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為什麽北京奧運會場館設計成鳥巢?

“鳥巢”的看臺,是為了讓觀眾得到最好觀賽效果而特別設計的。

大多數體育場館,並不十分講究看臺的設計,而“鳥巢”的看臺,卻被設計得像個邊緣高低起伏的“碗”,是環抱著賽場的收攏結構,而且上下層看臺之間有壹部分交錯。這樣壹來,無論觀眾坐在“鳥巢”的哪個位置,和比賽場地中心點之間的視線距離都在140米左右。

坐在“鳥巢”的觀眾席向上看,除了藍天白雲,只能看到壹層薄薄的白色“窗欞紙”———那是“鳥巢”屋頂雙層膜結構的下層。這層半透明的PTFE膜像家庭裝修中的吊頂,遮蔽了錯綜復雜的鋼結構屋頂和屋架內的設備、管道,觀眾視線內沒有任何雜亂的物體,無形中就會把目光都聚焦向場內的賽事。

9萬多人同時觀賽,現場的聲音之嘈雜可想而知,如果場內沒有良好的吸聲材料和聲學效果,無論運動員還是觀眾都將很難聽清場內的廣播。“鳥巢”的下層膜采用吸聲膜材,能起到聲學吊頂的作用,配合鋼結構構件上設置的壹些吸聲材料,以及場內使用的電聲擴音系統,使“鳥巢”內部的語音清晰度指標指數達到0.6———這個數字完全能保證坐在任何角落的觀眾都能清晰地收聽到場內廣播。

8月的北京,天氣炎熱,91000人坐在壹個體育場裏看比賽,怎麽能增加其舒適度?

“鳥巢”的中方設計師們經過多次論證,借用了流體力學設計中的壹種計算機CFD模擬方法,對“鳥巢”的觀眾席進行了熱舒適度、風舒適度的模擬分析實驗。它可以精確模擬出“鳥巢”的鋼結構和膜結構,模擬出91000人同時觀賽時的自然通風狀況,並計算出每個區域的觀眾能感受到的溫度和濕度氣流速度,在圖紙上用不同顏色標示出來。現在,“鳥巢”所有的通風設施,都是按照這個模擬分析對外國設計師的圖紙進行調整優化的結果。無論觀眾坐在上層看臺還是下層看臺、普通座位還是VIP席,都能享受到自然光和自然風,達到較好的舒適度。

“鳥巢”的觀眾席裏,還為殘障人士設置了超過200個輪椅位置。相比普通座椅,這些輪椅座席的高度都做了提升,以保證和普通觀眾有壹樣的視野。而對於聽力和視力有損傷的觀眾,將提供助聽器和比賽解說無線廣播系統為他們服務。這些科技手段的運用,讓在“鳥巢”觀賽的所有人都能平等地享受體育帶來的樂趣。

讓運動員充分發揮水平

決定采用觀眾席席下送風的空調設計,也就是看臺內增設空調送風管道,讓涼風從觀眾的座椅下面吹出來

東四環邊上有壹座體育館,潔白的圓形屋頂讓它看上去既像壹枚微張的蚌殼,又像壹個倒扣的鬥笠。這就是新建的北京工業大學體育館,第29屆奧運會羽毛球和藝術體操比賽將在這裏進行。

了解羽毛球的人都知道,這個項目對於場館內部的空調設計有著特殊要求,因為空調帶來的風速和風向問題會直接影響到運動員的成績。

北工大體育館是由華南理工大學建築設計院自主設計的。為了尋找到最適合羽毛球運動的場館設計方案,中國設計師們四處“取經”,考察了雅典奧運會、巴塞羅那奧運會甚至1960年羅馬奧運會的運動場館,參觀了國家體育總局的國家隊羽毛球訓練館,還跟著國家隊到英國參加了去年初的全英羽毛球公開賽……但是,這些場館的設計不是不適合羽毛球比賽,就是不可復制。

沒有可供借鑒的先例,只能靠中國人自己想辦法。

經過多次論證,決定采用觀眾席席下送風的空調設計,也就是看臺內增設空調送風管道,讓涼風從觀眾的座椅下面吹出來。每兩個座位下面,有三個直徑各13厘米的送風口,整個體育館中,這樣的送風口***有1萬多個。

席下送風,說起來容易,做起來卻有點難。為了避讓開送風管道,同時讓有限的空間得到最大的利用,中國設計師們反復修改,最終的設計方案與最初圖紙相比,幾乎所有房間的位置都挪了壹遍。

不僅在空調上下工夫,連每壹扇門的位置都經過精心考慮。在最初的圖紙上,為了疏散方便,休息大廳的門和觀眾席的門都是兩兩相對的。後來有專家提出,比賽的時候如果兩扇門同時打開,會形成穿堂風,影響場上比賽。設計師們馬上做了修改,把門的位置錯開了。

經過種種改進,現在,羽毛球館內的風速可以控制在0.2米/秒以下,完全符合國際羽聯的要求。除了保證運動員能發揮最佳的競技水平,也能保證觀眾席的舒適度———觀眾席的溫度在25至27℃之間,場內則是26到28℃。

消除大賽的安全隱患

根據計算機模擬結果,把“鳥巢”內部的觀眾全部疏散出去只需約14分鐘

環繞“鳥巢”四周,有12對非常醒目的鋼結構大樓梯曲曲折折向上延伸,它們是通往上層看臺的必經之路。去過慕尼黑安聯體育場的人,壹定會覺得這些大樓梯似曾相識———是的,安聯的設計師和“鳥巢”的外方設計師都是來自瑞士的赫爾佐格和德梅隆,所以,安聯體育場也有這樣通向上層看臺的大樓梯,只不過基本上是直的,壹通到底。其實,“鳥巢”的大樓梯原本也是這樣設計的。但是,大家很快意識到,壹通到底的大樓梯可能存在安全隱患,外方設計師的方案需要改進。

這些樓梯每個都有60多米長,壹端連接上層看臺的集散大廳,壹端連接下面的平臺,中間沒有任何出口。散場的時候,大家都在向下走,人流密集,萬壹有走在中間的人絆倒了,會不會引發恐慌,造成觀眾的踩踏?

中方設計單位特意找到壹家專業公司,采用專用軟件對大樓梯進行了非正常狀態下的疏散模擬分析,並根據結果改進了大樓梯的設計:首先,將原來壹通到底的大樓梯改成壹段壹段的彎折形狀,實際上是把大樓梯分割成了若幹部分,防止觀眾萬壹摔倒後連續滾落;其次,全程安裝攝像頭,並有管理人員進行監控,壹旦出現問題,馬上有管理上的聯動,可以臨時封閉某壹個區域,避免事故發生;再次,每個大樓梯中間都增加了壹排扶手;最關鍵的改動是增開了緊急疏散通道,把大樓梯和下面的樓層連接起來,這些通道平時不用,壹旦發生緊急情況,通道將被打開,走在大樓梯上的觀眾可就近從其他樓層疏散出去,工作人員也可通過緊急通道迅速進入大樓梯進行疏導或營救。

經過改進之後,壹旦發生緊急情況,能保證在最短時間內把“鳥巢”內部的所有觀眾疏散出去。根據計算機模擬結果,把“鳥巢”內部的觀眾全部疏散出去只需約14分鐘;而今年北京國安主場對陣山東魯能的那場比賽,賽後約20000名觀眾全部離開球場也用了大約14分鐘。