沿着总书记的足迹|以匠心擘画“双奥”场馆

发布时间 2024年08月12日

【编者按】党的十八大以来,习近平总书记先后对中国建科主导或参与设计的31个国内外项目亲临视察或作出指示批示,为新时代中国建科改革发展把舵领航、指引方向。中国建科坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,始终把学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神作为首要政治任务,秉承“传承中华文化、打造中国设计、促进科技进步、引领行业发展”的企业使命,在服务区域协调发展、新型城镇化、乡村振兴、可持续发展、文化强国等国家重大战略中发挥着重要作用。

位于北京奥林匹克公园中心区的国家体育场为2008年北京奥运会的主体育场。它宛若一个用树枝般编织成的“鸟巢”,融合了现代建筑技术和中国传统建筑美学,创造出了一个寓意生命孕育、希望播撒的建筑奇迹。2022年2月4日晚,举世瞩目的北京第二十四届冬季奥林匹克运动会开幕式在国家体育场隆重举行,国家主席习近平出席开幕式并宣布本届冬奥会开幕。夜幕下的国家体育场华灯璀璨、美轮美奂,这座以“鸟巢”造型闻名于世的建筑,成为世界上首座举办过冬奥会和夏奥会“双奥”开幕式的体育场馆。

▲国家体育场“鸟巢”

作为设计联合体成员之一的中国建科所属中国建筑设计研究院有限公司(简称中国院)参与完成了“鸟巢”方案设计及初步设计,并作为牵头负责方完成了“鸟巢”的施工图设计。“鸟巢”场馆是由多个钢桁架交叉支撑形成的网格状复杂空间架构,其设计方案超越了当时的技术水平,常规的设计方法无法满足设计建造需求。为此,中国工程院院士、中国建科首席科学家、时任中方总设计师李兴钢牵头的设计团队创建了超大型复杂场馆数字化三维设计方法,在国内建筑行业率先实现了空间几何构型构件的参数化设计、空间坐标定位与高精准度建造,并且同步解决了与之密切相关的系列关键技术问题。按照“节俭办奥”的指导思想,设计联合体完成了对“鸟巢”的“瘦身”设计,观众规模从10万座降至9.1万座(赛后拆除临时看台后,降至8万座),取消了“可开启屋盖”,并适度扩大了屋顶的开口,调整了结构的“编织”体系。“鸟巢”瘦身设计在减少用钢量的同时,提高了结构的安全度,并在满足奥运会的基本功能需求的同时,兼顾了场馆赛后利用。

▲ “瘦身”后的“鸟巢”鸟瞰

在工程建设后期,中国院完成了主席台贵宾区的精装修设计——“喜鹊登枝”“连理枝”“比翼鸟”“运筹帷幄”“天行健,君子以自强不息”……一个个中国传统的设计主题及雕漆等传统工艺与现代手法的运用,讲述着中国式“团结、友谊、和平”的办赛、竞赛和运动理念;服务于开闭幕式演出和仪式的“场地地仓”和“钢结构上空”设施工程,完美呈现了“画卷”“活字模”“李宁飞天点燃主火炬”“攀登记忆之塔”等经典“中国瞬间”。

▲接见厅(“喜鹊登枝”主题)

如今,国家体育场成为为数不多的赛后良性运营的奥运场馆,是世界范围内奥运遗产可持续利用的杰出典范,也是北京市标志性的城市景观。而中国院当年的核心设计团队仍然持续为“鸟巢”的赛后改造以及大型赛事、大型演出活动中的技术保障提供技术服务。

北京延庆小海坨山顶,国家高山滑雪中心犹如崇山峻岭中一只振翅欲飞的雪燕。山林掩映之中,狭长的雪道从山顶蜿蜒而下,与蓝天白雪交相辉映,勾画出独有的北国画卷。国家雪车雪橇中心依山势而建,宛若一条游龙飞腾于山脊之上,若隐若现,嬉游于山林之间。

2021年1月18日,习近平总书记赴北京冬奥会延庆赛区考察。在国家高山滑雪中心,他到达中间平台了解国家高山滑雪中心建设情况,强调要突出绿色办奥理念,把发展体育事业同促进生态文明建设结合起来,让体育设施同自然景观和谐相融,确保人们既能尽享冰雪运动的无穷魅力,又能尽览大自然的生态之美。在国家雪车雪橇中心,他先后来到赛道出发区、结束区,察看了雪车、雪橇运动员从出发到冲刺的完整训练过程。习近平总书记考察后指出:“中国打造出了最好的场馆,工程建设人员作出了历史性贡献。”“赛区的建设者了不起,每一个中国人都了不起。”

▲国家高山滑雪中心“雪飞燕”

▲国家雪车雪橇中心“雪游龙”

2015年7月31日,在马来西亚吉隆坡举行的国际奥委会第128次全会上,国际奥委会主席巴赫宣布,中国北京获得2022年第二十四届冬季奥林匹克运动会举办权。当年的国家体育场“鸟巢”的中方总设计师李兴钢再次进入“奥运时间”,担任2022年北京冬奥会延庆赛区总设计师。

高山滑雪被称作“冬奥会皇冠上的明珠”、雪车雪橇被誉为“冰雪运动中的F1方程式”,其场馆设计、建造、运维及相关技术和话语权长期被国外垄断,国内零基础。延庆赛区地势复杂、气候严苛、生态脆弱、场馆顶尖,拥有冬奥历史上最难设计的赛道、最为复杂的场馆,是最具挑战性的冬奥赛区,建设面临着技术、环境、可持续性、文化等多方面挑战。

面对以上挑战,李兴钢牵头设计建设团队开创了建设全程“以场馆带规划、以设计带需求、以科研带工程”的工作模式,提出并围绕“山林场馆 生态冬奥”的核心理念,主持研发了超长三维异形曲面赛道高精度生成与一体化成型、赛道地形气候保护系统、基于车橇运动方程的赛道设计和测算调整方法、高速滑行全过程数字孪生、顺形势弱介入可逆式高山场馆、超千米海拔落差生态保护与修复、基于自然环境信息模型的场馆数字化设计建造、基于多场景转换的“BIM+”信息协同等国际领先技术,建成了经国际认证的世界最好的滑行中心(雪游龙)、世界领先的高山滑雪中心(雪飞燕)和最具生态特色的冬奥赛区,高质量、超预期建设完成延庆赛区及其场馆群,为成功举办北京冬奥会作出了重大贡献,向世界展现了中国工程技术实力和文化自信。

▲通过精确计算建造而成的遮阳棚能有效保护赛道(来源:李兴钢工作室)

“‘山林场馆’不仅是对整体环境的尊重,也是解决问题的最好答案。我们希望强调人工建造与自然环境的可持续交互关系,在这里我们面对挑战、完成建设的同时,发展出了诗意的内涵。”冬奥延庆赛区总设计师李兴钢说。在成功举办2022年冬奥会比赛之后,国家高山滑雪中心和国家雪车雪橇中心也成为可持续发展的奥运遗产,作为国际一流的雪上竞赛场馆和国家级雪上训练基地,它们吸引了众多顶尖选手和高水平运动员来此比赛训练。同时,延庆优美的山林环境、丰富的景观资源也使其成为环北京地区居民四季休闲度假的胜地之一。

▲钢架雪车在螺旋弯赛道上飞驰(摄影:孙海霆)

眺望前路,笃行不怠。未来,中国建科将持续深入学习贯彻习近平总书记重要指示批示精神,继续沿着总书记指引的方向,自觉履行科技型央企的使命担当,充分发挥科技创新引领作用,为高水平科技自立自强作出更大贡献。