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5月25日,由清华大学建筑设计研究院主办的清华设计系列讲堂特色主题云分享第一场的“冬奥专题”线上讲座成功举办。当日,由清华大学建筑设计研究院总建筑师吴耀东老师主持,清华大学建筑设计研究院简盟工作室副主任窦光璐、清华大学建筑设计研究院建筑策划与设计分院建筑师赵婧贤老师、清华大学建筑设计研究院简盟工作室建筑师王冲老师、清华大学建筑设计研究院电气专业副总工程师 照明与智能化研究中心副主任刘力红老师、清华大学建筑设计研究院文化遗产保护中心建筑师朱明夏老师五位老师带来了精彩分享,以和各位同仁共同交流探讨。
清华设计系列讲堂
▲清华设计系列讲堂 | 特色主题云分享 | 冬奥专题完整录屏▲
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01人因分析,增进设计干预——以首钢滑雪大跳台为例
整个的设计和规划之初,团队希望从竞技体育出发,从而进一步去探讨大众体育和大众日常的需求,把赛时的竞技体育的需求和赛后体育大众日常联系起来。这就是奥运设施的“白象”问题,它只容纳了超人的任务,没有容纳常人任务。
运动员在比赛的时候,他们的心理和生理所要承担的一些负荷是常人无法想象的。运动员在做竞技动作的时候,髋关节、膝关节、踝关节和我们正常人在日常运动中身体关节所处的角度也是完全不同的。因此说冬奥会的竞赛场馆只给超人运动员来准备,常人是无法去使用或者去接近的。
在这次首钢滑雪大跳台的设计过程中,融入了一些新的人因分析的手段,在建成之后也会反过来再去进行人因的实验和分析来收集心理和生理的数据,进而形成知识的积累,从而完成赛后常人的任务。
首钢滑雪大跳台的选址是冬奥组会推荐的,北京的永定河畔有一个工业园区。我们承诺在此修建一座世界上第一个永久保留的大跳台,运动员可以在跳台顶部看到远处的工业遗产。
常人的漫游任务。朱老师设计的群明湖景观改造可以使老百姓在此进行休息或停留,使人看到不同视点的大跳台。
最后是常人的共享任务,清华院二分院和三分院的老师们共同配合,在氧气厂中做工业改造与更新。同时也保留了能使常人进行停留,进行活动的空间。
整个首钢滑雪大跳台的设计,完成了超人任务、常人漫游任务、常人共享任务。习主席在冬奥总结会上,也特意提到了雪如意、雪游龙、冰丝带和雪飞天都是优质的场馆,都是杰出的场馆,也必将会成为将来造福人民一个优质的资产,我们作为设计师和参与者倍受鼓舞。
02
国家冬季两项中心
赵婧贤
清华大学建筑设计研究院建筑策划与设计分院建筑师
崇礼古杨树赛区是2022年北京冬奥会和冬残奥会重要的雪上运动场馆群,空中环状步道将国家跳台滑雪中心、国家冬季两项中心、国家越野滑雪中心等主要建筑连接。这一场馆群也就是大家都很熟悉的“雪如意”和“冰玉环”所在地。
国家冬季两项中心处在“雪如意”和东侧山体上的明长城的中间。在设计初期,我们就希望这个场馆消隐在自然山体中,构成一个从明长城到“雪如意”之间的视觉通廊。
冬季两项是越野滑雪和射击结合在一起的运动。我们的设计是从赛道开始的,从2019年开始我们项目团队的成员跟随着国际组织的赛道专家一起,走遍了这片土地的每一个角落,最终完成了赛道的图纸设计。
在场院区的平面设置中,设计团队对比了过往的冬奥会及世锦赛总共六个场馆的总图布置,考察各个场院区的相对关系以及彼此之间的流线距离。通过实地考察走访,最终确定了冬两中心场院区的布置。
在场地设计和赛道设计的过程中,我们和国际专家以及景观团队一个非常重要的共识,就是对于自然的尊重。在景观设计的优化过程中,朱老师领衔的景观团队将大的蓄水池化整为零,变成了若干小水池,既满足冬季造雪的需求,也避免对自然地形造成过大破坏。
按照国际冬季两项协会的要求,靶场区和处罚圈必须要保证标高的绝对水平,但是场地的自然标高西低东高。在分析了地形和赛事要求的基础上,采用现场的1665m海拔高度作为基准标高,使得整个核心区的填方量和挖方量基本平衡。
在靶场北侧的山坡上,创新性地设置了两条自东向西的赛道,并在赛道外侧设置透明的防弹玻璃。这样,在看台观众的视线以及媒体摄像头的画面中,就会同时出现山坡上滑行的运动员,进入起终点赛道的运动员,以及靶场上射击的运动员,大大提升赛事观赏性。
作为同时举办冬奥会和冬残奥会的比赛场馆,冬两中心在设计初期就充分考虑了两个赛事之间的转化,以及对于残疾运动员和残疾观众的人文关怀。
在核心区设计中,为冬残奥会坐姿运动员增设了一条从运动员区直达起点区的流线,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到达起点区的窘况。
冬奥会和冬残奥会共用的冲刺赛道的坡度控制在2%,同时满足冬奥会运动员和冬残奥会运动员的需求。
在赛道的设计中也考虑本场馆赛后转化为训练基地的需求,将其中三公里的赛道设计为沥青赛道,夏天可以作为轮滑滑雪(roller ski)赛道,为冬两运动员提供训练场地。其余的赛道采用碎石路面,赛后可以转化成山地自行车或者是徒步途径。在正式赛道的东侧设置了一条热身赛道,延伸到长城遗址的脚下,赛后也可以转化为观光使用。
03国家跳台滑雪中心
山地场馆的施工其实面临很大的挑战,尤其是场馆中段的混凝土浇筑,对此我们采取的办法类似接力棒,从下到中几个塔吊接力完成的。
2021年初的时候,雪如意就已经基本成形了。再往后更多的是处理一些临建、赛时管线路由、场地道路,直至赛时的展开都一直在紧锣密鼓。
2021年10月份,我们与国际雪联、冬奥组委、场馆业主共同参与并完成了跳台的赛道认证。雪联在官网也给与了很高的评价。
跳台本身是多方专业人事共同完成,比如顶峰的结构设计有清华设计院杨霄老师完成;赛道剖面曲线由德国的赛道专家Hans Martin Renn完成,还有防风网由INGO完成,造雪由天冰完成等。是多方团队共同完成的成果。
跳台滑雪场的造雪系统在每条赛道上有5个雪枪点位,同时平面场地上有4个雪炮点位。点位的位置是放在了风吹来的方向,便于空气中的雪在风的作用下落到赛道的着陆坡上。管线为埋管+电伴热结合的方式铺设。
场馆的比赛照明,分成了助滑道和着陆坡两部分。助滑道部分的灯安装在扶手侧面,着陆坡的15根灯杆位于场馆外围完成着陆坡的比赛照明以及看台区的观众照明。
通往裁判塔的道路也是现场施工的一个难点,该道路为了节省成本采取了施工便道与运维道路结合的方式,满足赛时裁判、教练及工作人员从裁判塔到教练台以及打蜡房的通行需求。
起跳点的教练台与起跳点的位置关系也是通过多次的视线模拟确定,综合了教练以及摄像机对运动员起跳时间把握的多项需求。
着陆坡与助滑道的混凝土结构采取了半架空,半回填的方式。混凝土曲面也是本项目的难点之一,设计阶段也是多方式比选,建成之后精确测绘,局部有问题针对性打磨才满足了最后的验收需求。
因山体有效使用场地非常有限,而运动员区又位于顶部,还有很多穿山的临时线缆路由。我们是在现场多次的考察测量之后,在现有的场地条件下做完临建及管线。契合了节俭办奥的冬奥精神,最后才完成了张家口国家跳台滑雪中心的设计施工及赛时的运营。
04北京2022年冬奥会和冬残奥会张家口古杨树赛区FOP照明设计
经过专业的照度计算,我们基本上分成三块内容的灯具。一个是起点区,用了17套的飞利浦的600W的照明灯具,都是采用的LED灯。助滑道采用了798套灯具在扶手安装,最终定下来的方案是在起跳、空中飞行和落地区域用15根高杆灯照明。
张家口赛区所有的用电都是风力和绿电,灯具的选择,我们项目一共采用了171灯杆,4000多套灯具,灯具采用的是DMX调光,调光范围从5%到100%。FOP照明的原则我们总结为以下几点。
电缆的选择,也是要注意的一个问题。还有接地,我们最终施工图实施的时候,采用的是TN-S的这种接地形式,接地电阻是不大于10欧姆。同时,对高于30米的灯我们也设置了航空障碍灯。
整个过程中对团队提出了很大挑战。
在2021年1月19日的时候,习近平总书记对测试活动的运动员、教练员、保障团队进行了慰问。整个项目我感觉是困难的,整个的设计实际上我们没有经验可循,包括施工也是,中铁他们做的一些经验总结也是,施工也没有经验可循。
最后,冬奥团队根据扎实过硬的专业技术,务实高效的工作作风,确保了各个场馆的安全运行零事故、零误差、零失误。在未来的工作中,我们要继续发扬清华的风格,我们也会继续贡献出自己的微薄力量。
05动态更新的考古遗址公园——冬奥会崇礼太子城遗址保护与利用项目
太子城遗址南北长约500米,东西长约400米,遗址分布范围近14公顷,是金代中后期皇室行宫性质的遗址,推测为金章宗夏捺钵的泰和宫。太子城遗址的出土文物以各类的泥质灰陶砖瓦、鸱吻、频伽、凤鸟等等建筑构件为主。包括红色墙皮,它也成为了我们后续设计中一个参考的重要元素。
整个项目分为规划以及方案两个阶段,并且在这两个阶段中提出了兼顾保护与利用,赛时与赛后,传统与现代,冬季与他季以及文化与科技的指导思想。
我们首先进行了详细的历史研究、价值评估,确定了太子城遗址的文物构成,包括文物本体和文物环境。文物本体包括城防体系、城市格局和出土文物。文物环境则包括了构成它的山体水系等等历史环境,以及周边相关的金代史迹等人文环境。同时制定保护区划与管理要求。
9号基址是太子城遗址等级最高的建筑基址,由庄惟敏院士团队进行了设计的深化。它的表面,设计方案中是希望能够采用镀铜混凝土将太子城所在的山形地势进行纹样的雕刻。然后是北侧的一至三号院落区域,它们更为自然化,更强调遗址感。
我们也对西院落遗址进行了详细的研究,对它进行了体量的提取和屋顶形式的优化,最终确定了“宫墙雪”这样一种结合了历史和现代,结合了820年前的金代皇家元素和现代冬奥元素的一种形式。
第三,景观上面我们研究了崇礼当地植被的四季变化,然后选取了乡土植物进行了配置,希望它能够在四个季节都能有不同的色彩表达。
第四是建筑上的以简驭繁,对于9号基址,我们探讨了采用不同复原研究成果的展示设施、轻质保护性设施加全息投影、台基标识等不同方式,最终选取了最为低调的台基标识方式,突出大山水格局。
最后就是考古的完善认知,考古工作不断指引着我们的规划设计工作,我们的规划研究以及施工过程也为考古反哺了一些证据支撑。比如说在施工开始后考古发现的水池遗址,我们也对它进行了保护性设施的设计与揭露展示。在西院落施工过程中发现的铜坐龙,进一步证实了太子城遗址金代皇家行宫遗址的等级地位,它也成为了西院落展厅内的镇馆之宝。
赛前的五年保护展示工作奠定了坚实的基础,接下来还将持续开展本体保护,包括前期勘察与监测,以及本体展示和数字化展示,申报国家考古遗址公园等一系列工作。
对谈环节
吴耀东:窦老师,有两个问题,一,项目有没有值得可以改善的地方?第二个问题,能不能再补充说明赛后利用的问题?窦光璐:第一个问题,建设的过程中肯定会有一些觉得不太如意的地方,主要是我们没法通过自己的设计能力去改变的一些问题。第二个问题,首钢园区自从赛后面向公众开放以后,人流量非常大,大家可以乘坐斜行的扶梯到顶部,去观光和游览。在赛后大跳台本身也还会举办很多活动,包括将来还会继续举办相关的世界杯的比赛。因此首钢赛后利用不管是从竞技体育本身来说,还是从市民日常生活的一个使用来讲,都在赛后能够提供的一个高质量、优质的空间。
吴耀东:赵老师,有三个问题需要您回答一下。第一,河北赛区和北京赛区的建设不同点是什么?第二,赛后场馆功能的改变是什么?第三,主要的设计难点是什么?赵静贤:关于第一个问题,北京这次冬奥会是以改造场馆为主,崇礼的话其实是进行了非常大的新建建筑规模的建设。我们主要还是对建筑本身尽可能地减少投资,减少造价,能够让建筑保持灵活性,同时在场地的设计都尽量采用一些比较灵活,可以拆除的设施。关于第二个问题,最开始我们的考虑就是冬季的时候作为训练基地,夏季的时候核心区的赛道,沥青的部分可以作为轮滑训练或者轮滑比赛的场地。至于周边山体上的赛道我们当时设计的其实就是碎石赛道,可用于山地自行车骑行或者山野徒步。关于第三个问题,主要的设计难点,还是国内对这项运动普遍比较陌生,另外就是关于运动本身的了解和理解的难点。
吴耀东:王冲老师,有三个问题请您回答。一,两条赛道的平面布置是如何构思的?二,是用BIM成图的吗?三,赛后的利用做到了哪些,能否真正支撑经济发展?王冲:第一个问题,雪如意的两条赛道的平面布置,在前期我们是考虑了跟山体的结合,当时想的也是尽量山体的曲线来做完我们这个抛物线。第二个就是这两条赛道的关系,根据我们现在这个场地,它的结束区是必须得齐平的。关于第二个问题。是的,我们用无人机进行航拍之后生成的是位置相对关系非常准确的三维山体模型,然后我们把三维的模型导到Rhino里面进行拟合,设计土方的关系。关于第三个问题。更多的其实我感觉还是经济方面可能占比更大一些,我们确实投入了很多的人力和财力。关于雪如意的赛后利用,它是一个四季的赛道,看台区也办了一些开闭幕式的活动,顶峰可能做一些展览、演播厅,也可以办婚礼。
吴耀东:刘老师,我请教两个问题,一,您的照明设计方案实际运营的调试是怎样的?第二个是有没有和国际照明公司合作?国内的理念和国外有什么差异?刘力红:我们设计完了以后,现场就封闭了。因为要进行赛道认证和赛道调整,灯的位置、配光和灯具的角度都要进行调整。目前来看,我们设计的171灯杆,30%以上都调整过了。第二个问题是说国际公司,整个灯具供应商选择的是国际的。本来想着尽量的用国产化的灯具,根据各种因素最终国有的灯具在冬奥赛事中应用的不多,所以还是用的国际赛事上的这种飞利浦和玛斯柯灯具。
吴耀东:朱老师,有两个问题,第一个是太子城南北中轴线朝东南和西北这个方向,有没有什么讲究? 第二个是太子城遗址公园内部高大的乔木很少,是有意这样做的吗?朱明夏:第一个问题,我们的太子城轴线主要是它所在的山体环境,现在选址在三条河流交汇的地方,北侧靠山为一座锥形小山,南侧望山则更为宏大一些。主要还是这一区域的地形影响比较重要。当然如果我们将它的西北东南向的轴线继续向东南方向延伸,它会指向金中都到金陵之间的方向,这可能是巧合了。第二个关于遗址中的乔木问题,因为整个遗址区我们可以看到它发掘之前的状态,由于太子城村的拆迁,整个场地仅仅保留了沿河的一排乔木,而整个城址的范围内都密集分布着各种台基的遗址,就对我们的建设提出了一个扰土深度的控制要求。基于考古优先的原则,对整个500*400的区域内,没有进行深基础的建设。由于乔木的根基很深,把它放在了整个遗址公园的外围,可以也可以形成对于整个遗址区域的围合。
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