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旅游指南
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鸟巢
人气:统计中… 更新时间:2016/2/4 信息编号:3896

     

      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。工程总占地面积21公顷,场内观众坐席约为91000个。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、艾未未以及李兴刚等设计,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。

设计特点
施工方面

在设计与施工方面存在很多特点及难点:
    构件体型大,单体重量重
        作为屋盖结构的主要承重构件,桁架柱最大断面达25m×20m,高度达67m,单榀最重达500吨。而主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度145.577+112.788m,不贯通桁架最大跨度102.391m,桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。
节点复杂
       由于该工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求高。
工期紧
       该工程量大,但安装工期相当短,工程于2003年12月24日开工,于2007年底前完工,2008年3月底竣工。工期紧,与土建施工交叉作业,平面场地紧张。
焊接量大
       该工程工地连接为焊接吊装分段多,现场焊缝长度长,加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多,造成现场焊接工作量相当大,难度高,高空焊接仰焊多。

冬雨季施工
        该工程主结构吊装时间需跨越冬季和春节,所以存在冬雨季施工,施工难度较大。
工程组织难度大
         主结构吊装时,土建施工未结束,现场组装在大面积开展,故存在多方施工交叉作业现象。加之,现场场地狭小,施工场地布置、构件运输及大型吊机行走路线等受到很大限制。同时,本工程结构复杂,各吊装分段之间相互关联,必须按一定顺序进行组装、吊装,否则将出现窝工现象。各施工方需合理协调、统筹管理,工程组织难度大。
构件翻身、吊装难度大
         为降低组装难度,本工程中的桁架柱将采用卧拼法,主桁架将采用平拼法(内圈主桁架立拼除外),故拼装结束后、吊装前必须进行翻身工作。由于构件体型较大,重量重,翻身时吊点的设置和吊耳的选择难度较大,特别是桁架柱的翻身,吊耳在翻身和吊装时的受力有所变化,需考虑三向受力。同时,翻身过程中的稳定性比较难控制。由于桁架柱和主桁架的分段口均为箱型断面,分段吊装时存在多个管口对接的问题,对于箱型断面,要保证多个管口的对口精度,难度巨大。起吊时,必须调整好分段构件的角度和方位,而对于体型大、重量重的构件,角度调节相当困难,吊装难度大。
高空构件的稳定难度大
           由于本工程采用散装法(即分段吊装法),分段吊装时,高空构件的风载较大,在分段未连成整体或结构未形成整体之前,稳定性较差,特别是桁架柱的上段和分段主桁架的稳定性较差,必须采用合理的吊装顺序(尽量首尾相接、分块吊装)和侧向稳定措施(如拉锚、缆风绳等)。
焊接难度大
          本工程中既有薄板焊接,又有厚板焊接,既有平焊、立焊,又有仰焊,既有高强钢的焊接,又有铸钢件的焊接,焊接工作量大。薄板焊接变形大,厚板焊接熔敷量大,温度控制和劳动强度要求高。而高空焊接、冬雨季焊接的防风雨防低温措施更使得焊接难度增大。

安装精度控制难
         由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形,而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形,加之,结构形体复杂,均为箱型断面构件,位置和方向性均极强,安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响,安装精度极难控制,施工难度大。施工时必须采取必要的措施,提前考虑好如何对安装误差进行调整和消除,如何进行测量和监控,使变形在受控状态下完成,以保证整体造型和施工质量。
质量与施工要求
          本工程无论是外观质量,如外形尺寸、焊缝外观,还是内在质量,如焊缝质量等级、焊接残余应力消除等,都要求相当高,而现场施工条件差。同时,对于大跨度空间结构,温度变形和温度应力较大,为此,设计确定了分块合拢和合拢温度,操作难度大。
人文施工
          施工中“以人为本”, 细致地分析审定施工中的每一个方案,倡导工业化的装配作业,从降低劳动强度,工序中的每一个步骤,提出要采取的措施,中心思想是“以人为本”;生活上,如住宿条件及饮食等方面提供最佳的条件。
安全方面

防雷措施
          “鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件,将鸟巢的金属屋面,钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接,整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。为防止雷击时对人体的伤害,在场馆内人能触摸到的部位,比如钢柱等,都相应作了等电位连接;“鸟巢”内的几乎所有设备与“笼式避雷网”都有可靠连接,保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导入地下,以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。
抗震措施
            “鸟巢”所用钢材强度是普通钢的两倍,是由中国自主创新研发的特种钢材,集刚强、柔韧于一体,从而保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后,依然可以恢复到原有形状,也就是说能抵抗唐山大地震那样的地震波。托起“鸟巢”最关键的是“肩部”结构,这一部分所用的钢材——“Q460”钢板厚度达到了110毫米,具有良好的抗震性、抗低温性和可焊性等点。为满足抗震要求,钢构件的节点部位还特别作了加厚处理,杆件的联结方式一律为焊接,以增加结构整体的刚度和强度。“鸟巢”凌空的屋顶支撑它的是24根巨大钢柱脚。为保证建造在8度抗震设防的高烈度地震区的“鸟巢”能站稳脚跟,科研设计人员克服“鸟巢”柱脚集合尺寸大且构造复杂、中国现行规范的计算假定与设计方法难以适用等情况,为这些钢柱脚增加了底座和铆钉,将柱脚牢牢铆在了混凝土中。柱脚下的承台厚度高达400~600米,24根巨大钢柱分别与24个巨大的钢筋混凝土墩子牢固地连在一起共同擎起巨大的"精钞"。
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目前处于世界先进水平,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。
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。

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。

象征意义
         鸟巢由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师合作完成的巨型体育场设计。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10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢,是用来孕育与呵护生命的摇篮。

场馆运营
         国家体育馆是国内首次根据国外PDP建设项目模式进行修建的建筑。所谓PDP模式,也就是国家公共和合办、共同运营的一种模式结构。经过投标,最后确定,由北京市国有资产经营有限公司与北京中信联合体体育场运营有限公司共同组成项目公司,进行运营,负责国家体育馆的建设,维护和运营。北京市国有资产经营有限公司代表国家,占有58%的股份,中信联合体,实际上有4个公司共同组成,他们占42%的股份,当中,有25%是外国投资。因此,国家体育馆的建设属于国家批准的中外合资项目。中信联合体为项目法人,一共投资34.65亿,根据其与北京市政府的《特约规定》,中信联合体有限公司,将会有国家体育馆30年的运营权。

编辑:四川忆程游吧

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