科技奥运考察记 “鸟巢”与“水立方”

　　每次从电视上看到澳大利亚悉尼歌剧院，我就想：要是中国也有一座这样的建筑有多好。如今，有了！这就是2008年北京奥运会的两座主场馆：俗称“鸟巢”的国家体育场和俗称“水立方”的国家游泳中心。我是在2007年10月中旬感受到这两座独特的建筑物给人的精神享受与震撼的。

　　10月11日至13日，我从成都至北京参加中国科普作家协会第五次会员代表大会。这次除了开会，最重要的目的便是去看一看新闻媒体报道过多次的“鸟巢”和“水立方”。北京的朋友讲，“鸟巢”和“水立方”都还在建设之中，被封锁起来了，什么也看不到。我却不信这个，10月15日一大早，我就独闯“鸟巢”和“水立方”去了。

　　我沿着“鸟巢”和“水立方”工地寻找入口。“鸟巢”和“水立方”四周被高大的塑料材料围子围了起来，门卫坚决地挡住了我，任凭我那三寸不烂之舌翻动多少次也不管用。在山穷水尽之际，我闯进了中铁一局施工队的住地，见到一个和我同样有首长风度的人，一攀谈，知他姓丁，是队里负责施工作业的工程师。谈话之间，才知丁工的外爷是成都人，说起丁工的外爷，居然曾承包过我负责的中国与意大利政府合作建设的成都儿童营养中心工程，是我的“老熟人”。真是无巧不成书，我俩越聊越投机，很快成了知己，双方都有“相见恨晚”之意。于是，我便将此次来的目的告诉他，请他带我进工地去看一看。他连连摆手，说：“不敢！不敢！”但他不忍拂我的意，带我来到北辰桥上。在桥头上凭栏远眺，我的眼前一亮，“鸟巢”和“水立方”的全貌出现在我的面前，并立即给了我比初见悉尼歌剧院时更大的震撼。

　　“鸟巢”是一个至阳至刚之物，宏伟而奇特的鸟巢式建筑，全用巨型钢架构成，表现的是雄性的刚劲之伟；“水立方”则是一个至柔至阴之物，表现的是阴性的水柔之美。“水立方”是方形，与“鸟巢”的圆形对应，构成了中国传统文化“天圆地方”的理想境界。它们一左一右，毗邻而居，很像一对极为般配的天作之合，一对恩爱至极的“夫妻”。

　　名列全球最新十大建筑

　　最近，国外建筑界有一个全球最新十大建筑的评比，其中我国的三大建筑赫然在列：一是“鸟巢”；二是“水立方”；三是中央电视台新楼。

　　“鸟巢”和“水立方”的造型都是全世界独一无二的，均以独特的美扬名世界。

　　国家体育场的设计方案，是经全球设计招标大赛产生的，这个设计方案主体由一系列辐射式钢状结构旋转而成，因酷似中国瓷器裂纹和“鸟巢”形状而得名“鸟巢”。独具匠心的外观既有建筑美的考虑，也有实际的功效。一个没有完全密封的鸟巢状，既能使自然空气流通，又能为观众和运动员遮风挡雨，充分体现了以人为本的思想。

　　“鸟巢”的色彩在夜间会很美丽。虽然现在看到的“鸟巢”的色彩是钢的灰色，但建成后的“鸟巢”在夜间灯光辉映下却是红色的。这主要是因为在竣工之后的鸟巢内部会有一层红色玻璃墙，夜景中就会呈现出一团火红色，红色代表着中国人民和北京人民对奥运的热情。

　　丁工告诉我，“鸟巢”的魅力不仅仅在外观，更大的震撼力要进入体育场内部才能感受到。一是看台十分开阔，无论在什么角度都有较好的视野效果；二是体育场顶部较为厚重，为体育场增加了许多功能变化的空间。

　　“鸟巢”的美不仅可用它设计的独特性和美丽的色彩表现出来，还表现出一种气势恢宏的阳刚之美。“鸟巢”使用的钢材达10万吨，建筑面积25.8万平方米，拥有９.1万个座位，可能是世界上现今最大的环保型体育场。

　　“水立方”本来是一个大家司空见惯、平凡至极的盒式建筑，但由于其外表全部由一种蓝色的建筑材料“膜”建构，许多蓝色的泡泡使“水立方”变得晶莹剔透、美丽无比。设计方案一开始就围绕水、快乐、节能等元素，考虑如何表达“水”的意念。但很快就显示了东西方文化的差异。国外设计师大多拿出了含有波浪、曲线等具有冲击力的设计方案。而中方3个设计师却各自不约而同地作出了平顶的造型。外方问他们，为什么他们3个都作平屋顶设计啊？他们说，他们的设计都表达了一种阴阳对比和含蓄，而这是中国传统文化中墨家和道家文化的一次对话。

　　“水立方”是北京奥运场馆中唯一 一个由港澳台同胞和侨胞捐资修建的场馆，它表达了全球华人参与2008年北京奥运会的共同心愿。

　　科技与艺术的完美结合

　　北京在奥运场馆建设中凸显“三大理念”，即表现在以建筑节能、环境与生态保护、资源可持续利用、绿色环保建材等为重点落实“绿色奥运”，以科技攻关、四新技术应用与示范、高科技信息服务等为重点落实“科技奥运”，从文物保护、建筑的文化理念、人文景观建设等方面为人们提供舒适的环境和服务为重点落实“人文奥运”。

　　“鸟巢”和“水立方”的构建不仅充分从人文层面考虑其艺术美和以人为本的理念，也充分应用现代高科技的成果，使科技与艺术完美地结合在一起，充分体现“科技奥运”、“绿色奥运”的理念。

　　在“鸟巢”的设计和施工过程中，有一项重大的环保工程，那就是废钢渣的应用。北京国家体育馆在施工中采用先进的钢渣回填技术配重抗浮，销纳废钢渣8.2万吨，不但创造了良好的社会效益和经济效益，而且为解决困扰人们多年的钢渣处理问题开辟了一条新的途径。

　　在“鸟巢”的施工过程中，原先屹立在卢沟桥永定河畔的“黑山”正在不断地变小。这座黑山是首钢经过40年的堆积形成的，是一座绵延1公里、高达35米、总重300多万吨的钢渣山。随着这项废钢利用技术的推广，首钢炼钢产生的废钢渣堆积造成的环境污染将得到彻底治理，并为首钢带来一笔巨大的财富。

　　“鸟巢”的新型大跨度钢结构，无论是设计、材料选用、加工制作还是施工安装都难度大、要求高。令人欣喜的是，经过科研人员的技术攻关，工程所使用的钢材全部实现了国产化。比如，“鸟巢”使用的一种高强钢材——110毫米厚的鸟巢特殊用钢Q460EZ35，集刚强、柔韧于一体，保证了鸟巢在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复到原有形状。这意味着如果北京再次遭受上世纪60年代唐山地震一样的地震波及，鸟巢依然能保持原状，8级地震都不怕。

　　“水立方”则拥有一项“科技世界第一”：在世界上规模最大、构造最复杂、综合技术最全面的工程建设中运用聚四氟乙烯（ＥＴＦＥ）立面装配系统。这种材料重量轻、透光度高、抗污染性强、达到使用期限后可以较为方便地更换，而且可以经受冰雹等自然灾害的打击。

　　我问丁工：“钢筋铁骨”的国家体育场（“鸟巢”），能否经受住雷电的考验？丁工说，“鸟巢”外表平滑，没有普通大型建筑上突起的避雷针，实际上，它的整个“钢筋铁骨”构成了理想的“笼式避雷网”。

　　我又问丁工：“鸟巢”自身钢结构接收闪电，会不会影响到“鸟巢”内观众的安全呢？丁工说，为了防止雷击对人体的伤害，场馆内人能触摸到的部位上，比如钢结构，都作了特殊处理，抵消了雷电对人的影响，绝对不会伤害到人；同时，“鸟巢”内几乎所有的设备都与避雷网作了可靠连接，保证雷电来临的瞬间，能顺利将巨大电流导入地下，保证了场馆自身、仪器设备和人身安全。

　　我再问丁工：外表充满泡泡的水立方，也没有尖尖的避雷针竖在场馆旁，难道泡泡也能避雷？丁工说：原来水立方的地下和基础部分是钢筋混凝土结构，地上是钢网架，钢网架和地下混凝土中的钢筋焊接在一起，就形成了一个立方体的笼子，这种避雷网完全依靠自身的结构材料，作为引线与地下连接，不用再单独设立避雷针就能把雷电导入地下。

　　最后，丁工补充说：最特别的是，外表柔弱的水立方身上却有1.2万个承重节点，这些节点能够均匀地承担建筑物的重量。同时，水立方地上钢结构与地下钢筋混凝土完整地焊接在一起，使整个场馆成为一个整体，达到了抗击8级地震的标准。（董仁威）