主讲人/袁泉

　　■整理/李坤

　　专家简介

　　袁泉，教授级高级工程师,国家一级注册结构工程师,现为国家体育场有限责任公司(鸟巢)副总经理。中国钢结构协会专家委员会委员,中国钢结构协会钢混凝土组合结构协会常务理事,组合结构建筑专业委员会副主任委员,北京市建委招标办工程评标办专家。

　　袁泉教授现任国家体育场有限责任公司(鸟巢)副总经理，曾负责“鸟巢”工程建设期的设计协调和技术管理工作。

　　第29届奥运会将要在新建的国家体育场也就是鸟巢中举行。“鸟巢”这样一个不同于我们传统观念认识上的建筑到底和其他的建筑有什么不同?它是否符合奥运提出的“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”的理念?在设计上有什么新的亮点?在这里你将得到答案。

　　国家体育场的“鸟巢”建筑方案是经过国际建筑概念设计竞赛确定的。2002年12月，北京市规划委员会就国家体育场建筑概念设计方案举行了国际竞赛。来自中、美、法、意、德、日、澳大利亚等十多个国家和地区的14家参赛单位，参加了新概念设计方案的角逐。

　　经过严格的评审程序和市民投票，2003年4月，瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院竞赛联合的“鸟巢”方案脱颖而出，成为中选方案。

　　绿色奥运，节能舒适，突出环保理念

　　鸟巢在建筑上节能，采用可再生能源，如太阳能光电系统，通过太阳能来补充我们的照明，还采用一些先进的空气处理技术，使场内温度、湿度、风速适合人体舒适度;还通过一些模拟试验看对人体的影响以此来改变我们的一些进出口通风;尽量使场内的环境是自然通风和自然采光。

　　在绿色照明技术上，采用绿色、节能灯具。体育场场地采取节能型的金属卤化物等高强度气体放电灯灯具。在先进能源的利用上，我们采用了地缘热泵系统。在体育场内的足球场地下设置了地缘热泵系统，冬天制热夏天制冷。此系统是通过地下一百米深的土壤由水交换来实现能源的转换，以补充中央空调的冷热源系统。

　　光学、声学其实都对周围的环境产生影响。所有场馆我们都做了细致的声学研究，对体育场进行专门声学设计，保证体育场建筑声学特性，同时选用特殊的音响等，满足体育场的声音效果。我们应用了一些吸声材料作了一些吊顶。包括座椅都有一定的吸声功能。

　　在水资源的利用上面，我们利用屋面和地面雨水收集管道系统收集雨水，通过管道输送系统、处理工艺等雨水处理系统，使用雨水利用系统(回用水管道系统等)，采用自动控制和显示设施。

　　在建材上面我们也要考虑到绿色环保，在体育场二次结构、精装修、体育设施详细设计、采购、施工过程中尽量选用绿色、环保、可回收材料。

　　在施工方面也要采用环保的施工方法，低扬尘、低污染等。

　　科技奥运，亮点不断，多项“国际第一”

　　绿色奥运的内容有很多都是靠科技奥运的手段来实现的。

　　针对结构方面，尤其是鸟巢的结构比较新颖，国内首次应用，有的技术在国际上也是首次应用，在设计方面有很多的亮点，如：焊接薄壁箱形构件研究，应用于国家体育场大跨度结构设计，填补了国内外现行钢结构设计规范进行薄壁焊接箱形构件设计时的空白。

　　设计过程中还结合了风动试验，对国家体育场内自然通风情况、田径赛道风环境以及草坪微气候等进行了模拟和分析，并运用一种流体力学专用软件进行观众席热舒适度的分析。

　　此外，国家体育场屋顶结构形态复杂，导致排水系统复杂，直接影响结构安全，为此，设计了独特的重力排水与虹吸排水相结合的屋面雨水组织与排放系统等亮点，同时也是采用了高科技手段来实现的。

　　国家体育场电气、弱电系统，经过国际知名的电气、电讯供应商、承包商对其进行了评估，结论是，国家体育场整体供配电方案优先考虑了安全性、可靠性、供电连续性和先进性，系统性能优于雅典奥运会主场馆的相应系统，设计达到了2008年奥运会场馆建设中应达到的水平。电讯工程系统设计从稳定性、安全性、可靠性方面优于雅典奥运会场馆的相应系统。

　　人文奥运，开放平等，快乐属于人民

　　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)的需要，建立适宜的人文环境”。

　　“鸟巢”的设计构思上人文体现了这样几个方面。

　　开放、平等的体育场，体现人类向自然的回归;缓缓升起的坡状基座向体育场内部延伸，体育场成为开放平等的、而非纪念碑式的，是人民的体育场。

　　体现竞技体育理念，体育场的均匀连续的碗状看台设计，激发观众与运动员的热烈互动气氛，完美体现“竞技”、“体育”的本质。

　　以人为本，满足各类人群的使用需求，在初步设计和施工图设计过程中多次与奥组委及各国际单项体育竞赛组织联系沟通，最大限度地满足了体育竞赛的要求，同时也通过了政府相关主管部门的审查，满足各种人群的功能使用要求。

　　赛后利用结合旅游开发，“文体明星手印区”、“建设者留名地”、“和平鸽广场”等体现人文特色。

　　延伸阅读

　　鸟巢技术独创

　　■设计领域的科技创新亮点：国家体育场钢结构屋盖结构形式复杂、几何构型新颖独特，用常规的平面设计图纸无法满足，因此在设计中采用了在航空、汽车制造工业中广泛应用的三维建模立体空间软件CATIA，解决了复杂建构的空间建模问题。

　　■鸟巢屋盖肩部次结构扭曲构件以受弯为主，构件壁厚很薄，容易发生局部屈曲。在设计过程中对其受力机理与设计方法进行了深入的研究。在清华大学、同济大学和北京工业大学做了不同的结构试验，验证了设计方法的可靠性。

　　■国家体育场钢结构卸载是整个工程成败的关键所在，卸载重量近3万吨，如此体型、重量巨大、形状复杂的钢结构卸载在国内外是无先例的。经过详细的计算分析和实施技术研究，保证了国家体育场钢结构的成功卸载。