2008年的北京奧運(yùn)會上,宏偉的“鳥巢”讓全世界觀眾都震撼了一把,但主打環(huán)保牌的倫敦奧運(yùn)會并不想再創(chuàng)造出一座鋼鐵巨作。雖然有批評者認(rèn)為倫敦奧林匹克主體育場看上去就像“一個用來放牛奶布丁的小碗”,“無法對其留下絲毫印象”,不過精心設(shè)計(jì)的“倫敦碗”卻成為了史上最輕、活動性最強(qiáng)、最具可持續(xù)性的一座奧林匹克主體育場。
俯瞰“倫敦碗”
以往的奧運(yùn)會主體育場都是永久性建筑,采用大量水泥和鋼鐵建造,以呈現(xiàn)出其宏偉和堂皇,“鳥巢”的設(shè)計(jì)期限就長達(dá)一百年。不過倫敦奧組委卻首次將奧運(yùn)會主體育場造成了一座臨時性建筑,為了方便拆除,連螺釘都沒有加上覆蓋保護(hù)層。“倫敦奧運(yùn)會一直在致力于推動環(huán)?沙掷m(xù)型建筑的發(fā)展,”“倫敦碗”項(xiàng)目的首席建筑師湯姆·瓊斯(Tom Jones)說,“我們要建造出一座小而緊湊的輕量級體育場。”
“倫敦碗”的一張?jiān)O(shè)計(jì)草圖
當(dāng)然,“倫敦碗”絕不是一座普通的臨時性建筑,設(shè)計(jì)者通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)建模保證了這座體育場能夠提供給運(yùn)動員最完美的比賽環(huán)境。大量特殊建造材料的使用也讓“倫敦碗”的堅(jiān)固度絲毫不弱于那些永久性建筑,F(xiàn)在就讓我們一起來看看這座神奇的臨時性奧運(yùn)主場館是怎么建造出來的吧。
新型建筑材料
“倫敦碗”的設(shè)計(jì)工作是由美國Populous建筑公司完成的,他們設(shè)計(jì)了這座周長3千英尺(約914.4米)的橢圓形體育場。“倫敦碗”從2007年開始建造,耗資約為7.85億美元,這個造價不及現(xiàn)在頂級足球場造價的一半。整個場館的建造一共只使用了1萬噸鋼鐵(“鳥巢”用了4萬2千噸),設(shè)計(jì)觀眾容納量為8萬人,而在奧運(yùn)會結(jié)束之后,“倫敦碗”將會被拆除重組成一座觀眾容納量為2萬5千人的中型體育場,用作體育運(yùn)動和社區(qū)活動場館。場館的基礎(chǔ)部分(也就是奧運(yùn)會之后要保留的部分)使用“低二氧化碳混凝土”建成,這種混凝土中所含有的二氧化碳要比一般的混凝土少40%;場館地基深達(dá)20米,共有80萬公噸泥土在建造過程中被挖出運(yùn)走。
左圖:“倫敦碗”的可回收鋼支架 右圖:鋼支架上覆蓋的織物層
整個“倫敦碗”的建筑材料中有超過50%是經(jīng)過回收再利用的舊材料,比如其屋頂?shù)闹Ъ懿糠志褪褂昧擞焙L烊細(xì)夤艿理?xiàng)目中剩余的天然氣運(yùn)輸管道,使用這類新材料讓整個場館的重量減輕了75%。
“樂高式”的建造方法
以往的奧林匹克主體育場一般都擁有可以覆蓋整個或是大部分頂部的頂棚,但是對于“倫敦碗”來說這是不必要的,因?yàn)?ldquo;倫敦碗”只是一座臨時性建筑,加上巨大的水泥或是金屬頂棚將使它變得非常難以拆除,但若是頂部開放面積過大又會使場館抗風(fēng)能力下降。因此,設(shè)計(jì)師對其頂部開放面積進(jìn)行了精密測算,才得到了目前這個合適的頂部開放度。
為了讓“倫敦碗”更容易被拆除,Populous公司的建筑師們采用了一種“樂高式”的模塊化建造法。場館的頂棚、外層包圍圈、內(nèi)層包圍圈和附加設(shè)施(洗手間、票務(wù)中心等)都是完全彼此獨(dú)立的,就像我們平時玩的樂高積木一樣。
“倫敦碗”就是這樣像樂高積木一樣逐層建造的
“我們可以把屋頂拆掉,把場館的看臺移走或者分解成一個一個小塊。”瓊斯說,“我們對頂棚的覆蓋度有過不少爭論。”要知道,這不是簡單地在一個混凝土大碗上加個碗蓋子。因?yàn)槟K化的建造方法,建筑師們幾乎無法將場館的外保護(hù)層造出來,更別說要造出一個合適的頂棚了。“我們曾經(jīng)嘗試過不搭建頂棚或是只搭建一個很小的頂棚,”瓊斯說,“但是物理模型和計(jì)算機(jī)模擬都告訴我們這樣的場館無法禁受住大風(fēng)考驗(yàn)。所以接下來的問題就是,‘我們需要多大的頂棚呢?’”
從設(shè)計(jì)到最終完成,“倫敦碗”的頂棚變更了好幾個版本。早期的版本是用可調(diào)節(jié)鉸鏈和懸臂來構(gòu)建頂棚,但是由于成本和可持續(xù)性原因被否決了。最終的解決辦法是壓縮桁架系統(tǒng),建筑師們使用了常見的三角形架構(gòu),僅用了有限的材料就讓整個支架達(dá)到了足以支撐織物覆蓋面的強(qiáng)度。
在頂棚覆蓋層的材料選擇上,Populous希望能夠找到一種在防火能力、強(qiáng)度和可持續(xù)性上都足夠高的織物材料。建筑師們最終委托法拉利公司制造了27萬5千平方英尺(約2萬5千平方米)1毫米厚的新型聚氯乙烯(PVC)涂層材料,這種新材料的PVC含量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)材料,強(qiáng)度也非常高,足以承受34輛倫敦雙層巴士的重量。
為了抵抗那可怕的風(fēng)
即使設(shè)計(jì)工作已經(jīng)非常到位,建筑師們在實(shí)際的建造過程中仍然進(jìn)行了許多調(diào)整。售票處、洗手間和許多其他建筑模塊最終被移到了場館外部,成為了一個個“獨(dú)立的村落”。在最終的建筑性能檢查中,Populous的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)倫敦盛行的西南風(fēng)威脅到了場地安全——一條10米寬的通道會持續(xù)遭到大風(fēng)的侵襲,而在奧運(yùn)會上有大量的運(yùn)動員和工作人員會通過這條通道進(jìn)出“倫敦碗”,其安全必須得到保障。為了解決這個問題,建筑師們不得不為這條通道建起了一堵混凝土墻,這也是在短時間內(nèi)最便宜最快的解決方法了。
設(shè)計(jì)師通過將建筑模塊化來進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬風(fēng)力測試
我們都知道,在短跑和跳遠(yuǎn)項(xiàng)目中,超過2米/秒的風(fēng)速都會使運(yùn)動員的比賽記錄無效,奧組委肯定不希望作為田徑項(xiàng)目主體育場的“倫敦碗”會因?yàn)轱L(fēng)而取消大量記錄。為了兼顧可持續(xù)性和有效性,設(shè)計(jì)師又參照大量的往年氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬風(fēng)速分析,最終決定減少部分“受風(fēng)力因素干擾可能性較小”的頂棚,最終的頂棚覆蓋了三分之二的看臺,這樣的頂棚大小已經(jīng)是最低要求,再小一點(diǎn)都會導(dǎo)致風(fēng)力影響比賽結(jié)果的可能性大大增加。我們也無法指望設(shè)計(jì)師用一些精妙的設(shè)計(jì)來改變場內(nèi)風(fēng)力情況,畢竟“倫敦碗”只是個臨時性建筑,對它來說簡約才是王道。
另一個用來抗風(fēng)的必要部分是場館外圍的“圍巾”,這條“圍巾”由336條高82英尺(約25米)寬8英尺(約2.4米)的織物層組成,使用的材料與頂棚覆蓋層相同,底部還預(yù)留了觀眾進(jìn)出通道。事實(shí)上,就連這條“圍巾”都差點(diǎn)因?yàn)槌杀驹蚨簧釛,最后倫敦奧組委還是點(diǎn)頭批準(zhǔn)了,感謝偉大的廣告商們。
可拆卸、可持續(xù)、低成本,這就是“倫敦碗”建造過程中的主要關(guān)鍵詞。“倫敦奧林匹克主體育場的建造過程很有趣,”瓊斯說,“從某種角度看,北京奧運(yùn)會為大型體育場樹立了一個非常高的標(biāo)準(zhǔn),而倫敦奧運(yùn)會則改變了這種導(dǎo)向,找到了一種對未來更負(fù)責(zé)的場館設(shè)計(jì)方法。”