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北京奥运工程自主创新铸就科技奥运

http://www.enorth.com.cn  2006-06-10 08:51
 

 



“鸟巢”工程内环首件桁架准备吊装。
 

  北工大体育馆是由华南理工大学建筑设计院自主设计的。为了寻找到最适合羽毛球运动的场馆设计方案,中国设计师们四处“取经”,考察了雅典奥运会、巴塞罗那奥运会甚至1960年罗马奥运会的运动场馆,参观了国家体育总局的国家队羽毛球训练馆,还跟着国家队到英国参加了去年初的全英羽毛球公开赛……但是,这些场馆的设计不是不适合羽毛球比赛,就是不可复制——

  雅典古狄奥林匹克综合体育中心因为同时承担奥运会现代五项比赛任务,场馆设计并不完全符合羽毛球运动的要求;伯明翰英国国家室内体育馆的场地设计倒是非常方便羽毛球比赛使用,可人家全英羽毛球公开赛是在3月份,压根儿不用开空调,而奥运会是在8月,不开空调是不可能的;国家体育总局羽毛球训练馆的设计非常好,空调是通过天花板上许多密密麻麻的送风孔出风,完全不影响比赛,但这种设计只能用于小型场馆……

  华南理工大学的设计人员跟国家队的李永波总教练以及林丹、张宁等队员交流,问他们,哪次大赛的场馆设计完全符合羽毛球运动要求,让人挑不出一点毛病的?大家都说,印象中还真没有。——这也难怪,目前世界上所有能举行大赛的高水平体育场馆,几乎没有哪个是为羽毛球比赛专门设计的。

  没有可供借鉴的先例,只能靠中国人自己想办法。

  经过多次论证,决定采用观众席席下送风的空调设计,也就是看台内增设空调送风管道,让凉风从观众的座椅下面吹出来。每两个座位下面,有三个直径各13厘米的送风口,整个体育馆中,这样的送风口共有1万多个。

  采用这样的设计有两个好处:首先是降低了风速。风速大小与出风管道的横截面积是成反比的,把一个出风口“分解”成了1万多个出风口,风速当然就小了;其次是避免了空调风向对场上运动员的影响。一般体育馆空调的送风管道是在屋顶,风从上面吹下来,再吹向四面的观众席,冷气在由上面转向侧面的过程中会形成一个涡旋气流,影响到羽毛球的飞行线路,现在将出风口设计在观众席下,回风口设计在两层观众席之间,就避免了涡旋气流的产生。

  席下送风,说起来容易,做起来却有点难。体育馆观众席的下方,实际上是观众集散大厅,洗手间、休息室和许多功能用房都设在那里,空调管道要从这些房间上面通过去。而北工大体育馆的独特外观要求建筑物不能太高,如果在屋顶加上管道,会让这些房间的使用空间变得更加矮小,何况这些房间功能不同,本身也需要不同的管道。为了避让开送风管道,同时让有限的空间得到最大的利用,中国设计师们反复修改,最终的设计方案与最初图纸相比,几乎所有房间的位置都挪了一遍。

  不仅在空调上下功夫,连每一扇门的位置都经过精心考虑。在最初的图纸上,为了疏散方便,休息大厅的门和观众席的门都是两两相对的。后来有专家提出,比赛的时候如果两扇门同时打开,会形成穿堂风,影响场上比赛。设计师们马上作了修改,把门的位置错开了。

  经过种种改进,现在,羽毛球馆内的风速可以控制在0.2米/秒以下,完全符合国际 羽联的要求。除了保证运动员能发挥最佳的竞技水平,也能保证观众席的舒适度——观众席的温度在25℃至27℃之间,场内则是26℃到28℃。

  依靠自己的智慧,中国人成功解决了困扰国际羽坛多年的“老大难”问题。

  创新设计:消除大赛的安全隐患

  奥运会这样的超大型国际赛事,动辄数万人聚集,疏散设施一定要足够安全合理。

  环绕“鸟巢”四周,有12对非常醒目的钢结构大楼梯曲曲折折向上延伸,它们是通往上层看台的必经之路。去过慕尼黑安联体育场的人,一定会觉得这些大楼梯似曾相识——是的,安联的设计师和“鸟巢”的外方设计师都是来自瑞士的赫尔佐格和德梅隆,所以,安联体育场也有这样通向上层看台的大楼梯,只不过基本上是直的,一通到底。其实,“鸟巢”的大楼梯原本也是这样设计的。但是,大家很快意识到,一通到底的大楼梯可能存在安全隐患,外方设计师的方案需要改进。

  这些楼梯每个都有60多米长,一端连接上层看台的集散大厅,一端连接下面的平台,中间没有任何出口。散场的时候,大家都在向下走,人流密集,万一有走在中间的人绊倒了,会不会引发恐慌,造成观众的踩踏?

  中方设计单位特意找到一家专业公司,采用专用软件对大楼梯进行了非正常状态下的疏散模拟分析,并根据结果改进了大楼梯的设计:首先,将原来一通到底的大楼梯改成一段一段的弯折形状,实际上是把大楼梯分割成了若干部分,防止观众万一摔倒后连续滚落;其次,全程安装摄像头,并有管理人员进行监控,一旦出现问题,马上有管理上的联动,可以临时封闭某一个区域,避免事故发生;再次,每个大楼梯中间都增加了一排扶手;最关键的改动,是增开了紧急疏散通道,把大楼梯和下面的楼层连接起来,这些通道平时不用,一旦发生紧急情况,通道将被打开,走在大楼梯上的观众可就近从其它楼层疏散出去,工作人员也可通过紧急通道迅速进入大楼梯进行疏导或营救。

  经过改进之后,一旦发生紧急情况,能保证在最短时间内把“鸟巢”内部的所有观众疏散出去。根据计算机模拟结果,把“鸟巢”内部的观众全部疏散出去只需约14分钟;而今年北京国安主场对阵山东 鲁能的那场比赛,赛后约20000名观众全部离开球场也用了大约14分钟。——不要忘了,“鸟巢”可以容纳的观众数是91000人,比那天到丰体观赛人数的4倍还多。

  奥运场馆建设中这些人性化的细节设计,反映的既是一种人文关怀,同时也是科技水平、创新能力。所有的人文关怀,都是通过创新设计、科技手段来实现的。

  “人文奥运”的背后,一样折射着自主创新的光芒。

稿源:北京日报 编辑:郑津
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