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【钢结构·建筑】国家速滑馆方案生成记——“冰丝带”原创纪实

本文授权转载自公众号AT建筑技艺

作者:郑方

冰丝带外景

国家速滑馆方案生成记

——“冰丝带”原创纪实

文 / 郑方

2022年2月4日,举世瞩目的北京冬奥会开幕。世界各国运动员们在国家速滑馆(“冰丝带”)不断刷新纪录,书写了一个又一个传奇。著名运动员杨扬忍不住评论,“这绝对是世界上最酷的速滑馆”!而作为有幸参与项目的建筑师,回想起“冰丝带”的整个设计创作过程,也不禁感慨万千。

2022.2.5北京冬奥会首场速度滑冰比赛,荷兰运动员Irene Schouten打破女子3000米奥运会纪录
NO.0
参赛
国家速滑馆的概念设计竞赛开始于2016年7月,10月20日交图。经过评审产生前3名,根据主办方的要求,各家分别进行了多轮修改。直到2017年4月,确定我们的“冰丝带”概念方案获胜。
设计不是灵机一动的取巧,而是深思熟虑的优雅,我的工作习惯是用电脑图像不断做视觉测试。概念设计阶段的手绘和电脑草图,包括从开初到成型的一系列数字模型,是原创设计和思考最真实的见证。值冬奥火热召开之际,再翻看这些概念设计阶段的过程草图,每一张草图的制作日期都清晰可见,完全保持原貌,看到它们也仿佛又回到了和同事们日夜奋战的那段日子
从2016年初开始,我和水立方的同事们一边准备水立方的冬奥改造课题,一边筹备大道速滑馆的竞赛。虽然个人有着包括主持2008水立方在内的多个夏奥会场馆的经历,但我当时任职的公司没有足够的业绩参加速滑馆设计竞赛的资格预审。为了寻求参与速滑馆竞赛的机会,我先后联系了国内外的很多设计机构。后来联系到Populous,他们称在中国不参加设计竞赛,通过沟通了解了我的经历后他们表示如果我和我的团队作为建筑师参加,他们愿意报名参加这次竞赛,并口头约定:如果竞赛获胜,我和我的团队将作为设计顾问参加方案设计。
北京市规划委员会和北京科技园拍卖招标有限公司于2016年6月6日发布《北京2022年冬奥会国家速滑馆建筑概念方案国际竞赛公告》,截止时间为6月27日,总计66家境内外设计机构递交了资格预审申请文件,最终12家机构获得参赛资格,其中就包括Populous。
2016年7月22日13:30,在中网钻石球场发布厅召开了国际竞赛情况介绍会,之后前往景观塔、中心区庆典广场等地现场踏勘。12家公司主设计师和代表出席,7家国外、5家国内。当天的空气不甚好,从景观塔只能隐约看见基地,2008年奥运会的两个临时赛场——射箭场和曲棍球场在雾中隐约可见。至此竞赛正式开始,我和团队也开始了为期3个月的不分昼夜的方案设计阶段。

左图为2016.7.22 竞赛发布会,右图为笔者当天在奥林匹克塔观景平台踏勘

NO.1
总图(2016.7.28)

射箭场、曲棍球场和北侧的国家网球中心都是我在2008年奥运会时主持设计的项目,所以我从一开始就决定继续沿用2008年的赛时流线组织,不做变化。速滑馆从第一次出现,就设定为基地偏北的完整椭圆形平面,长轴正南北向,平行于城市中轴线。这个场地紧邻森林公园,所以把强化中轴线、扩展森林公园、控制建筑高度作为三个基本的设计准则,并为这3个准则绘制了场地分析草图。

赛时流线和总平面示意图(2016.7.28)

基地分析(2016.7.28)(左-强化中轴线;中-扩展森林公园;右-控制建筑高度)

NO.2
看台(2016.8.14)

国际滑冰联合会(ISU)标准的速度滑冰场地由总长400m、两端圆弧的两条人工冰面比赛道和内侧的热身道组成,沿赛道外圈设置技术环道。赛道的形式大致上是椭圆形,速滑馆应该保持简洁、单纯的椭圆形平面,以便在北京中轴线的北端点,和鸟巢的椭圆形平面、水立方的正方形平面对话。对照水立方赛时临时看台在赛后拆除、转换成运营空间的场景模式,把速滑馆竞赛文件要求的副厅冰场放在冬奥会赛后实现,从而不影响由椭圆作为出发点形成的单纯体积。因为冬奥会赛时并不需要使用副厅冰场,而赛后移除临时看台后,所形成的空间又应该得到有效的利用,加入可行的运营功能。两相结合,副厅移至赛后临时看台拆除后实现,得以大幅缩减赛时建筑规模,节省建设投资。这个阶段测试了环绕冰场的看台排数和上部看台的比例分布。总共只有12,000个座位,既要保持看台环绕冰场的感觉,也要保持上部看台排数相对较多,使赛场的氛围更好。

看台方案(2016.8.14),显示赛时临时看台和赛后副厅的转换关系 
NO.3
马鞍形屋顶(2016.8.18)

设计任务书里面提到一个重要的数据:屋顶距离冰面不高于20m。我不清楚此项数据的来源依据,但是控制冰场的容积,做一个更小的冰箱,是冰场绿色节能的核心。在确定看台之后,也就意味着屋顶的形状将契合于看台外边界的空间曲线,再加上中心点不高于20m这样一个预期,自然形成中间下陷的马鞍形屋顶,让建筑的功能、空间和立面形式统一,这也是我认为形成一个好的设计的基本原则。最早的手绘草图是一个长轴210m、短轴150m的椭圆形马鞍形屋顶。根据这张手绘草图,建立计算机模型进行视觉测试。

马鞍形屋顶草图(2016.8.2);根据手绘草图建模屋顶和看台的关系(2016.8.18)
NO.4
冰丝带立面

建筑立面的最初感觉像冰糖葫芦:透明的双层立面,有一个充满激情的核心,加上一个透明的表面。我把法国斯特拉斯堡Zenith音乐厅的立面照片拉长,然后给它覆盖了一层透明的冰的外衣,并且在右侧局部增加印刷的冰花来调节立面的透明度。在屋顶的马鞍形曲面形成之后,还尝试使立面从上往下,从雾状到透明渐变。

透明立面(2016.7.30)

马鞍形屋顶和透明立面(2016.8.18)

还有一个灵感是从速度滑冰比赛的照片上获得的,尤其是索契冬奥会的照片。那些充满速度感的线条有一种强大的魔力。我把这种感觉写在照片上,作为设计的主题。把这些速度感的线条和透明的立面结合在一起,就形成了一个凹凸交错的立面。在测试这些线条构成的时候,发现需要有内外层次的变化,于是把立面的玻璃弯曲4次,以便使凹凸的线条能够附着在幕墙上。由此确定了三维模型,开始制作效果图,调节立面线条和玻璃的透明程度,用3D打印制作模型中的曲面玻璃。写作动画脚本的时候,第一个镜头是粒子渲染,速滑运动员的冰刀激起闪光的冰粒儿,然后滑冰轨迹成环,变成建筑立面。LINK上海毛红卫的机电说明,CCDI董全利、朱勇军的结构设计报告和刘云晖、宋晓蓉的造价估算都按期完成。2016年10月20日交标,包括效果图展板、文本、模型和动画。

速度+线条的设计主题(2016.8.12)
立面线条的初始测试(2016.9.17)

交标时的效果图(2016.10.20)

2016年11月,方案经评审进入前三。主办方随即提出要求修改方案,但直到2017年4月11日,Populous才向我转达了主办方要求修改的会议纪要,包括马鞍形屋顶不变、曲面玻璃不变、红色改蓝色等关键信息。4月14日,我修改了4张效果图,并制作了曲面玻璃和22条丝带的剖面示意,由Populous交付竞赛主办方。4月25日,北京日报发表了这些效果图,新闻标题:“与鸟巢水立方为邻!冬奥新建馆芳名‘冰丝带’~”。

“冰丝带”获胜的效果图(2017.4.25)
NO.5
“最快的冰”概念的由来
“最快的冰”的概念是我和LINK机电在2016年10月20日递交的设计文本中提出来的,称为“冬奥会技术解决方案”。这里包括一系列冰面和环境的核心参数,以及低辐射吊顶等技术。

“最快的冰”(2016.10.20)
NO.6
“冰丝带”名字的由来
2016年10月11日,在制作多媒体文件时,我自己画了一张分析图,把速滑馆和鸟巢、水立方的立面局部质感放在一起,水、火、冰同框,三个立面都带有各自独特时尚的质感。我觉得它应该有一个相称的名字,能够和鸟巢、水立方并列。盯着透明的立面看了很久,心想,就把它叫做“冰丝带”吧。如果中标,北京日报会用大字标题公布“冰丝带”方案获胜,它将会传遍全世界。我把这个名字写在多媒体文件中并且在竞赛文本“设计概念”的标题页记录

“这是一个关于‘速度’的设计;冰和速度结合为‘冰丝带’。

“冰丝带”的名字由来,竞赛多媒体文件截图(2016.10.20)

2017年9月,我入职北京市建筑设计研究院,在竞赛获胜的概念方案基础上,继续完成了方案深化、初步设计和施工图设计、现场服务工作,包括室内、景观设计的关键效果,还有科技冬奥课题研究,这期间有很多人的智慧加入进来,直至建筑竣工,冬奥会比赛顺利举办。

今天,温暖的阳光透过冰丝带幕墙照亮观众大厅,世界各地的优秀运动员们在“最快的冰”上创造奇迹,“冰丝带”的名字和影像随着电视画面传遍全世界。正像鸟巢和水立方组成“天圆地方”,冰丝带“大道至简”,它表达中国人理解世界的方式:通过设计的力量,把坚硬而冷的冰弯曲成轻盈柔软的丝带,刚柔并济,也体现了中国人对待自然的智慧。它是北京冬奥会的重要见证,和运动员的辉煌成就一起,让奥林匹克精神照亮每一个人。我也非常有幸,作为一名建筑师,以自己的方式参与了这个重要的赛事。

“冰丝带”外景

“冰丝带”内景

2022.2.5比赛大厅,“最快的冰”

注:本文所有图片均由作者提供。

作者简介

郑方
博士,一级注册建筑师,正高级建筑师;北京市建筑设计研究院副总建筑师。中国建筑学会资深会员,中国建筑学会建筑师分会、体育建筑分会理事。北京2022年冬奥会国家速滑馆(冰丝带)、国家游泳中心冰壶赛场(冰立方)设计总负责人;曾主持北京2008年奥运会国家游泳中心(水立方)、国家网球中心等5个竞赛场馆设计,获中国青年科技奖、中国建筑学会青年建筑师奖等荣誉,中共中央、国务院表彰北京奥运会、残奥会先进个人。

1993年本科毕业于同济大学;1996年硕士毕业于清华大学,2014年博士毕业于清华大学。


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