THAD冬奥倒计时 | 国家冬季两项中心

THAD

国家冬季两项中心

National Biathlon Center

▲赛场核心区东向鸟瞰
设计单位 / 清华大学建筑设计研究院有限公司建 筑 师 / 庄惟敏 张维 张红
地点 / 河北张家口设计 / 2017-2018年/ 竣工/ 2020年
业主 /  张家口奥体建设开发有限公司设计团队庄惟敏、张维、张红、龚佳振、赵婧贤、李向苡、黄海阳、贾园、雷思雨、巩忠林(建筑)；李青翔、刘培祥、王石玉、田萌(结构)；贾昭凯、韩佳宝(暖通)；崔晓刚、王磊、郭红艳(电气)；徐青(给排水)赛道设计专家 /  Max Saeger， Len Apedaile
基地面积 / 132 h㎡建筑面积 / 8795 ㎡结构形式 /  钢筋混凝土结构+钢结构
摄影 /  吕晓斌

▲技术楼与冲刺赛道

▲平面图

▲从看台看靶场与两条并行赛道

▲剖面图

▲墙身详图

国家冬季两项中心：采用可持续“3E”策略的冬奥场馆设计

National Biathlon Center：

OWG Venue Design Based on the 3E Sustainable Strategies

张维 赵婧贤 龚佳振

清华大学建筑设计研究院有限公司

图1 赛场全景鸟瞰与赛道中的小型湖泊

01

国家冬季两项中心

国家冬季两项中心(以下简称冬两中心)是北京2022冬奥会张家口赛区主要比赛场馆之一，赛时将承办冬奥会冬季两项和冬残奥会冬季两项、越野滑雪的全部比赛，共产生11块冬奥会金牌和38块冬残奥会金牌，是2022年北京冬奥会和冬残奥会合计产生金牌最多的场馆。场馆占地面积132hm2，赛道场馆技术楼建筑面积7644m2，赛道总占地面积11.3万m2，总长度13km，最高海拔1766m，最低海拔1657m，项目在冬奥会后将作为国家队的训练基地使用(图1)。冬季两项是越野滑雪和射击结合的项目，在1924年法国夏慕尼举行的首届冬奥会上就被列为表演项目，在1960年美国斯阔谷冬奥会成为正式比赛项目。该项目将滑雪的速度和射击的激情巧妙融合，极富挑战性和观赏性。

从空间上看，国家冬季两项中心由场馆赛场部分、场院区及技术楼组成。赛场部分可分为周边赛道和核心区两部分，核心区包含靶场、起点与终点区、处罚圈等场地；场院区按照使用人群划分为场馆运行区、运动员区、安保区、新闻媒体区、转播服务区；技术楼临近赛场核心区，与观众看台结合，容纳了奥运大家庭、赛事管理、技术官员办公等功能。冬季两项中心的赛道部分由冬奥会赛道和冬残奥会赛道两部分组成，其中冬奥会赛道有1.5km、2.0km、2.5km、3.0km、3.3km、4.0km不同长度，而冬残奥会赛道则分为0.9km、2.0km、2.5km、3.0km、5.0km不同长度。

02

可持续“3E”

可持续“3E”是指可持续发展的”环境-社会-经济”三支柱要素体系：环境(environment)、公平(equity)、经济(economy)。如何在这三者中寻找平衡和共鸣，一直是可持续发展的核心议题。对于国家冬季两项中心的规划设计，从环境角度最重要的是最小化自然干预，公平角度则是提升残障人士的参赛和观赛体验，从经济角度来讲则着重强调节俭办奥思想和场馆赛后未来可持续运营。我们用可持续“3E”视角和全尺度空间干预来构建国家冬季两项中心的可持续设计策略框架，并将该框架植入张家口赛区整体可持续规划设计策略之中(表1、图2)。

表1 基于可持续“3E”和全尺度空间干预的国家冬季两项中心可持续设计策略

图2 国家冬季两项中心可持续相关性矩阵

03

全尺度视角下的可持续设计策略

3.1 远尺度

1)人工赛道与自然环境融合

在奥运会的历史中，长久以来存在一个现象：夏奥会更面向大都市，冬奥会更面向自然和村镇，给予山区及其特有的生活方式以“自豪的机遇”。为体现冬季两项起源于“雪中狩猎”的激情与野趣，在赛道的设计中充分利用原有自然地形，保留原有树木与溪流。为了保留靶场北侧山体上的一棵大树，设计过程中特意将赛道做出微调并设计了一个有趣的弯道。人工赛道与自然环境融合，既体现了这项运动“雪中狩猎”的野趣，也为这一场馆增加了地域特色(图3)。

图3 绕开保留树木的赛道和防弹玻璃

2)热身赛道与明长城交相辉映

在赛场用地踏勘期间，我们欣喜地发现了东侧山脊上有全国重点文物保护单位明长城的古杨树段。虽然雄伟的城墙已不在，但长城的部分砖石和基础仍然遗存。出于对长城遗址保护的考虑，我们很克制地从赛道外引出一条热身赛道通往长城遗址(图4)。这一做法符合长城保护不改变原状原则、最低程度干预原则，同时让长城文化元素与奥运精神交相辉映，为外国运动员了解中国传统文化创造机会，与国际奥委会的《2020议程》第26条“深入融合体育与文化”不谋而合。

图4 延伸到长城脚下的热身赛道

3)人工湖泊化整为零

为了满足冬季造雪的用水需求，雪上场馆通常需要设置巨大的蓄水池。在初始设计中，冬两中心的蓄水池选址位于赛道东南侧山坡上，其巨大体量和施工过程中都会对原有山体造成较大破坏，同时带来地质灾害隐患。在景观设计的优化过程中，设计团队采用化整为零的策略，将一个大型蓄水池调整为若干小水池，穿插设置在赛道之间，结合原有溪流在低洼处形成小型湖泊。这一做法既满足了冬季造雪需求，也提升了场地的全季景观品质。

4)冬残奥赛道满足多样化需求

冬残奥运动员分为坐姿、站姿和视觉障碍运动员3种，后两种运动员使用冬奥会赛道，为满足残奥运动员使用需求，在局部陡坡处做出缓和的衔接段。坐姿运动员则使用山谷西侧的专用赛道，即所谓的“残奥赛道”。在冬奥会期间，残奥赛道可作为冬奥会运动员的热身赛道。冬奥赛道更宽、更陡峭，滑行速度较快。残奥坐姿赛道则更加缓和，赛道布局也更加集中。

5)人工赛道的赛后利用

场馆在赛后作为训练基地使用，同时也可成为户外运动休闲设施(图5)。核心圈赛道设计为沥青赛道，赛后可转化为轮滑滑板赛道，供比赛与夏季训练使用。其余赛道则采用碎石路面，赛后可转换为山地自行车或徒步路径。

图5 赛场核心区夏季鸟瞰

3.2 中尺度

1)因山就势的核心区规划

场地核心区所在山谷西低东高、北低南高。按照赛事工艺要求，核心区的靶场和处罚圈要保持绝对水平，而起点和终点赛道则允许存在坡度。基于现场踏勘和地形图，选定海拔1665.00m作为整个场地的基准标高，使得核心区的挖方量与填方量基本平衡(图6)。靶场与处罚圈按此标高设计后，靶场西侧比原地形高出约4m，设计便顺应此势，在靶场西侧设置两层小楼，二层地面与靶场地坪相平，作为靶场储存空间，一层则与自然地形相平，为运动员提供赛前热身空间，赛后则可作为室内靶场使用。对于起点和终点赛道，则将终点设置为1665.00m的基准标高，赛道自西向东维持2%左右的坡度，既减少了赛道本身的土方量，又使得坡度满足赛事要求。观众看台的设计则以此基准标高为视点计算看台升起，保证每位观众都能看到靶场射击和冲刺环节。

图6 因山就势的核心区规划策略图示

2)便于运动员穿越的下沉通道

在赛场核心区设置两条地下通道。西侧通道连接运动员场院、赛道起点以及起点前热身区。东侧通道则连接媒体场院与核心区内的主要拍摄点位，方便媒体与工作人员穿行。两条通道互不相连，保证了场地内的工作效率以及运动员的独立性。为冬残奥会的参赛运动员特别设计从运动员区直达起点区的坡道流线，这条流线不会与比赛赛道出现交叉，避免了前几届场馆出现的残奥运动员只能穿行赛道的窘况(图7)。

图7 核心区地下通道剖透视

3) 装配式临时设施的功能场院

大量赛时服务功能只在冬奥会期间需要。为节约成本，将此类功能设置于场院综合区内。场院内建筑多采用棚房或集装箱，可以直接装配使用，赛后也可以随时拆卸搬运走，既能缩短工时、节约人力成本，又便于赛后回收利用。

3.3 近尺度

1)让出明长城和雪如意的布局

如果说2008年北京奥运会的场馆特征是“宏大而彰显”的，那么北京2022年冬奥会场馆的特征则是“低调而消隐”的。技术楼的建筑造型干净利落、朴素大方，既隐喻冬季两项中运动员射击的神态，又仿佛古代神箭手百步穿杨的身形，与这项运动“滑雪狩猎”的缘起暗合。古杨树赛区中，国家跳台滑雪中心“雪如意”身处制高点，是整个赛场的视觉中心，冬两中心在场地规划设计时有意让冲刺赛道与雪如意相对，技术楼和靶场区在赛道两侧布置，运动员最终冲刺时的画面中，冬两中心和“雪如意”一左一右，形成强烈的视觉冲击力。

2)技术楼通用空间弹性可变换

技术楼容纳了奥运大家庭、赛事管理、技术服务等功能。建筑一层以赛事服务功能为主；二层设置架空平台，方便赛时布置临时服务设施；三、四层设置赛事管理与技术服务用房。为方便赛后功能转化，内部隔墙采用可移动、可拆卸的轻质隔墙系统。奥运场馆设施不仅应当满足赛事需要，更应该考虑国家体育人才的可持续培养。赛后专业竞技型冬季两项运动员需要具有全季性、综合性的训练与康复设施。有研究对挪威148名冬季两项女运动员肌肉骨骼疾病的回顾性分析显示，这些疾病导致73.5%的受访者停止了训练或竞赛。冬季两项比赛的成功，除了滑雪，还需要准确而快速的射击，同时要从高强度滑雪中恢复过来。许多不同的因素(包括身体摇摆、触发行为乃至心理)都会影响射击性能。技术楼在赛后将成为国家冬季两项运动队的重要训练设施，弹性可变换的空间特质为未来的在场馆一线科研实验需求提供了可能性(图8、9)。

图8 技术楼剖透视

图9 建筑二层架空层具备功能转换灵活性

此外，考虑到场馆赛时高效使用和赛后可持续利用的平衡，在永久看台外设计了3000余座临时坐席。这些临时坐席在赛前搭建，将整个核心区包裹，使得运动员的整个冲刺过程都处于观众热烈的观赛氛围中。赛后则可回收利用，符合可持续办奥的原则。

3.4 微尺度

1)冲刺赛道防弹玻璃设计

作为雪上场馆，冬两中心赛道覆盖范围极广，但通常观众在看台上只能看到核心区冲刺赛道部分。为提升比赛的观赏性，在靶场北侧的山坡上，选取合适位置布置两条自东向西的赛道，运动员通过这两条赛道后冲刺下山，而后进入核心区赛道或靶场。这样的设置将整个比赛中最令人激动的部分展现在观众面前。为保证运动员的安全，在靶场后的赛道周边修建了防弹玻璃墙，防弹玻璃单块高2400mm、宽2000mm。玻璃采用总厚25mm的热塑聚碳酸酯复合玻璃，可满足赛事使用步枪的防弹参数要求(图10)。观众可同时看到运动员滑雪、冲刺、射击的丰富活动，大大丰富了观赛的兴奋点。

图10 雪槽分析详图

2)气步枪和电子步枪转换

在冬残奥的比赛中，运动员分为站姿、坐姿和视障运动员3类。与冬奥会运动员50m的射击距离不同，冬残奥运动员射击距离为10m。视觉障碍运动员不像其他运动员将枪支背在身上，而是在进入射击场地后使用放置在场地中的枪支。他们不使用子弹，而是使用激光束瞄准目标。在瞄准过程中，运动员会通过耳机中的声音信号来判断瞄准的程度，距离目标越近，则耳机中的蜂鸣声频率越高，目标锁定后，声音会变成持续信号。站姿和坐姿运动员则使用的是气步枪，在比赛中需要专门为不同类别的运动员提供转换(图11)。

图11 运动员在靶场适应场地

3)人工雪槽控制

为满足冬残奥会运动员的滑雪需求，在赛道造雪过程中会通过特殊的设备在雪道上刻出雪槽，方便运动员按此路径滑行。雪槽的数量由仲裁根据距离、宽度、赛道状况、比赛形式及报名数量决定。雪槽一般沿着赛道的最佳滑行路线设定，除需要穿过曲线路径时，一般安排在路线中间。雪槽的设置应保证宽度上不产生制动的效果，即不触碰到运动员的雪板及缚靴带/固定器。雪槽宽度(自两个雪槽中间测量)为22~23cm，深度为2~5cm。局部赛道位置雪槽数量多于1对时，每对雪槽与旁边雪槽的中心距离应达到至少1.2m。这些数据的设计与运动员的身体构造和技术特点密切相关(图12)。

图12 雪槽设计参数

04

结语

国家冬季两项中心设计中充分考虑冬季两项这一运动兼顾滑雪和射击的技术特点，以及在冬奥会之外兼办冬残奥会冬季两项和越野滑雪比赛的需求，构建了包括环境、公平、经济在内的可持续“3E”和远、中、近、微等全尺度空间干预的矩阵应对策略，致力于冬奥场馆的可持续性提升。

注：本文已于2021年发表于《建筑学报》07+08月刊。

来源 | 建筑学报

撰稿 | 张维 赵婧贤 龚佳振

编辑 | 企划部

版权 | THAD清华大学建筑设计研究院有限公司

如需转载，请联系THAD企划部

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