隨著2008年北京奧運(yùn)會的日益臨近，一座座各具特色的奧運(yùn)場館正在北京拔地而起，它們以各自創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念、
建筑技術(shù)、智能化
配套設(shè)施等多方面高科技的應(yīng)用，從不同的角度展示著中國自主創(chuàng)新的科技成果，展示著“科技奧運(yùn)”理念的成功實(shí)施。
舉辦一屆“有特色，高水平”的運(yùn)動會，是北京向全世界做出的莊嚴(yán)承諾，也是北京給自己確立的2008年奧運(yùn)會的奮斗目標(biāo)。“高水平”集中體現(xiàn)在八個方面，其中“要有高水平的體育場館設(shè)施和競賽組織工作”被列入第一條。如果說對高水平競賽組織工作的檢閱將在奧運(yùn)會期間得到體現(xiàn)的話，那么對于高水平體育場館設(shè)施的“考核和檢閱”，早已在奧運(yùn)場館新建、改擴(kuò)建的過程中拉開了序幕。與此同時(shí)，北京正在交出一份又一份鐫刻著自主創(chuàng)新和科技奧運(yùn)成果的獨(dú)特答卷———
讓我們端詳“鳥巢”。其設(shè)計(jì)理念具有領(lǐng)先于世界的超前性，而且很多施工難題也前所未有，例如它的
鋼結(jié)構(gòu)工程就是世界上施工難度最大的工程之一；整個鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)，包含了設(shè)計(jì)、材料、加工、制作、安裝、檢測、管理等各個方面，迄今為止創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)達(dá)到幾十項(xiàng)，都是中國人依靠自己的科技創(chuàng)新能力獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的，令世界矚目。
讓我們回望“水立方”。它采用一種基于三維空間有效分割
氣泡理論的新型空間結(jié)構(gòu)，如水分子結(jié)構(gòu)般，煥發(fā)出澄澈的藍(lán)，呈現(xiàn)出十分特別的視覺體驗(yàn)，閃耀著現(xiàn)代科技的光芒，堪稱世界之最。
讓我們走向“奧林匹克水上公園”。它充分運(yùn)用水循環(huán)處理系統(tǒng)，使得每一滴水在這里都得到了妥善的利用，保護(hù)了珍貴的水資源，實(shí)現(xiàn)了污水零排放。依據(jù)直飲水、生活用水、再生水等用水依據(jù)“高質(zhì)高用、低質(zhì)低用”的原則，實(shí)行分質(zhì)供水，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源的目標(biāo)。
讓我們走進(jìn)北京科技大學(xué)體育館。這里將是2008年奧運(yùn)會柔道和跆拳道的比賽場館，通過館頂上的
采光“氣球”，收集并儲存室外光線，實(shí)現(xiàn)了日間采光照明的“零耗能”。
讓我們一同來了解國家體育館。它用廢鋼渣解決建筑物抗浮問題；建設(shè)并網(wǎng)
太陽能光伏發(fā)電站，解決電網(wǎng)用電高峰問題；先進(jìn)的
保溫玻璃幕墻，降低運(yùn)營成本；采用多功能技術(shù)的復(fù)合屋面解決了目前大多數(shù)體育建筑普遍存在的屋面雨點(diǎn)噪聲問題等，這些對于普通老百姓來說顯得有些專業(yè)和生澀的技術(shù)術(shù)語后面，恰恰蘊(yùn)含著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)所構(gòu)建的新型運(yùn)動場館的始末。
在今天本報(bào)所奉獻(xiàn)的“創(chuàng)新篇”、“環(huán)保篇”、“發(fā)展篇”和“人本篇”里，讀者會清晰讀到北京在實(shí)踐科技奧運(yùn)進(jìn)程中的眾多喜人成就。他們充分反映出北京奧運(yùn)會緊密結(jié)合國內(nèi)外科技最新進(jìn)展，集成全國科技創(chuàng)新成果，舉辦一屆高科技含量體育盛會的具體實(shí)踐；感受到科技創(chuàng)新能力賦予北京科技奧運(yùn)的巨大能量，了解到我國自主科學(xué)技術(shù)對于綠色奧運(yùn)的強(qiáng)大支撐。———編者按
“鳥巢”、“水立方”領(lǐng)銜奧運(yùn)新地標(biāo)
作為北京奧運(yùn)會的主體育場，國家體育場形似鳥巢，設(shè)計(jì)理念新穎，結(jié)構(gòu)造型特殊，是目前世界上規(guī)模最大、用鋼量最多、技術(shù)含量最高、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、施工難度空前的超大
型鋼結(jié)構(gòu)體育設(shè)施工程。
經(jīng)過5年的風(fēng)雨歷程，這一萬眾矚目的“奇跡”工程終于從圖紙變成了現(xiàn)實(shí)，已成為古老京城新的奧運(yùn)地標(biāo)。
設(shè)計(jì)招標(biāo)
2002年，北京《國家體育場(2008年奧運(yùn)會主體育場)建筑概念設(shè)計(jì)方案》舉行國際競標(biāo)。2003年4月，經(jīng)過嚴(yán)格的評審程序和群眾投票，由瑞士赫爾佐格和德梅隆設(shè)計(jì)事務(wù)所、奧雅納工程顧問公司及中國建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)聯(lián)合體共同設(shè)計(jì)的“鳥巢”方案，以新穎的設(shè)計(jì)、獨(dú)特的結(jié)構(gòu)成為國家體育場的設(shè)計(jì)方案，“鳥巢”這一名稱不脛而走。
停工瘦身
在經(jīng)歷了一年多的籌備之后，“鳥巢”于2003年12月24日9時(shí)15分破土動工。
2004年7月，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“節(jié)儉辦奧運(yùn)”，“鳥巢”暫時(shí)停工。
2004年11月下旬，“鳥巢”的設(shè)計(jì)優(yōu)化調(diào)整方案出爐———維持“鳥巢”的設(shè)計(jì)概念，取消了可開啟屋蓋、擴(kuò)大了屋頂開孔———與原設(shè)計(jì)相比，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量減少了22.3%，
膜結(jié)構(gòu)減少了13%。
高速建設(shè)
2004年12月28日，經(jīng)過專家的精心設(shè)計(jì)與重新評估，國家體育場工程正式復(fù)工，建設(shè)進(jìn)程進(jìn)入高速發(fā)展期。
2006年8月31日13時(shí)，經(jīng)過60多名焊工最后12個小時(shí)的連續(xù)作業(yè)，“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)立面次結(jié)構(gòu)的26個合龍焊口全部完成
焊接作業(yè)，“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)工程合龍完成。
挺身矗立
2006年9月17日11時(shí)30分，“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)卸載中第七次35步的最后一次卸載完成。在整個鋼結(jié)構(gòu)與支撐點(diǎn)完全脫離的那一瞬間，真正的“鳥巢”誕生了！
“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)整體卸載完成，鋼結(jié)構(gòu)由被外力支撐的狀態(tài)變成完全靠自己支撐，從這一刻起，“鳥巢”不局限于是圖紙，而成了真正的國家體育場。
與2008年北京奧運(yùn)會主場館“鳥巢”的設(shè)計(jì)相比，“水立方”體現(xiàn)了更多的女性般的柔美。方形的游泳中心與圓形的國家體育場一起體現(xiàn)了“天圓地方”的理念。兩個建筑一圓一方，一個陽剛，一個陰柔，在視覺上極具沖擊力。
同時(shí)，“水立方”也是唯一一座由港澳臺僑同胞捐資建設(shè)的奧運(yùn)場館。
2003年1月15日，國家游泳中心建筑設(shè)計(jì)方案面向全球招標(biāo)。半年后，國家游泳中心設(shè)計(jì)方案正式確定，它的建筑造型是一個充滿水的立方體，簡稱“水立方”。該方案由中國建筑工程總公司、
澳大利亞PTW公司、澳大利亞ARUP公司組成的聯(lián)合體設(shè)計(jì)。
2003年12月24日，“水立方”與“鳥巢”同時(shí)開工建設(shè)。在經(jīng)歷了鋼結(jié)構(gòu)施工和外層膜結(jié)構(gòu)施工之后，2006年12月26日11時(shí)55分，隨著最后一顆
螺釘的
固定完畢，國家游泳中心外層最后一個氣枕正式安裝完成。這標(biāo)志著俗稱“水立方”的外層膜結(jié)構(gòu)順利完工。這座水藍(lán)色神奇建筑經(jīng)過3年的施工建設(shè)終于盛裝亮相。
“水立方”的獨(dú)特之美還吸引了眾多中外記者的鏡頭。2006年底，在北京市旅游局主辦的“北京———鏡頭中的奧運(yùn)之城”攝影大賽中，來自美國的Peter Danford以全新的視角把奧運(yùn)會游泳比賽場館“水立方”表現(xiàn)得如夢如幻，獲得了大賽特等獎。
國家游泳中心整個工程預(yù)計(jì)將于2007年年底竣工。2008年2月1日至5日，“水立方”將迎來首場測試賽———中國游泳公開賽。隨后，2008年2月19日至24日是第16屆國際泳聯(lián)世界杯跳水賽。花樣游泳奧運(yùn)會資格賽也將于2008年4月16日至20日在這里舉行。
◎創(chuàng)新篇
奧運(yùn)工程從設(shè)計(jì)到施工，向世界不斷展示出亮點(diǎn)，為中國提供了廣闊舞臺。設(shè)計(jì)招標(biāo)階段設(shè)立保障機(jī)制，奠定奧運(yùn)工程自主創(chuàng)新的體制基礎(chǔ)；技術(shù)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新層出不窮；
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)國際國內(nèi)空白，綻放自主創(chuàng)新之花……“科技奧運(yùn)”理念貫穿奧運(yùn)工程的各個領(lǐng)域。
“鳥巢”結(jié)構(gòu)鋼材全部自給
“鳥巢”
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奇特新穎，鋼結(jié)構(gòu)最大跨度達(dá)到343米。如果使用普通鋼材，厚度至少要達(dá)到220毫米。這樣一來，“鳥巢”鋼材重量將超過8萬噸。從工程的實(shí)際需求出發(fā)，低
合金高
強(qiáng)度的Q460是最好的選擇。但是，以前這種鋼只用在機(jī)械方面，國內(nèi)也沒有廠家生產(chǎn)，一般需要進(jìn)口。
從2004年9月開始，武鋼的科研人員就開始著手研制Q460，經(jīng)過反復(fù)科研攻關(guān)，2005年7月，為“鳥巢”準(zhǔn)備的110毫米厚的Q460開始批量生產(chǎn)。400噸Q460，成為了“鳥巢”
鋼筋鐵骨中最堅(jiān)硬的一部分。同時(shí)，首鋼、鞍鋼等企業(yè)也接下了GJ345D、345C、420C等高強(qiáng)度鋼材的生產(chǎn)訂單。在奧運(yùn)工程中，所有鋼材全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。
“水立方”膜材料做“外衣”
提起創(chuàng)新，就不得不說國家游泳中心(“水立方”)獨(dú)特的“外衣”。“水立方”是我國第一個采用ETFE(乙烯—四氟乙烯共聚物)膜材料作為立面維護(hù)體系的建筑。
“水立方”的外形看上去就像一個藍(lán)色的水盒子，而墻面就像一個個無規(guī)則的泡泡。這些泡泡所用的材料“ETFE”，這種材料的
耐腐蝕性、保溫性俱佳，自潔能力強(qiáng)。國外的抗
老化試驗(yàn)證明，它可以使用15至20年。
“水立方”設(shè)計(jì)采用了泡沫理論，建筑外墻分布著3000個不規(guī)則的氣枕，即使出現(xiàn)外膜
破裂，8小時(shí)內(nèi)就可以將破損的外膜修補(bǔ)或更換。ETFE膜立面裝配系統(tǒng)在國家游泳中心的運(yùn)用、嘗試是迄今世界上規(guī)模最大、構(gòu)造最復(fù)雜、技術(shù)綜合最全面的一次。
射擊館不像比賽像“狩獵”
北京射擊館最大的創(chuàng)意亮點(diǎn)就是“林中狩獵”。站在館外放眼望去，整個場館外壁布滿了棕色木條紋，看上去像長滿了高大樹木的森林。這些木條紋不僅營造出了“狩獵”的氣氛，還有特殊的功效———木條實(shí)際上是木紋
鋁合金材質(zhì)，能夠遮擋強(qiáng)光，將適合的光線導(dǎo)入館內(nèi)。
走進(jìn)資格賽館大廳，看到的地磚都是接近土壤顏色的，交錯的木地板刻畫出林木的效果，深吸一口氣，還能聞到青草的香味，讓運(yùn)動員和觀眾都有置身林中的狩獵感覺。
◎環(huán)保篇
綠色奧運(yùn)”體現(xiàn)著“科技奧運(yùn)”的思想，“科技奧運(yùn)”成為“綠色奧運(yùn)”的依托。為了實(shí)現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”的承諾，奧運(yùn)場館在設(shè)計(jì)和建設(shè)中運(yùn)用了各種新技術(shù)、
新材料，真正做到了將環(huán)保理念和創(chuàng)新科技完美地結(jié)合在一起。
“鳥巢”廢棄鋼材變廢為寶
“鳥巢”工程鋼結(jié)構(gòu)卸載之后，建設(shè)中的廢棄鋼材將被全部制成紀(jì)念品，向全社會公開發(fā)行。“鳥巢”鋼材變廢為寶，紀(jì)念品將包括多個類別，有小型徽章，也有體積較大的擺件，價(jià)格則從幾十元到上千元不等。
國家體育館太陽能照亮兩萬平方米
國家體育館安裝有1124塊
太陽能電池組件，這些
太陽能電池組每天額定
輸出功率達(dá)到100千瓦，并入電網(wǎng)后，可用于國家體育館2萬平方米地下場所的照明。初步計(jì)算，國家體育館100千瓦
光伏電站設(shè)計(jì)使用壽命為25年，累計(jì)發(fā)電232萬度，按一度電能平均消耗390克標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，國家體育館太陽能電池使用25年可以減排二
氧化碳約2352.5噸、二氧化硫約21.7噸和氮氧化物約6.3噸。
水上公園場館污水“零排放”
水上公園水面面積約64萬平方米，綠地面積約58萬平方米，綠化率超過82%，是北京奧運(yùn)會綠化率最高的比賽場館。這里原來是一片荒河灘，現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個純天然的“綠色氧吧”。
水上公園將環(huán)保理念貫徹到建設(shè)和使用的各個方面：為了節(jié)約水源，場館在建設(shè)中特別選擇了耐旱的樹種；場館還大量采用
可再生能源和節(jié)能照明技術(shù)，場地的主要照明就來自150盞
太陽能光伏發(fā)電路燈；更為重要的是，大型水循環(huán)處理系統(tǒng)基本上每一個月左右就能把賽區(qū)內(nèi)全部的水循環(huán)凈化一次，能有效控制和維持擁有健康平衡生態(tài)環(huán)境的水體，實(shí)現(xiàn)場館污水的“零排放”。
柔道館場館采光“零耗能”
北京奧運(yùn)會柔道跆拳道比賽場館特別裝備有儲存陽光的采光罩。每個氣球似的采光罩里藏著將近150個口徑達(dá)到53厘米的光導(dǎo)管。它能收集并儲存室外的光線，通過有放大作用的漫射器將光線均勻地灑進(jìn)場館，從而實(shí)現(xiàn)采光“零耗能”。 射擊館日常訓(xùn)練無需開燈
由于房屋高度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，盡可能采用自然光照明，使射擊館在白天不開燈也能比較亮堂，平時(shí)運(yùn)動員訓(xùn)練可以不用開燈。建筑外部裝飾的百葉是由熱轉(zhuǎn)印木紋
鋁合金制成。它既起到了
建筑裝飾作用，還能遮擋23%左右的陽光，可以有效遮擋強(qiáng)烈日照進(jìn)入室內(nèi)，降低室內(nèi)能源消耗。
◎發(fā)展篇
奧運(yùn)會絕不僅僅是十幾天的賽事，后奧運(yùn)時(shí)代的體育設(shè)施如何做到可持續(xù)一直是各方關(guān)注的焦點(diǎn)。北京奧運(yùn)會場館在設(shè)計(jì)伊始就考慮到了各個場館在賽后的使用和發(fā)展，真正做到了在奧運(yùn)會前籌劃“后奧運(yùn)時(shí)代”。
水上公園將成度假區(qū)
順義奧林匹克水上公園奧運(yùn)會后將成為北京東北部最大的旅游休閑度假區(qū)。
順義區(qū)專
門成立北京順義水上公園投資發(fā)展中心。按計(jì)劃，以水上公園為核心的周邊15平方公里區(qū)域內(nèi)，包括高爾夫球、馬術(shù)、拓展等其他體育項(xiàng)目，采摘、觀光等旅游項(xiàng)目的綜合開發(fā)工作今年將完成區(qū)域概念性規(guī)劃的編制工作，明年將啟動招商工作。在不遠(yuǎn)的將來，一個以水上公園為核心、集文化、娛樂、體育休閑于一體的北京東北部最大的旅游休閑度假區(qū)將展現(xiàn)在世人面前。
“水立方”營造游樂中心
“水立方”的設(shè)計(jì)方案顯示，通過奧運(yùn)賽后改建，游泳中心的競賽功能面積屆時(shí)將只占到總面積的21.4%左右，賽后它將是一個戲水樂園，運(yùn)營的主體是人造沖浪海灘，圍繞它還有種類繁多的水上娛樂、健身、培訓(xùn)等設(shè)施，建成后將是北京最大、最全面的市民水上游樂中心，為將來的市場化運(yùn)營管理提供了廣闊的發(fā)展空間。
射擊館變身射擊博物館
北京射擊館不但將成為奧運(yùn)會等大型賽事的比賽場地，還將成為射擊運(yùn)動員訓(xùn)練、切磋交流、留存紀(jì)念的家園。部分臨時(shí)設(shè)施改造后可以對外開放，成為健身、購物、休閑、娛樂場所，還能成為國防教育基地、推廣公眾射擊體育運(yùn)動基地及宣傳奧林匹克精神的射擊運(yùn)動博物館。
◎人本篇
在奧運(yùn)場館建設(shè)中，設(shè)計(jì)者從一開始就把“以人為本”的理念擺在了首位，為滿足運(yùn)動員和觀眾需求的各種細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)隨處可見。
“鳥巢”9.1萬名觀眾人人平等
長340米、寬300米的“鳥巢”內(nèi)沒有
立柱，9.1萬個坐席環(huán)抱著賽場的收攏結(jié)構(gòu)，上下層之間錯落有致，無論觀眾坐在哪個位置，和賽場中心點(diǎn)之間的視線距離都在140米左右，確保每個觀眾都可以得到最佳的觀賽效果。
“鳥巢”的下層膜采用的
吸聲膜材料、鋼
結(jié)構(gòu)構(gòu)件上設(shè)置的
吸聲材料以及場內(nèi)使用的電聲擴(kuò)音系統(tǒng)，這三層“特殊裝置”使“巢”內(nèi)的語音清晰度指標(biāo)指數(shù)達(dá)到0.6———這個數(shù)字保證了坐在任何位置的觀眾都能清晰地收聽到廣播。
“鳥巢”的觀眾席里，還為殘障人士設(shè)置了200多個輪椅坐席。這些輪椅坐席比普通坐席稍高，保證殘障人士和普通觀眾有一樣的視野。賽時(shí)，場內(nèi)還將提供助聽器并設(shè)置無線廣播系統(tǒng)，為有聽力和視力障礙的人提供個性化的服務(wù)。
2008年北京奧運(yùn)會在京的31個比賽場館中，新建場館有12個，改建場館有11個，臨時(shí)場館為8個。除北京之外，在上海、青島、沈陽、天津、香港、秦皇島六個地方也都有比賽場館。
其中北京順義奧林匹克水上公園于7月28日上午正式通過驗(yàn)收并交付使用，成為北京最早交付使用的新建奧運(yùn)場館之一。
7月28日，北京2008年奧運(yùn)會射擊館正式通過驗(yàn)收，交付使用。與射擊名將許海峰當(dāng)年打出的“第一塊奧運(yùn)金牌”類似，2008年的北京射擊館也是最有可能產(chǎn)生北京2008年奧運(yùn)會第一塊金牌的地方。
沙灘排球比賽歷來都是奧運(yùn)比賽中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。不過，這個賞心悅目的比賽項(xiàng)目也對比賽的環(huán)境有著苛刻的要求，如今，一座完全符合國際要求的比賽場地正在首都傳統(tǒng)工業(yè)遺址———朝陽公園內(nèi)的原北京煤氣用具廠舊址上屹立起來。
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