建筑是一个令人兴奋与痛苦的行业:在方案设计时,我们头脑中充满了奇思妙想,心里是乌托邦般的盈盈喜悦。然而随着实施的深入,苛刻的投资-回报目标、材质与工艺能力的限制、结构与功能的矛盾,种种样样的纷争间,无奈妥协的叹息此起彼伏。此时此刻,新技术、新材料、新模式,一切新的可能性宛如横空出世的救世主,连接起梦想与现实。
2008奥运会的场馆们就这样闪亮登场了,这些开拓性的构筑物将实验室的机巧变做大工业生产的成品,掀开了中国建筑的新篇章。在下面一系列文章里,笔者将介绍一些奥运建筑特色,希望对中国的从业者们有所助益。
人们在惊叹于水立方的轻盈脱俗与科技极致之余,似乎还应对其高科技元素进行更多了解。
120年前,物理学家凯尔文爵士问道:“如果将三维空间细分为若干个小部分,要保证每个部分体积相等,相互接触面积最小,这些细小的部分应该是什么形状?”这个问题至今没有终结答案。1993年,爱尔兰物理学家威尔莱和弗兰提出的14面体与12面体的结构组合是到目前为止最理想的方案。于是,泡沫结构理论促成了一处离经叛道的建筑,它就是水立方。
它的设计应用泡沫结构原理,一个个12与14面体的气泡连续组成的四方体简约又高贵,碧澄天色的投影为之镀上纯净优雅的自然。三维空间内各部分的接触表面积最小,运用到钢结构中,所用的钢材就最省。建筑结构看似复杂,其实具有高度的重复性,便于预制安装。
但是,如果没有ETFE (Ethylene Tetra Fluoro Ethylene,乙烯-四氟乙烯)这种先锋性环保建材,泡沫结构的理论价值就不会有实践的可能。物理学、高分子材料技术与艺术的结合,成就了建材史上一次重要的实践。
首先ETFE不包含可塑剂或其他异质材料,变形能力却完全等同于任何塑膜。它可依据建筑设计的需要剪裁和成型,也可依据建筑物节能要求多层热合焊接,能够轻易满足组成水立方外围的3000多个气枕形状多变的需求。
ETFE含有氟元素,使它比玻璃更稳定,成本只相当于同面积的中高档玻璃幕墙,而其二层膜可实现的热功性能顶得上3层玻璃幕墙的效果。这种比玻璃更透明、更轻的材料还拥有超乎寻常的机械强度。
对一个游泳池来说,热需求大于它的冷需求。ETFE具有良好的红外线与紫外线穿透能力。水立方外墙采用两层ETFE气枕,中间留有钢结构支撑起来的空间,这个空间可以帮助建筑本身完成自然通风,防止温室效应。高透明保证了阳光射入,给游泳池和室内空气加热。ETFE具备很高的非传导性,不导电,不可湿,不碳化,几乎对任何化学品都不反应,长时间曝露于户外也不改其特性。自净能力也十分突出,ETFE材料几乎不需日常保养。
水立方是全球迄今最大的ETFE结构工程,把这一绿色全新的材料应用推到了新极致。
奥运“鸟巢”见证中国胸怀
“鸟巢”,这件被誉为“第四代体育馆”的伟大建筑作品,见证的不仅仅是人类21世纪在建筑与人居环境领域的不懈追求,也见证着中国这个东方文明古国不断走向开放的历史进程。
2002年10月25日,受北京市人民政府和第二十九届奥运会组委会授权,北京市规划委员会面向全球征集2008年奥运会主体育场——中国国家体育场的建筑概念设计方案。
国家体育场是第一个进入建筑设计程序的北京奥运场馆设施。据北京市规划委介绍,国家体育场建筑概念设计竞赛分为两个阶段:第一阶段为资格预审;第二阶段为正式竞赛。截止到2002年11月20日,竞赛办公室共收到44家著名设计单位提供的有效资格预审文件,经过严格的资格预审,最终确定了14家设计单位进入正式的方案竞赛,他们分别来自中国、美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、日本、加拿大、瑞士、墨西哥等国家和地区。
奥运会不仅吸引着世界上最伟大的运动员创造最好的成绩,而且吸引着世界上最伟大的建筑师创造最伟大的作品,包括世界建筑设计最高奖——“普利茨克奖”得主在内的全球许多最具实力的设计团队和最有才华的设计师都参与了这次竞赛。2003年3月18日,最终参与竞赛的全球13家具有丰富经验的著名建筑设计公司及设计联合体,将他们理想中的中国国家体育场的壮丽构想送抵北京。13个设计方案中,境内方案2个、境外方案8个、中外合作方案3个。
在随后的方案评审中,由中国工程院院士关肇邺和荷兰建筑大师库哈斯等13名权威人士组成的评审委员会对参赛作品进行严格评审、反复比较、认真筛选,经过两轮无记名投票,选举出3个优秀方案,分别是由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案、由中国北京市建筑设计研究院独立设计的“浮空开启屋面”方案、由日本株式会社佐藤综合计画与中国清华大学建筑设计研究院合作设计的“天空体育场”方案。
在此基础上,评审委员会又以压倒多数票推选“鸟巢”方案为重点推荐实施方案。在讨论“鸟巢”方案时,共有8票赞成、2票反对、2票弃权、1票作废。在国际建筑竞赛中,一个方案能获得如此多的共识,应属少见。
为征求公众意见,竞赛组织单位又将全部13个设计方案在北京国际会议中心公开展出。展出历时6天,征得观众投票6000余张。其中被中外评委重点推荐的“鸟巢”方案获票3506张,“浮空开启屋面”获票3472张,“天空体育场”获票3454张,排名前三位。“鸟巢”名列第一,表现出观众与评委在相当程度上的认同。





