厂家,所以一般都是进口的。
从2004年9月开始,武钢科研人员开始开发Q460。经过反复科研,2005年7月,为“鸟巢”准备的110毫米厚Q460开始批量生产。400吨的Q460已经成为燕窝钢结构中最坚硬的部分。同时,首钢、鞍钢等企业也陆续接到gj345d、345C、420C等高强度钢的生产订单。在奥运项目中,所有的钢铁产品都是中国制造的。
说到创新,我们不得不说是国家游泳中心(“水立方”)独特的“外衣”“水立方”是我国第一座采用ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜材料作为立面维护系统的建筑。
“水立方”的形状像一个蓝色的水盒子,墙壁像不规则的气泡。用于这些气泡的材料ETFE具有良好的耐腐蚀、保温和自清洁能力。国外的抗衰老试验证明,它可以使用15到20年。
“水立方”设计采用泡沫理论。大楼外墙上有3000个不规则的通风坑。即使外膜破裂,受损的外膜也可以在8小时内修复或更换。ETFE膜幕墙装配系统在国家游泳中心的应用和尝试是世界上规模最大、结构最复杂、技术最全面的。
北京射击馆最大的创作亮点是“森林狩猎”。站在亭子外面,向外望去,整个亭子的外墙都覆盖着棕色的木纹,看上去像是一片长满了高大树木的森林。这些木纹不仅营造了“狩猎”的氛围,而且还具有特殊的效果——木纹实际上是由木纹铝合金制成,可以阻挡强光,引导合适的光线进入博物馆。
走进资格大厅的大厅,可以看到瓷砖都接近土的颜色。交错的木地板描绘了树木的效果。深吸一口气,就能闻到青草的清香,让运动员和观众仿佛置身于森林中打猎。
“绿色奥运”体现了“科技奥运”的理念,“科技奥运”成为“绿色奥运”的支撑。为实现“绿色奥运”的承诺,奥运场馆在设计和施工中运用了多种新技术、新材料,真正实现了环保理念与创新技术的完美结合。
国家体育场配备了1124个太阳能电池组件,其额定输出功率为每天100千瓦。这些太阳能电池组件接入电网后,可用于国家体育场2万平方米地下场所的照明。经初步计算,国家体育场100kw光伏电站设计使用年限为25年,总发电量为232万千瓦时。按每千瓦电能平均消耗390克标准煤计算,国家体育场太阳能电池25年可减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物约2352.5吨、21.7吨和6.3吨。
水上公园占地面积64万平方米,绿化面积58万平方米,绿化率82%以上。是北京奥运会绿化率最高的比赛场馆。以前是一片荒地,现在却成了纯天然的“绿色氧吧”。
水上公园将环保理念贯彻到建设和使用的各个方面:为了节约用水,场馆专门选用抗旱树种;场馆还采用了大量可再生能源和节能照明技术,而场馆的主照明来自150盏太阳能光伏电路灯;更重要的是,大型水循环处理系统基本上可以每个月左右通过对赛区内所有水进行一次循环净化,有效控制生态环境健康平衡的水体并进行维护,实现场馆污水“零排放”。
北京奥运会柔道跆拳道体育场专门设置了采光罩,以储存阳光。每个气球状灯罩内隐藏着近150个直径为53厘米的灯管。可收集、储存室外光线,并通过具有放大功能的扩散器将光线均匀分布到入口大厅,实现采光“零能耗”。
由于房屋的高度和结构设计合理,应尽量采用自然采光,使射击馆在白天不开灯就能相对明亮,运动员在正常训练中不能开灯。建筑外装饰百叶窗采用传热木纹铝合金。它不仅起到了建筑装饰的作用,而且遮挡了约23%的阳光,能有效地阻挡强光进入室内,降低室内能耗。
奥运会不仅仅是一个十天的活动。如何使后奥运时代的体育设施可持续发展一直是人们关注的焦点。在北京奥运场馆设计之初,就考虑了奥运会后各个场馆的使用和发展,真正规划了奥运会前的“后奥运时代”。
顺义区成立了北京顺义水上公园投资开发中心。根据规划,水上公园周边15平方公里的综合开发项目,包括高尔夫、马术、扩建等体育、采摘、观光等旅游项目,今年将完成区域概念规划编制,明年将启动招商工作。近期,以水上公园为核心,集文化、娱乐、体育休闲于一体的北京东北地区最大的旅游休闲度假区将在世人面前展示。
北京射击馆将不仅是奥运会等大型赛事的举办地,也是射击运动员训练、交流、记忆的家园。部分临时设施改造后可对外开放,成为健身、购物、休闲娱乐场所,以及国防教育基地、公共射击运动基地、射击运动博物馆等弘扬奥林匹克精神的场所。
在奥运场馆建设中,设计师从一开始就把“以人为本”的理念放在首位,满足运动员和观众需求的各种详细设计随处可见。
长340米、宽300米的“鸟巢”里没有柱子。体育场的封闭结构周围有91000个座位。上下层排列整齐。无论观众坐在哪里,体育场中心点之间的视距都在140米左右,确保每位观众都能获得最佳效果。
三层“专用装置”使“鸟巢”中的语音清晰度指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清楚地听到广播。
在“鸟巢”的观外墙保温国家标准规范众席上,有200多个残疾人轮椅座位。这些轮椅座椅比普通座椅略高,以确保残疾人与普通观众拥有相同的视野。奥运会期间,将提供助听器和无线广播系统,为听力和视力障碍人士提供个性化服务。
2008年北京奥运会31个场馆中,新建场馆12个,改建场馆11个,临时场馆8个。除北京外,上海、青岛、沈阳、天津、香港和秦皇岛也有比赛场地。
其中,北京顺义奥林匹克水上公园于7月28日上午正式验收并投入使用,成为北京最早新建的奥运场馆之一。
7月28日,北京2008年奥运会射击场正式验收并投入使用。与当年著名射击运动员许海峰的“首枚奥运金牌”相似,2008年北京射击馆也是最有可能产生2008年北京奥运会首枚金牌的地方。
沙滩排球一直是奥运会最具观赏性的项目之一。然而,这场精彩的比赛对比赛环境也有着严格的要求。现在,一个完全符合国际要求的比赛场地矗立在首都传统工业园区朝阳公园北京燃气用具厂旧址上。