建设地点:奥林匹克公园
建设地点:北京市朝阳区安定路甲3号(北京奥林匹克公园内,亚运村北)
动工: 2003年12月
启用: 2008年6月28日
所有人: 北京奥组委(奥运期间)、中信集团(残奥会结束后的30年)及北京市国资委(残奥会结束后不限期)
草坪表层: 草皮
建筑费: ¥ 35亿元
建筑师: 赫尔佐格和德梅隆 (瑞士)
ArupSport
CAG
建筑面积(万㎡):25.8
赛时功能:田径、足球
赛后功能:国际国内体育比赛和文化、娱乐活动
奥运会期间容量:91,000座
其他时间:80,000座
使用者: 中国奥林匹克委员会
国家体育场工程为特级体育建筑,主体结构设计使用年限100 年,耐火等级为一级 , 抗震设防烈度 8 度 , 地下工程防水等级 1 级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长 333 米 、东西宽 294 米 的,高 69 米 。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式 “ 鸟巢 ” 结构 , 钢结构总用钢量为 4.2 万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下 1 层,地上 7 层的钢筋混凝土框架 - 剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层 ETFE 膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层 PTFE 声学吊顶。
“鸟巢”在北京奥林匹克公园内、北京城市中轴线北端的东侧,建筑面积为25.80万平方米,是科技奥运的完美体现,我国自主创新研制的Q460钢材,撑起了“鸟巢”的钢筋铁骨,建成后的“鸟巢”拥有固定座席80000个,临时座席11000个。2008年奥运会,这里将举办开幕式、闭幕式、田径比赛、男子足球决赛。
国家体育场工程按 PPP( Private + Public + Partnership ) 模式建设,中国中信集团联合体负责国家体育场的投融资、建设、运营和管理。中信联合体出资 42 %,北京市政府给予 58 %的资金支持。中信联合体拥有赛后 30 年的特许经营权。
国家体育场有限责任公司负责国家体育场的投融资和建设工作,北京中信联合体体育场运营有限公司负责 30 年特许经营期内的国家体育场赛后运营维护工作。
国家体育场工程按 PPP( Private + Public + Partnership ) 模式建设,中国中信集团联合体负责国家体育场的投融资、建设、运营和管理。中信联合体出资 42 %,北京市政府给予 58 %的资金支持。中信联合体拥有赛后 30 年的特许经营权。 国家体育场有限责任公司负责国家体育场的投融资和建设工作,北京中信联合体体育场运营有限公司负责 30 年特许经营期内的国家体育场赛后运营维护工作。 国家体育场工程作为国家标志性建筑,2008年奥运会主体育场,其结构特点十分显著,国家体育场结构复杂。
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。
经决策部门认真研究,“鸟巢”最终被确定为2008年北京奥运会主体育场——中国国家体育场的最终实施方案
在2002年,北京市规划委员会举办了2008年北京市奥运会主场馆的全球方案征集活动。由瑞士建筑事务所赫尔佐格和
德梅隆与中国建筑设计研究院合作设计的“鸟巢”在众多作品中脱颖而出,成为评审委员会选出的3个“优秀方案”之一,最后以压倒多数票获胜,成为2008年北京奥运会的主场馆。
其后,国家体育场于2003年8月9日签定合约,确定“以中国中信集团公司为代表的联合体,成为2008年奥运会国家体育场项目法人招标的中标人”。同年12月24日上午10时国家体育场正式开始建造,翌年,北京市长王岐山提出“节俭办奥运”的口号,希望能将工程造价降到最低。这导致体育场于2004年8月暂停施工,并于同年决定将体育场的可开启上盖去除并扩大开口、取消大部分地下车库,节省3亿元和2000吨的钢材,以减轻成本和场馆的负荷。
在2005年的11月15日,体育场的混凝土主体结构封顶,及后的2006年8月31日中午1时,钢结构立面次结构的26个合龙焊口全部完成焊接,钢结构工程合龙完成,同年的9月17日,体育场钢结构卸载顺利完成,共消耗了14000吨钢,安装了78个卸载点。当中,最大的卸载点负荷了320吨的重量。3个月后,钢结构吊装工程也全部完成,共动用了24台吊车、1209人参与。至2008年6月28日,鸟巢正式竣工。
“鸟巢”每年的营运开支高达1.5亿元人民币,单靠承办体育赛事及旅游门票收入,根本难以维持正常运作。为求生存,“鸟巢”拟出售冠名权,目前已有10多家中外企业角逐,国际知名品牌德国体育用品商阿迪达斯有可能夺得“鸟巢”的冠名权,代价是每年7000万元人民币。
2009年4月2日,国际巨星成龙宣布于5月1日在国家体育场举行“龙的传人”和他的朋友们2009北京演唱会,成为史上在“鸟巢”举办演唱会的第一位歌手。
中国音乐家协会、北京中信联合体体育场运营公司、中国对外演出公司三家单位联合宣布,由2009年开始,每年都将固定在6月30日在国家体育场举办“中国北京鸟巢夏季音乐会”。
2008年北京奥运会开闭幕式总导演张艺谋携奥运会开闭幕式原班创作团队,将于2009年10月6日及10月7日,在国家体育场演出世界经典剧目《图兰朵》。
中国儿童少年基金会等多家单位在人民大会堂北京厅联合举行新闻发布会,宣布于十月国庆六十周年之际,在国家体育场举行“光荣与梦想,辉煌耀祖国——献给祖国母亲六十华诞、《同一首歌》走进鸟巢”演唱会。
设计方案
国家体育场的设计方案,是经全球设计招标产生的、由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中
国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”方案。该设计方案主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,空间结构科学简洁,建筑和结构完整统一,设计新颖,结构独特,为国内外特有建筑。
在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下,新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消,屋顶开口扩大,并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上,柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,有22榀主桁架直通或接近直通。为了避免出现过于复杂的节点,少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
基座
基座与体育场的几何体合二为一,如同树根与树。行人走在平缓的格网状石板步道上,步道延续了体育场的结构肌理。步道之间的空间为体育场来宾提供了服务设施:下沉的花园,石材铺装的广场,竹林、矿质般的山地景观,以及通向基座内部的开口。从城市的地面上缓缓隆起,几乎在不易察觉中形成了体育场的基座。体育场的入口处地面略微升高,因此,可以浏览到整个奥林匹克公园建筑群的全景。
屋顶
体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴。体育场的外观就是纯粹的结构,立面与结构是同一的。各个结构元素之间相互支撑,汇聚成网格状,就象编织一样,将建筑物的立面, 楼梯, 碗状看台和屋顶融合为一个整体。如同鸟会在它们树枝编织的鸟巢间加一些软充填物,为了使屋顶防水,体育场结构间的空隙将被透光的膜填充。由于所有的设施-餐厅,客房,商店和卫生间都是独自控制的单元,建筑外立面的整体封闭因而是非常不必要的。这使体育场有自然通风,是体育场环保设计的最重要的一个方面。
碗状看台
体育场被设计成为巨大的人群的容器,无论远眺还是近观,都给人留下与众不同的、不可磨灭的印象。体育场内部,这种均匀的碗状结构形体将能调动观众的兴奋情绪,并使运动员超水平发挥. 创造连贯一致的外表,座席的干扰被控制到最小,声学吊顶将结构遮掩使得观众和场地上的活动成为注意焦点。在此,人群形成了建筑。
设计理念
国家体育场坐落于奥林匹克公园建筑群的中央位置,地势略微隆起。它如同巨大的容器。高低起伏的波动的基座缓和了容器的体量,而且给了它戏剧化的弧形外观。体育场的外观就是纯粹的结构,立面与结构是同一的。各个结构元素之间相互支撑,汇聚成网格状 -- 就如同一个由树枝编织成的鸟巢。在满足奥运会体育场所有的功能和技术要求的同时,设计上并没有被那些类同的过于强调建筑技术化的大跨度结构和数码屏幕所主宰。体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴,从而为 2008 年奥运会创造了独史无前例的地标性建筑。
人文关怀
鸟巢设计中充分体现了人文关怀,碗状座席环抱着赛场的收拢结构,上下层之间错落有致,无论观众坐在哪个位置,和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的观众席里,还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高,保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时,场内还将提供供助听器并设置无线广播系统,为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。
许多看过“鸟巢”设计模型的人这样形容:那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢!用来孕育与呵护生命的“巢”,寄托着人类对未来的希望。
整个体育场结构的组件相互支撑,形成网格状的构架,外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢,其灰色矿质般的钢网以透
明的膜材料覆盖,其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里,中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈,与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
整个建筑通过巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器,赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。这种均匀而连续的环形也将使观众获得最佳的视野,带动他们的兴奋情绪,并激励运动员向更快、更高、更强冲刺。在这里,人,真正被赋予中心的地位。
“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有24根桁架柱,现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形,长轴为332.3米,短轴为296.4米,最高点高度为68.5米,最低点高度为42.8米。在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下,新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消,屋顶开口扩大,并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上,柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,有22榀主桁架直通或接近直通。为了避免出现过于复杂的节点,少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
“鸟巢”是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师合作完成的巨型体育场设计,形态如同孕育生命的“巢”,它更像一个摇篮,寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理,只是坦率地把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。
鸟巢说起Q460钢材,大多数人可能都不了解,而这次搭建它的钢结构的Q460也有很多独到之处:Q460是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是以前绝无仅有的,在国家标准中,Q460的最大厚度也只是100毫米。以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,从2004年9月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。如今,为“鸟巢”准备的Q460钢材已经开始批量生产。2008年,400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材,将撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。
此外,屋顶内环主桁架吊装和立面次结构安装已全面展开。“鸟巢”钢结构所使用的钢材厚度可达11厘米,以前从未在国内生产过。另外,在“鸟巢”顶部的网架结构外表面还将贴上一层半透明的膜。使用这种膜后,体育场内的光线不是直射进来的,而是通过漫反射,使光线更柔和,由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题,同时也有为座席遮风挡雨的功能。
更为匠心独具的是,“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起,将很多附属设施置于地形下面,这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资,而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落,依势筑成热身场地的2000个露天座席,与周围环境有机融合,并再次节省了投资。
基本设施
包厢
舒适豪华的装修布置,优质周到的配套服务,清晰良好的观看视野是国家体育场包厢品质的保障。它不仅提供了一个亲临其境的最佳观赛场所,更为社会企业和各界名流搭建一个交际、公关、答谢客户的社交平台,为企业提供一次难得的展示自身实力和尊贵地位的机会。国家体育场包厢位于体育场的四层,赛后通过改造,赛后包厢的数量约140个。
星光大道
星光大道作为国家体育场的旅游景点,以少有的留手印的形式来纪念、表彰那些杰出的运动健儿,满足了人们与心目中的体坛英雄零距离接触的愿望。初步设想在国家体育场景观区设建文体明星手印大道。留印对象主要包括:国内外奥运会冠军得主、对中国体育事业有突出贡献的教练员、运动员、另外,也可包括少量与运动有关的文艺界明星。
冠名权
冠名权是指一个企业与场馆/设施/运动队建立合作伙伴关系,通过缴纳赞助费来专有使用与场馆/设施/运动队有关联的名称。冠名权交易对双方来讲是一种具有长远市场性目标的合作,同时对冠名企业来讲也可以简单的总结为是一个绝好的市场机遇,而另一方面对于场馆/设施/运动队来讲则是一笔可观的收入来源。
赞助
与美国等在场馆赞助方面有成熟经验的国家来比较,体育场馆赞助在中国一直处于初始发展阶段。国家体育场通过开发专业高效的赞助平台,吸引大量有实力的潜在客户参与到国家体育场的建设与运营,在为体育场的发展带来无限活力的同时也使赞助商能够通过国家体育场这个窗口展示自己优质的产品和企业形象。
比赛及演出
国家体育场将会举办主要的国际、区域和国内赛事,另外也包括一些非传统体育赛事,为体育迷们提供一个感受新鲜体育文化的机会;除了体育赛事,其他一些大型活动,如:文艺演出、非商业性质的政府主办的大型活动以及私营企业的大型活动也将在国家体育场举行。国家体育场将创造其自己的文化和人文氛围,通过吸引最好的国内和国际体育活动和表演艺术机构、优秀的服务和先进的管理技术,使国家体育场成为全国范围内最优秀的大型体育活动和表演场所,国家体育场将成为全世界其他国家看中国的一个新窗口。
吃喝玩住购
参观高科技产品展示、体验互动的虚拟现实游戏、踏上星光大道寻找心目中那个体育英雄留下的手印、置身于壮观的体育场感受大型比赛及文艺演出活动的热烈气氛,国家体育场将为人们参与和享受丰富娱乐活动的最佳场所。
酒店位于体育场的北侧,是一所超四星标准的豪华酒店,配有专署的餐厅,客房主要集中在体育场的5、6层数量约为80套。
餐厅位于体育场的3层,面积约10000平米,面向场地的一侧为大型落地窗,另有延伸至室外的平台。人们可以坐在平台上享受美食和观赏场地内的比赛或表演。位于体育场南部地下的商业区,面积达到4万平米,分为上下两层。
科技设施
国家体育场设计大纲要求:“国家体育场的设计应充分考虑以信息技术为代表的,包括新材料和环保等技术的高新技术。在建筑、结构、建材、环保、节能、智能化、通信、信息和景观环境等方面,通过采用可靠、成熟、先进的高新技术成果,将国家体育场建设成为一个具有以人为本的信息服务、方便可靠的通信手段、先进舒适的比赛环境和坚实可靠的安全保障的特点的新型场馆。在设计中体现奥运场馆的时代性和科技先进性,使其成为展示我国高新技术成果和创新实力的一个窗口。”
国家体育场在设计和施工阶段在科技攻关和成熟技术应用上应用一批针对建筑结构、节能环保、智能建筑的科技成果,并针对结构特点带来的设计和施工难点实施科研课题的攻关。
1、以国家体育场建设对科技的需求为出发点,提高体育场建设科技创新能力,积累高科技应用于体育场的经验,使科技创新成为“三大理念”的动力和保障。
2、在设计和施工过程中,针对国家体育场建设过程中的若干瓶颈和焦点问题,重点安排一批科研攻关项目和课题,解决设计和建设中的难题。在各专业设计上重点应用较成熟并具有科技含量的技术,使体育场体现一流的建设和运营的科技水平。
针对钢结构设计关键技术成功的科研攻关
主要内容包括:
(1)焊接薄壁箱形构件研究;
(2)钢结构复杂节点研究;
(3)大跨度结构温度场研究;
(4)大跨度结构地震安全性研究;
(5)大跨度结构风振系数研究(风洞试验);
(6)焊接薄壁箱形构件设计理论研究;
(7)弯扭构件设计理论研究;
(8)复杂节点构型研究;
(9)多个焊接箱形薄壁构件交汇节点研究。
针对施工关键技术成功的科研攻关
研究内容包括:
(1)灌注桩基础工程施工技术研究;
(2)超长结构混凝土裂缝控制技术研究;
(3)双斜柱综合施工技术研究;
(4)空间弯扭箱型截面构件及多向微扭空间节点的加工制作技术研究;
(5)高强钢Q460厚板(100mm)焊接性能试验、焊接工艺技术研究;
(6)巨型马鞍型空间钢结构整体卸载技术研究;
(7)国家体育场钢结构负温焊接试验研究应用;
(8)国家体育场钢结构合拢技术的研究应用;
(9)国家体育场膜材及膜结构检验技术研究。
人文设施
国家体育场设计大纲要求“国家体育场的设计应有利于普及奥林匹克精神、弘扬中华民族的优秀传统文化,并应充分考虑各类人员(包括残疾人和有行动障碍人员)的需求,建立适宜的人文环境。” 在体现人文关怀方面,设计对建筑功能、运营使用上做了细部设计以体现人文关怀。
人文设计
设计考虑各类人员的需求,溶入对残疾人和有行动障碍人员的需求,建立适宜的人文环境。
(1)重视观众席的观看效果设计;
(2)重视观众席安全疏散性能设计;
(3)残疾人与普通观众路线布局;
(4)重视消防设计;
(5)使用计算机模拟室内微环境;
(6)计算机模拟清晰室内音响效果;
(7)突出建筑物内人的功能要求,装饰上体现世界性的文化内涵;
(8)整个设施要为运动员提供理想的比赛和休息环境;
(9)重视媒体和新闻记者的工作条件及设施需求。
(10)国际化的标识设计,不仅是要符合人的一般习惯,而且要考虑到国际通用性。
人文施工
施工中“以人为本”, 细致地分析审定施工中的每一个方案,倡导工业化的装配作业,从降低劳动强度,工序中的每一个步骤,提出要采取的措施,中心思想是“以人为本”;生活上,如住宿条件及饮食等方面提供最佳的条件。
国家体育场工程作为国家标志性建筑,2008年奥运会主体育场,其结构特点十分显著,国家体育场结构复杂。
特点
在设计与施工方面存在很多特点
1、构件体型大,单体重量重
作为屋盖结构的主要承重构件,桁架柱最大断面达25m×20m,高度达67m,单榀最重达500吨。而主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度145.577+112.788m,不贯通桁架最大跨度102.391m,桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。 鸟巢
2、节点复杂
由于本工程中的构件均为箱型断面杆件,所以,无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂,节点类型多样,制作、安装精度要求高。
3、工期紧
本工程量大,但安装工期相当短,工程于2003年12月24日开工,预计于2007年底前完工,2008年3月底竣工。工期紧,与土建施工交叉作业,平面场地紧张。
4、焊接量大
本工程工地连接为焊接吊装分段多,现场焊缝长度长,加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多,造成现场焊接工作量相当大,难度高,高空焊接仰焊多。
5、冬雨季施工
本工程主结构吊装时间需跨越冬季和春节,所以存在冬雨季施工,施工难度较大。
难点
工程建设过程中的难点
1、工程组织难度大
主结构吊装时,土建施工还未结束,现场组装正在大面积开展,故存在多方施工交叉作业现象。加之,现场场地狭小,施工场地布置、构件运输及大型吊机行走路线等受到很大限制。同时,本工程结构复杂,各吊装分段之间相互关联,必须按一定顺序进行组装、吊装,否则将出现窝工现象。各施工方需合理协调、统筹管理,工程组织难度大。 鸟巢
2、构件翻身、吊装难度大
为降低组装难度,本工程中的桁架柱将采用卧拼法,主桁架将采用平拼法(内圈主桁架立拼除外),故拼装结束后、吊装前必须进行翻身工作。由于构件体型较大,重量重,翻身时吊点的设置和吊耳的选择难度较大,特别是桁架柱的翻身,吊耳在翻身和吊装时的受力有所变化,需考虑三向受力。同时,翻身过程中的稳定性比较难控制。由于桁架柱和主桁架的分段口均为箱型断面,分段吊装时存在多个管口对接的问题,对于箱型断面,要保证多个管口的对口精度,难度巨大。起吊时,必须调整好分段构件的角度和方位,而对于体型大、重量重的构件,角度调节相当困难,吊装难度大。
3、高空构件的稳定难度大
由于本工程采用散装法(即分段吊装法),分段吊装时,高空构件的风载较大,在分段未连成整体或结构未形成整体之前,稳定性较差,特别是桁架柱的上段和分段主桁架的稳定性较差,必须采用合理的吊装顺序(尽量首尾相接、分块吊装)和侧向稳定措施(如拉锚、缆风绳等)。
4、焊接难度大
本工程中既有薄板焊接,又有厚板焊接,既有平焊、立焊,又有仰焊,既有高强钢的焊接,又有铸钢件的焊接,焊接工作量大。薄板焊接变形大,厚板焊接熔敷量大,温度控制和劳动强度要求高。而高空焊接、冬雨季焊接的防风雨防低温措施更使得焊接难度增大。
5、安装精度控制难
由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形,而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形,加之,结构形体复杂,均为箱型断面构件,位置和方向性均极强,安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响,安装精度极难控制,施工难度大。施工时必须采取必要的措施,提前考虑好如何对安装误差进行调整和消除,如何进行测量和监控,使变形在受控状态下完成,以保证整体造型和施工质量。
6、质量要求高,施工难度大
本工程无论是外观质量,如外形尺寸、焊缝外观,还是内在质量,如焊缝质量等级、焊接残余应力消除等,都要求相当高,而现场施工条件差。同时,对于大跨度空间结构,温度变形和温度应力较大,为此,设计确定了分块合拢和合拢温度,操作难度大。
设计方案的改变
在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下,新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消,屋顶开口扩大,并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上,柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置,有22榀主桁架直通或接近直通。为了避免出现过于复杂的节点,少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
Q460钢材的运用
说起Q460钢材,大多数人可能都不了解。“鸟巢”结构设计奇特新颖,而这次搭建它的钢结构的Q460也有很多独到之处:Q460是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到110毫米,是以前绝无仅有的,在国家标准中,Q460的最大厚度也只是100毫米。以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460,从2004年9月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后3次试制终于获得成功。如今,为“鸟巢”准备的Q460钢材已经开始批量生产。2008年,400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材,将撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。
特殊结构
此外,屋顶内环主桁架吊装和立面次结构安装已全面展开。“鸟巢”钢结构所使用的钢材厚度可达11厘米,以前从未在国内生产过。另外,在“鸟巢”顶部的网架结构外表面还将贴上一层半透明的膜。使用这种膜后,体育场内的光线不是直射进来的,而是通过漫反射,使光线更柔和,由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题,同时也有为座席遮风挡雨的功能。
更为匠心独具的是,“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起,将很多附属设施置于地形下面,这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资,而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落,依势筑成热身场地的2000个露天座席,与周围环境有机融合,并再次节省了投资。
“鸟巢”外表光秃秃的,没有突起的避雷针,要遇到打雷该怎办?
其实不用担心,因为:“鸟巢”的整个钢筋铁骨就是理想的“笼式避雷网”。“鸟巢”身上的金属构件和钢筋混凝土中的钢筋等,都通过焊接的方式连接在一起,使“鸟巢”自身形成了一个巨大的避雷网,能把雷电迅速导入地下。
可是“鸟巢”用自身的钢架接受、传导雷电,会不会危机到里面观众的安全呢?
专家早已考虑到了,凡是场馆内人能触摸到的地方,都做了特殊处理,雷电决不会伤害到人类的。
更为匠心独具的是,“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起,将很多附属设施置于地形下面,这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资,而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落,依势筑成热身场地的2000个露天座席,与周围环境有机融合,并再次节省了投资。
交通
地址:北京市朝阳区安定路甲3-3号。939、407、753、740、运通113、656路,健翔桥东站。
门票
自2008年12月25日起革命伤残军人、离休干部、70岁以上老人以及1.2米以下儿童,均可以免票参观鸟巢。现役军人、残疾人、60岁以上70岁以下老年人及在校学生,只要出示有效证件均可半价参观。导游凭全国导游资格证带团来参观,免收参观门票。
服务
中心区增20餐饮点
中心区内,各项服务设施均保留不动。同时新增20处固定餐饮地点,保持奥运赛时的50辆流动车。
另外,中心区内还将设立3处医疗服务站,设9处旅游咨询中心、设9处固定卫生间,21处临时卫生间。在外围停车场等地增设卫生间,保留部分残奥会的景观标志,恢复公园内奥运会的景观标志和普通的城市标志,增加观众休息坐椅。
同时,森林公园也将增设商品零售网点和品种,将专门设立旅游停车场,保留奥运期间的急救车数量和医务人员,再增加30辆电瓶游览车。
交通
中心区不设停车场
现有48条常规公交,并将再开设10条奥运村公园的临时公交和4条旅游观光线,总共有62条公交线。途经大屯路地下隧道的公交线路继续按赛时的运行模式通过。
安检
“逢包检 逢疑检”
中心区的安保标准会比奥运期间大大降低。中心区将对安保线和部分围栏进行调整。将国家会议中心调整到了安保线以外。在原有的基础上,原来观众只有6个进出口,现在增加了14个观众进口和15个出口。
进入公共区的安检只采用抽检,原则上是“逢包检,逢疑检”,使用器材是手探和目测。进入场馆采取普检,使用X光机,包括安全门和手探。
2002年3月31日,国家体育场面向面向全球公开征集规划设计方案。
2002年7月2日,收到89个规划设计方案。
2002年10月,举行国家体育场建筑概念设计方案国际竞赛。
2003年1月至2月,确定5名国家体育场项目合格申请人进入招标第二阶段。
2003年3月19-25日,评审委员会投票“鸟巢”方案压倒性胜出。
2003年12月24日,北京2008年奥运会国家体育场各项开工准备工作就绪,举行了开工奠基仪式。
2004年2月,国家体育场百根基础桩完成,“鸟巢”工程开始实质性结构建设。
2004年7月30日,奥运场馆的安全性、经济性问题成为焦点,7月30日“鸟巢”全面停工。
2004年08月31日,“鸟巢”取消可开启屋顶 方案调整风格不变
2004年8月,“鸟巢”公布效果图
2004年11月,设计工作优化调整工作于下旬完成
2004年12月,2008年奥运会主体育场“鸟巢”复工
2005年5月9日,北京2008奥运会鸟巢国家体育场零层施工
2005年6月15日,北京2008奥运会鸟巢国家体育场一层施工
2005年9月14日,北京2008奥运会鸟巢国家体育场二层施工
2005年10月21日,北京2008奥运会鸟巢国家体育场四层施工
2005年10月28日,“鸟巢”首件钢构件吊装仪式
2005年11月15日,混凝土主体结构提前封顶比预期时间提前了一个月。
2006年1月,混疑土结构施工完成,主钢结构柱脚已全部安装完毕,开始进行屋面钢结构安装案
2006年4月-5月,IOC委员考查鸟巢工地,安南参观鸟巢施工工地,伦敦市长来北京取经
2006年8月26日-31日,鸟巢钢结构合龙焊接,整个“鸟巢”的钢结构将浑然一体。
2006年9月17日,国家体育场“鸟巢”工程,在经历两年多的建设后,于9月17日完成了钢结构施工的最后一个环节--整体卸载。
2008年5月奥运会前夕,奥运测试赛在鸟巢开赛。
2008年8月8日,北京奥运会在鸟巢盛大开幕,百年奥运梦想成真。
2008年8月20日牙买加飞人博尔特打破两项世界纪录,非别获得100和200两项比赛的金牌,创造了田径界的有一个奇迹。
2008年8月24日,肯尼亚选手塞缪尔·卡马乌率先冲过终点,获得北京奥运马拉松赛的冠军,比打破世界纪录。
设计并搭建“鸟巢”不易,要让“鸟巢”在未来的日子里充满生机与活力更为不易,“鸟巢”设计之初和深化设计的过程中,一直贯穿着节俭办奥运和可持续发展的理念,在满足奥运使用功能的前提下,充分考虑永久设施和临时设施的平衡。按照要求,“鸟巢”共设10万个座席,其中8万个是永久性的,另外两万个是奥运会期间临时增加的。
在此基础上,设计中将“鸟巢”的功能与周围地区日后定位乃至整个城市的中长远发展规划结合起来考虑。根据已确定的规划方案,“鸟巢”所在的奥林匹克公园中心区赛后将成为一个集体育竞赛、会议展览、文化娱乐、商务和休闲购物于一体的市民公共活动中心。作为北京奥运会主体育场,“鸟巢”将成为北京的标志性建筑之一,在相当长时期内,也将成为参观旅游的热点地区。同时,“鸟巢”在设计建设中,还在场地和空间的多功能上下了很大功夫,以提高场馆利用效率,除能够承担开幕、闭幕和体育比赛外,还将满足健身、商务、展览、演出等多种需求,为成功实施“后奥运开发”奠定坚实基础。
作为北京奥运会主体育场的国家体育场将采用太阳能光伏发电系统。绿色奥运、科技奥运、人文奥运是北京奥运的三大主题,此次尚德太阳能光伏发电系统落户“鸟巢”,将清洁、环保的太阳能发电与国家体育场容为一体,不仅是对北京奥运会三大主题的极好体现,同时对于提倡使用绿色能源、有效控制和减轻北京及周边地区大气污染,倡导绿色环保的生活方式将起到积极的推动作用和良好的示范效应。
鸟巢钢结构顺利卸载
北京时间2006年9月17日,第29届奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”工程,经历2年多的建设之后,在经过了7次35步的精密钢结构卸载施工之后,上午11点10分,国家体育场(鸟巢)钢结构卸载顺利完成,这标志着鸟巢从图纸变为了现实。
当信息中心将各个分区传来的数值和理论值进行对照,检查误差在允许范围之内,并且业主、承建等“四方签字”同意确定之后,现场总指挥谭晓春大声宣告:“鸟巢”7.5步的卸载完成,这也意味着2008北京奥运会的主会场国家体育馆真正从一个设计图纸变成矗立在大地上的民族的骄傲。
它的卸载成功标志着鸟巢的设计、结构、施工都是科学、合理、可行的,“鸟巢”真正从图纸转化为实体。同时,鸟巢卸载成功也向世人表明,中国人靠自主创新完成了创意飞扬的钢结构工程。
评审委员会主席、中国工程院院士关肇邺评价说,这个建筑没有任何多余的处理,一切因其功能而产生形象,建筑形式与结构细部自然统一。
鸟巢”将不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑,而且在世界建筑发展史上也将具有开创性意义,将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。
奥运风采
精彩时刻
第29届夏季奥运会开幕式美仑美奂的演出、运动员们在场上的奋力拼搏都给世人留下了极其深刻的印象。北京奥运会
开幕式上的升旗仪式在奥林匹克运动史上留下了辉煌的一页。
在鸟巢举办的奥运会比赛项目是田径和男子足球。田径比赛共产生47块金牌,是奥运会金牌第一大项,此次在鸟巢举行的田径比赛有约2000名运动员参加,在10天的北京奥运会田径比赛中,共刷新了五项世界纪录,这一数字大大超过了四年前的雅典奥运会,以及八年前的悉尼奥运会。男子足球产生的一枚金牌由传统足球强国阿根廷摘走。
残奥会赛场上,运动员们挑战自我,创造了一个又一个奇迹。鸟巢共产生473块金牌,有100多项世界纪录被打破。中国健儿们获得了89块金牌,211块奖牌的佳绩,在金牌榜和奖牌榜上都双双遥遥领先。
鸟巢金牌榜
在鸟巢举办的奥运会比赛项目是田径和男子足球。田径比赛共产生47块金牌,是奥运会金牌第一大项,此次在鸟巢举行的田径比赛有约2000名运动员参加,在10天的北京奥运会田径比赛中,共刷新了五项世界纪录,这一数字大大超过了四年前的雅典奥运会(一项),以及八年前的悉尼奥运会(没有破记录)。男子足球产生的一枚金牌由传统足球强国阿根廷摘走。
鸟巢中最耀眼的田径明星当属牙买加飞人博尔特,他是“鸟巢”中当之无愧的王中王,他打破了男子100米、200米和4X100米三项世界纪录,此壮举前无古人,创造了百年奥运的历史。
北京奥运会的另外两项田径世界纪录,均出自俄罗斯女选手。该国“撑竿跳高女皇”伊辛巴耶娃和30岁的萨米托娃分别获得了撑竿跳高和3000米障碍冠军,并双双改写了自己保持的世界纪录。
北京奥运会田径比赛的单项首次增为47个,获金牌的国家再次达到24个,有更多的国家分享了成功的喜悦。
十大建筑奇迹
布洛克大楼
设计师:史蒂文·霍尔。这是美国密苏里州堪萨斯城纳尔逊艺术馆扩建配楼。
圣弗朗西斯科新联邦大楼
设计师:莫非西斯。这座大楼不仅为天空增添了绝美的轮廓,而且是座十足的环保建筑。
西雅图奥林匹克雕塑公园
建筑师:韦斯/莫弗雷迪。西雅图艺术博物馆将其雕塑公园建于一个旧工业区内,一条繁忙的公路和铁路穿越其间。
ICA总部大楼
设计者:弗兰克·格里合伙公司。格里的这座非凡建筑是一座起伏的白色玻璃平台山。
纽约新当代艺术馆
设计师:Sanaa。由日本建筑师妹岛和世和西泽立卫共同设计的这座建筑像是不对称金属网格盒子的堆积体,造型新奇时尚,裹着白色的外衣。
北京奥林匹克体育馆
设计师:赫佐格和德梅隆。参加2008年奥林匹克夏季奥运会的运动员将在这座鸟巢似的场馆中竞技。
中央电视台总部大楼
设计师:雷姆·库哈斯。当这座梯形结构完工时,它将成为世界上设计最激进的建筑。
北京当代万国城
设计师:史蒂文·霍尔。这座零售/办公建筑将由天桥连接其8座塔楼。
伦敦希思罗机场五号候机厅
设计师:理查德·罗杰斯。这个大厅建在一个无柱巨拱下。
马德里银行塔
诺曼·福斯特的石油-天然气公司将用上屋顶风力涡轮机。
























