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《奥运来了》之九:奥运场馆建设体现科技创新

https://2008.sohu.com 2007年08月29日18:27 央视国际

我来说两句

   王小节:在过去的一周里,世界杯比赛正在德国举行的如火如荼,世界杯赛可以说是2008年北京奥运会之前最后一项大型的国际性赛事,这给了我们一个很好的观摩、学习、借鉴的机会,正好有一条消息值得我们关注。在世界杯开赛之前,组委会就曾经宣布说要实施“球票实名制”来遏制黑市倒票现象。

可是最终由于操作难度实在太大,没有完全实现。组委会主席贝肯鲍尔也曾明确表示“球票的问题成了最大的问题”。您看“小球票,大问题”,北京奥组委也曾经在考虑北京奥运会也实施门票实名制,那么我想世界杯的经验教训可以说是给我们的相关部门提了个醒,在制定各种措施之前,要首先考虑它的实际可操作性。

  好了,现在我们来看关注一下本周的奥运资讯。

  一、动态扫描

  l北京奥运签约饭店公布赛时价

  北京奥运签约饭店赛时价格本周公布。根据报价,奥运会期间五星级饭店标准间均价为一天2800元人民币左右。目前北京饭店等五星级饭店标准间价格在1500元左右,奥运期间大约上涨50%,这一数字远远低于雅典奥运会最高约合8000元人民币的住宿收费。

  l第四届奥林匹克文化节将启动

  6月23号到7月15号第四届奥林匹克文化节将在北京、青岛等地举行。包括奥林匹克体育收藏品展、“奥运节拍”露天音乐会等大型活动将一一与观众见面。

  l奥运气象服务大练兵

  中国气象局将于7月8号到8月8号开展一次奥运气象服务演练,并针对暴露出来的问题,重点研究加以改进。奥运会期间恰好是北京、青岛等地容易出现复杂多变天气的季节,对网球、帆船等需要看天时比赛的项目,练兵的意义还在于能够帮助制定一套完善的应急保障措施。

  二、聚焦2008:《自主创新催生奥运场馆》

  王小节:在以前的节目中啊,我曾经跟您说过会带大家去看一看正在建设中的奥运场馆,今天我就来兑现这个诺言。北京奥运场馆在它的设计、建设之初就充分考虑到了整个城市发展的整体布局,以及赛后如何利用。那好我们先去看一个短片。

  北京奥运会26个比赛项目将会使用31个比赛场馆,其中11个新建场馆,11个改扩建场馆,9个临时场馆。这些场馆在北京城内形成“一个中心三个区域”的格局,即“奥林匹克中心区”、“西部社区”、“大学区”和“北部风景旅游区”。其中“奥林匹克中心区”包括国家体育场、国家游泳中心等场馆,赛后将为北京市民提供一个多功能的公共活动服务中心;“西部社区”包括位于北京西部的五棵松体育馆、北京射击场等场馆,赛后将结束北京西部缺少大型体育设施的历史;“大学区”指位于北京大学、中国农业大学、北京工业大学、北京科技大学等高校内的体育场馆,赛后将成为大学及社会文化体育活动的场所;“北部风景旅游区”是指位于北京北部郊区的乡村赛马场等场馆,赛后可以带动郊区旅游业的发展。

  王小节:在所有的奥运场馆中,最引人注目和令人期待的是鸟巢和水立方。我们都知道,从古代建筑大师鲁班开始,中国传统建筑业一直都是师傅带徒弟,“名师出高徒”。可是,当鸟巢和水立方的建设者们在拿到最初的设计方案时候,可就有点傻了,这回他们可能没有师傅可以跟着学了。因为这两个超凡脱俗设计方案,由于理念的过于“超前”,在施工中面临的很多难题都是前所未有、独一无二的,比如说“鸟巢”是全世界跨度最大的钢结构建筑,而 “水立方”的膜结构也堪称世界之最。这在全世界来讲都没有可以参考的答案。这回该可怎么办?

  2005年5月17号,随着最后一根立柱吊装到位,北京奥运会主会场24根主要立柱的吊装宣告完成。一个钢铁编织的巨大鸟巢初步呈现在世人面前。

  特技叠化(自然界中鸟筑巢)

  王小节:我们气喘吁吁地爬了好几分钟,终于来到了“鸟巢”看台的最顶层。不过过瘾的还在后面呢。现在我要绑上安全带,因为我们得到了施工方的允许,可以让我们爬到支撑塔架的上面,那可是一个记者从没有到过的高度,我们要在一个全新的视角为您展现“鸟巢”。

  我现在就是站在“鸟巢”比赛场地上空四十多米的这个塔架上。高空作业的要求是相当严格的,要求安全帽必须要兜紧下巴,而且必须要绑紧安全带。站在我这个来俯瞰鸟巢,真的感觉气势恢弘。我想如果要是在2008年8月8号奥运会开幕式的时候,能够站在这个位置上观看,那感觉真是太棒了。整个鸟巢的建筑面积有十多万平米,可以容纳九万多名观众。再过一个多月,包括我站的这个塔架在内的所有支架都将被拆除,那么我头顶的这些钢架结构就开始独自受力了。如果要想揭开鸟巢的奥秘,就要从这些钢材开始。

  鸟巢的钢结构最大跨度达到333米,相当于200个成年人手拉手的长度。编织鸟巢的钢铁树枝重达4.6万吨,其中承重力最大的部分,需要一种被称为Q460的特殊钢材。

  河南舞阳钢铁有限责任公司科技部主任工程师 韦明:普通钢材厚度(两侧)方向一旦受力以后,很容易被拉开,而这个Q460-Z325钢板呢,厚度方向受力以后可以承受非常大的力不会被拉开。

  能够满足设计要求的110毫米Q460E钢材,当时只有国外几家钢铁巨头才能生产。“鸟巢”用钢是进口还是自己生产?2005年3月12日,国内几家大型钢铁公司负责人聚到一起,商讨生产Q460钢材的可能性。

  河南舞阳钢铁有限责任公司董事长 顾强圻:我说奥运场馆所需各种钢板无需进口,舞阳钢铁公司可以全部地供应。

  长期从事特种钢铁研制生产的舞阳钢铁公司,组织了30多位骨干工程师进行升级研制。然而经过强度、韧性的两次大型实验,始终无法达到指标要求,于是公司决定打破传统工艺,使用非常规原料。结果钢材质量比原来提高了一个档次。

  河南舞阳钢铁有限公司总工程师 韦明:我就想是否使用一种新型的脱氧方式,采用新的脱氧剂效果会更好呢?但是新的脱氧剂使用不当,也许会发生质量事故。后来我们回去以后经过充分论证,认为还是试一下的好。结果生产的Q460钢板产品质量比原来提高了一个档次。

  记者 赵珊珊:2005年4月26日,那短短的四十多分钟时间却让全部的技术人员终生难忘。就是在这个精炼炉中,技术人员完成了对Q460钢材取出钢中杂质、调整合金成分、均匀出钢温度等一系列指标的鉴定。第一炉合格的钢水诞生了。

  有了钢材,剩下的问题是怎样将它们拼装组接。体积超大,形状怪异,一根60多米的立柱要被分割成三段逐一安装,每一段的重量都超过300吨,两段柱子之间96个接点必须像穿“针眼”一样精确无误。尤其到后期,立柱越装越密,施工空间也越来越小。

  “鸟巢”工程起重总指挥 魏东方:在(吊)装的时候不允许碰到任何东西的。最后一根接口比较多,好多口。每个口都必须要对好了,如果有一个口有毛病,那么这根柱子就保证不了质量了。

  吊装最后一根立柱的那天,北京忽然刮起六、七级大风,几百吨重的钢架在空中被吹得左摇右晃,无法准确对接。原定上午8点开始的吊装只好被一次次延迟,直到十点多钟风力减小,吊装终于完成。但是,吊装起来的钢结构需要马上焊接在一起。

  “鸟巢”工程焊接技术人员 潘民祥:以前干最厚的是四十、五十(毫米厚)的(钢)板,现在一百一十(毫米厚)的板,以前没干过,这是第一次接触。等于是一个挑战。

  经过五个多月摸索攻关,一种全新的焊接方法被运用到“鸟巢”工地。焊工们将钢板预先加热到150度,巧妙地解决了焊接过程中由于受热不均匀导致钢铁膨胀不同的难题。

  王小节:整个鸟巢的建筑工艺确实让人叹为观止,但我还真是碰上了一个不服的。在我攀登塔架的过程中,发现了一个真正的鸟窝。您看这位鸟类工程师,它就地取材,用了一些废的焊条头、废铁丝什么的搭了一个小小的窝,它是不是要和咱们的建筑工人比一比,到底谁的手艺更高超呢?

  《水立方——气泡的游戏》

  王小节:与极具阳刚之气的鸟巢相映衬的是旁边这座温柔秀美的水立方了。我们现在还看不出它的柔美,是因为它还没有安装上这种特殊的膜结构。大约再过一个月,水立方就要开始安装十万平米这种特殊材料制成的薄膜。而如何使这种轻薄的材料良好地控制室内的声光热,成了科技人员最大的攻关难题。

  水立方是一个半透明的建筑,其中一项设计是要通过一种薄膜结构吸收自然光,以调节馆内光线和温度,达到节能环保的目的。但是,仅仅依靠光溜溜的薄膜,别说调节光线温度,如何不让它成为一个温室大棚都是问题。薄膜上这些被称为镀点的圆形斑点就是用来解决问题的窍门,它们就像小小的遮阳伞,起到隔离、反射光线的作用,把刺眼的光线和多余的热量挡在场馆之外。

  中建国家游泳中心设计联合体机电专业部主任 毛红卫:比如在北面,阳光负荷很少,那么在这个前提下,我们这个(镀点)密度就相对镀得疏一点,整个给人一种通透的感觉。而在西面、东面,由于入射阳光比较厉害,我们在那会镀比较密的斑点。

  要想在烈日当空或太阳西晒的时候,让水立方能保持凉爽的温度,这些小小遮阳伞的分布就必须十分精确。通过研究北京市最近30年的气候资料和精密计算,终于确定了每一张薄膜上所需镀点的面积。

  “水立方”工程设计师 郑方:南立面上主要部分的镀点(面积)在50%以下。在西立面上主要的镀点(面积)在60%左右。通过这样一种镀点的设置,整个西立面能够遮挡超过70%的太阳能进入建筑物里面来。

  水立方最动人的视觉效果就是无论从场馆内外任何角度来看,都可以看到一个个紧密相连的半透明的水泡,而看不到一根多余的钢梁。那么,水泡和钢梁怎样融为一体呢?这个淡蓝色的方型盒子,其实隐藏着自然界中一个关于泡沫的秘密。

  王小节:我想到了一个非常形象的办法,为您来展示水立方究竟是什么样子。让我们先来玩个吹肥皂泡的游戏吧,这个游戏大家小时侯都玩过吧。恩,瞧,样子是不是很像呢?其实水立方的外墙和顶棚呢就是由成千上万个这样的气泡组成的。早在一百多年前的欧洲,爱玩泡泡的科学家罗德.科尔文就提出了这个“气泡理论”。他说,其实自然界中很多物质的排列结构,都是以这种气泡的结构方式组成的。但是这个理论被提出一百多年了,却从来没有人想过怎么把它运用在建筑学上。

  记者:“您刚看到水立方的时候什么感觉?”

  国家游泳中心副总经理 钢结构负责人 孙彦朝:“非常新奇,梦幻般的。但是一百多张设计图只是告诉我们这个建筑是什么,并没有告诉我们这个建筑该怎么把它建造起来。水立方整个的构件是两万个杆件,一万个球,一共加起来是三万个构件组成这样一个结构体系。每一个结点,每一个杆件都是不一样的。最终我们实施完成的图纸有三万多张。”

  记者:“画这三万多张图咱们大概花了多长时间?”

  孙彦朝:“大概花了一年时间,现在回想起来这一年干了些什么,除了画图,什么都不记得了。”

  要把一个个气泡堆积成为一面墙,关键是找到作为气泡边缘的钢梁的准确位置。工程师们试了很多办法,包括GPS定位、激光定位、整体平移、分区域安装,可是工程进度总是太慢。

  国家游泳中心总经理 康伟:“我们计算了一下,如果每天三十几个组件能够焊接上,那么我们什么时候能够完成任务呢,我们可能到2008年以后,都焊不完,所以给我们这些人急坏了。”

  水立方工程总包执行经理侯本才,天天都在一线指导施工队按图纸工作,缓慢的施工进度令他坐立不安。他开始和几个老师傅一起琢磨起这个吹泡泡的道理来。有一天,老侯兴冲冲的拿着一把火柴找到孙彦朝。这几根火柴能解决气泡结构的定位难题吗?

  记者:“这些火柴棒代表什么呢?”

  水立方工程总包执行经理 侯本才:“这些火柴棒就代表这个气泡的边缘,如果在空中把这些杆件拼成一个球,可以看到在空间的定位是很困难的。弄不好就散掉,前功尽弃。经过一段时间的摸索,工人师傅想到一个好办法,先由一个点和一根杆件确定一个平面。然后其它的杆件位置就通过目测就可以基本准确的确定。思路做了一个调整,不要先想着造一个球,如果先把球的一个面先造出来,其它几个面同样的办法,也会很快地造出来,这样一个球体自然就形成了。”

  国家游泳中心副总经理 钢结构负责人 孙彦朝:“其实道理很简单,就是利用高中几何当中的,一条线和线外一个点,确定一个平面。工人师傅这种土办法解决了大问题。”

  四两拨千斤,难倒了一帮工程师的问题就这样迎刃而解,工程进度猛增到一天安装100多个构件,水立方工程提前一个多月完成了封顶。由工人师傅创造的这套工作方法也同工程师们的建筑理论一起,被写进多面体延性钢架结构施工管理技术规程,我国对这一规程拥有完全的自主知识产权。

  中国工程院院士 董石麟:“(水立方)结构形式我们现在叫它多面体空间钢架结构。这一种结构在过去,不单单在我们国家,在世界上还是没有的,这样一种世界上第一的水立方游泳馆这种结构形式,是我们中国来实现的。

  三、奥运记忆:奥运场馆变迁

  场馆建设是筹办奥运会最重要的环节。1936年第11届奥运会结束后,国际奥委会组织发掘希腊奥林匹亚遗址,进一步复原了这座古体育场,发现它设有跑道、运动员和裁判员入口,四周甚至还有大片坡形看台。

  1896年第一届现代奥运会曾因场地问题而一度受阻,后来靠募捐和政府拨款,才在古运动场废墟上建起了一座大理石运动场。1920年安特卫普奥运会,首次兴建了一座能容纳大约三万人的体育场,400米煤渣跑道也是奥运会第一次使用标准跑道。

  法国巴黎曾举办过两届奥运会。1900年的奥运会受到同时举行的世博会影响,没有什么专用场馆,比赛按照世博会的工业类别来分区进行,比如击剑就被安排在刀剑制造工业区,实际上成为招揽观众的体育表演,一些运动员甚至不知道自己曾经参加过奥运会。不过,当1924年巴黎再次举办奥运会时,情况已经大不相同,主办者还特意建造了一些木制房屋,集中接待参加奥运会的人员,这就是最早的奥运村。

  渐渐地,奥运场馆建设不再局限于运动场,还包括奥运村、媒体村、文化游乐设施等多种建筑。1988年汉城奥运会修建的露天雕塑公园,被列为世界五大雕塑公园之一,成为世界级旅游景点。

  20世纪90年代以来,奥运场馆建设更加注重科技和环保因素。风景如画的悉尼奥林匹克公园,是从一个大垃圾场改建而成;悉尼奥运村更是世界上最大的太阳能动力城市生活小区,每年可产生100万千瓦时电能,相当于一个小型电站。

  四、一起来奥运

  上期问题:中国网球队在奥运会上夺得第一块金牌的运动员的名字是什么?

  答案:李婷和孙甜甜。她们夺取的是2004年雅典奥运会女子网球双打冠的冠军。

  十名幸运观众:

  138XXXX7271

  138XXXX5291

  138XXXX7830

  137XXXX1967

  133XXXX7108

  133XXXX9125

  130XXXX6945

  132XXXX5127

  131XXXX2606

  130XXXX7588

  奖品:《奥运会比赛项目》系列之足球比赛运动徽章一套。

  北京奥运会空气加湿净化器独家供应商亚都公司提供的空气加湿器一台。

  本期问题:鸟巢中可以容纳多少名观众观看比赛?

  短信互动: 9999 066 (信息费0.5元/条)

(责任编辑:老满)

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