1、 建筑与建筑师-中国鸟巢建筑分析-姓 名：蔡天鸿专 业：计算机科学与技术科 目：建筑与建筑师指导教师：李月红提交日期：2017.12.29中国鸟巢建筑分析-建筑分析-摘 要国家体育馆鸟巢位于北京市朝阳区，是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，由艾未未担任设计顾问。设计者对鸟巢的外形处理非常自然，将其结构暴露在外，自然形成了建筑的外观。鸟巢的整体设计都堪称完美，其外壳采用的是防水气垫膜，阳光可以透过屋顶满足室内草坪的生长需要。除此之外，比赛的看台也是可以根据不同时期观众量的变化，进行多种方式的变化。鸟巢设计中还充
2、分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场呈现收拢结构，上下层之间错落有致，照顾到现场的每一位观众，每一位观众和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。 “鸟巢”的下层膜采用的是吸声膜材料，钢结构上采用的是吸声材料，以及鸟巢场内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使得鸟巢内的语音清晰度指标指数达到0.6。最后，我们的鸟巢还运用流体力学设计，模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况，鸟巢还为残障人士设置了两百多个轮椅座席。比赛时，场内还将提供助听器并设置无线广播系统，为有听力和视力障碍的观众提供个性化的服务。鸟巢不仅为2008年奥运会树立了一座独特的历史性标志性建筑，而且在世界建筑发展史上也将具
3、有开创性意义，将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。关键词：“鸟巢” ；诞生；技术；时代一、 引言中国-北京-“鸟巢” 。这是如今在世界范围内都耳熟能详的三个名字，这三个名字又是如此紧密地被关联在一起，无法分割。 “鸟巢”中国国家体育场，2008 年北京奥运会的主体育场，在奥运期间成为全世界瞩目的焦点，达到作为一个建筑在社会事件中所能达到的几乎最为辉煌的顶峰；奥运之后则已成为奥林匹克运动留给北京的宝贵遗产和城市建设的亮点，如今它已和历史悠久的故宫、长城、颐和园一起，成为北京新的城市名片，是重要的城市公共空间和游客必到之地。选择“鸟巢”作为我介绍的建筑，主要有三点原因：第一点原因是历史和
4、文化认同感，“鸟巢”作为2008年北京奥运会的主体育场，在比赛期间担负了非常重要的任务，作为北京乃至中国的一块新名片，为世界所熟知，是中国当代建筑的里程碑。在中国建筑史和世界建筑史、奥运史上也无疑会留下浓重的一笔。第二点原因是被“鸟巢”不落俗套的建筑美所打动，就如当时选。 “鸟巢”方案的评委一般，被“鸟巢”自然错落有致的钢结构网格外形所打动，它摆脱了通常人们心目中体育场形象的窠臼。第三点原因是源于我父母以及我对“鸟巢”建筑的喜爱，父亲是一名建筑工程师，在父亲的影响下，或多或少我对建筑有了更多的兴趣，在父亲口中的“鸟巢”一直是非常具有魅力的建筑，逐渐的我也开始喜欢上“鸟巢” ，2011年暑期，父
5、母去北京旅游时，专门去参观了“鸟巢” 。任何一个建筑的诞生都不是偶然，我将会在第一章简要回顾和总结“鸟巢”诞生的三个方面的背景：中国与北京的当代建筑之路，体育场馆及奥运筑发展简述，和北京奥运会与奥运公园规划。阐明“鸟巢”正是在上述背景下诞生的，是北京乃至中国的当代建筑发展历程的选择，是当代体育场建筑发展的新里程碑，也是北京成功申办奥运会的需要和奥运公园规划的重要标志性建筑。论文第二章较详细阐述了“鸟巢”的诞生历程，按时间顺序，选择看台和建筑外形、可开启屋顶、编织结构、网格、材料、色彩、造价、基座与景观等关键设计要素对这一超级建筑的构思起点、发展、矛盾、讨论、定案、深化、修改、实施过程等进行全面
6、的记述和评点总结，突出设计过程中基本设计方向的讨论和明确、重要设计要素的判断、关键设计矛盾的解决和由概念到实施的过程演变。 论文第三章综述“鸟巢”的几个重要设计理念和建筑学手法操作，实质上体现出一种环环相扣的“返璞归真”：“人群构成建筑”的设计理念是对体育场本质之回归与建筑表达；“结构即是外观”的设计理念是对建筑形式之反思和表皮建筑的发展与反动；“景观和建筑一体”的设计理念凸显隆起的基座景观与主体建筑的相互关联和衬托；“有序与无序”的设计手法体现了时代背景下的审美变异与建筑学操作；“当代”与“中国”的双重观念体现了建筑中的文化碰撞、融汇与解读。论文第四章论述了“鸟巢”设计和实施的重大关键技术攻
7、关与创新，包括：高度复杂的钢结构及其设计科研成果，体现新型建筑材料和技术的膜结构，建筑、结构、给排水设计高度整和的屋面雨水排水系统，先进的设计工具和方法三维设计、仿真模拟分析和协同作业平台，“绿色奥运”项目和建造技术空间定位和复杂施工等六个方面，这些创新性的技术成果都是对“鸟巢”设计理念的强力支撑，也是对中国高端设计建造技术水平的重要提升和历史性案例。论文最后全面总结陈述全文的内容和观点，并在结语中指出，对任何建筑现象、事件、作品的全面客观评价，都应该并只能在一定和足够的时间距离下才能做出，对“鸟巢” ，就更是如此。2、正文2.1鸟巢”诞生的的背景当代西方建筑自1960 年代以来所呈现的建筑潮
8、流的显著转变和流派纷呈，其根源是设计观念的变异和“审美软化” ，是西方后工业社会的产物，与西方特定的历史、哲学、文化、科技和经济背景密切相关。同样，中国当代建筑的发展，由于中国自身条件的不同，也呈现并将继续呈现出与西方不同的样貌。但在人类经济与生活日益全球化的背景下，中国当代建筑的发展必然会受到西方的重要影响，这种影响既可能是间接的，更可能是直接的；既可以是抽象而宏观的，也可以是具体而微观的。 “鸟巢”正是中国特定的历史、哲学、社会、文化、技术、经济条件下，中西方当代建筑设计和审美观念直接而具体的交流碰撞而产生的一个典型案例。本节试图以对具有代表性的质量较高的重点建筑作品的简要梳理，管窥197
9、8-2008 年即中国改革开放三十年中北京当代建筑的发展历程及其背景，并通过北京的发展历程反馈整个国家的当代建筑发展之路。这三十年可分为三个阶段：即 1978-1989 年、 1990-1999 年，2000-2008 年。在每个阶段中，既选择了具代表性的、具有广泛影响力的若干“大建筑” ，也选择了具某种开拓性或实验性的、不为主流建筑界所认知的若干“小建筑” ，希望藉此能尽可能真切地呈现当代建筑发展的面貌。1978-1989 年，代表性的“大建筑”：香山饭店（美贝聿铭 1984） ，美籍华人建筑师贝聿铭力图通过香山饭店的设计探讨一条现代和传统相结合的中国当代建筑的新方向，用地放弃了城市中心而选
10、择了郊外的山林之中，采用了园林式院落布局、江南民居及园林的坡顶/淡彩/漏窗、精心设计的细部和考究的用料等，引起国内外的广泛关注、讨论、争议和影响，也是八十年代外来建筑师在北京的代表作。 （图 2-1）1990-1999 年，代表性的“大建筑”：中国国际贸易中心（美索波尔罗斯公司+北京钢铁设计研究总院，1990） ，建筑构图主次分明，纯几何形体严谨中求得变化，色彩凝重，具有经典现代建筑的庄重气氛，是国内较早的集办公、酒店、公寓、展览、购物等于一体的大型城市商业综合体。 （图 2-1）1990-1999 年，代表性的“小建筑”：席殊书屋（非常建筑事务所 张永和1996） ，利用“书车”半书架半自行
11、车的装置，将交通的历史和书店的功能重叠，将基地还原成与对称式办公楼的另一端相对应的通道式空间，是对建筑与城市历史和现状的探究和重释；后被拆除并且被戏剧性和寓言性地恢复为最初设计的通道，构成了相互质疑、图 2.1 香山饭店（图片来源 网络）图 2.2 中国国际贸易中心（图片来源 网络）图 2.3 席殊书屋（图片来源 网络）改写和擦抹的有趣“实验” 。 （图 2-3）2000-2008 年，此阶段的大背景是进入 21 世纪，中国正式加入世界贸易组织（WTO）经济高速增长，市场更加开放，城市化进程突飞猛进，建设量巨大，城乡面貌巨变。外国建筑师特别是顶级建筑大师大军进入，带来先进的设计理念和技术手段，
12、与 2008 年北京奥运会直接或间接相关的一批国家级公共“大建筑”均由国际一流建筑师主导完成，北京迎来建国初期之后再一次全国建筑界瞩目的焦点。中国建筑师在与国外高水平建筑师的相互学习、合作与竞争中获得进步，九十年代发端的“实验” （青年）建筑师们有一批代表性作品建成，体现出较高质量的独立思想和实践，由单纯的形式转向对社会和城市、现代性与地域性、建筑本体、材料、空间、乃至文化传统的深度思考，也激发了独立于建筑师言论的建筑批评的出现。四川汶川大地震及其后的灾后重建更加唤醒建筑师的社会意识和人文关怀，并渐由宏大叙事转向建筑本体1968 年墨西哥城举办奥运会，诞生了几个杰出的体育场。1953 年建成的
13、能够容纳 7 万名观众的大学体育场（University Stadium）扩建至 8 万 7 千坐席，并被作为主体育场使用。它显著的特点是其低矮优美的形式：与 1913 年柏林的体育场类似，它基本上是一座“覆土式体育场” （“earth stadium”） ，从自然地形中仅升起一点，几乎不用钢筋混凝土，平和地融入环境中，同时又通过精彩的雕刻装饰加强了其外部的形式。 （图 2-6）在尺度上更有特点的是建筑师佩德罗拉米雷斯瓦斯克斯 Pedro Ramirez Vasquez）1 设计的容纳 10 万 7 千坐席的阿芝台克体育场（Aztec Stadium） 。大部分欢呼雀跃的观众聚集在一个统一的屋
14、顶之下，尽管有些离跑道已经很远。这可能是世界上最大的有遮蔽的体育场了。 （图 2-7）与 1960 年罗马和 1964 年东京奥运会一样，本届奥运会也建造了一个值得称道的封闭室内体育馆。图 2.4 建外 SOHO（图片来源 网络）图 2.5 数字中国（图片来源 网络）奥林匹克公园地处城市中轴线北端，面积 1135 公顷，包括 680 公顷的森林公园，405 公顷奥运中心区。 （图 1-90）奥林匹克公园的规划着眼于城市的长远发展和市民物质文化生活的需要，使之成为一个集体育竞赛、会议展览、文化娱乐和休闲购物于一体，空间开敞、绿地环绕、环境优美，能够提供多功能服务的市民公共活动中心。 2002 年
15、 7 月，54 个来自国内外的应征方案进入北京市规划委员会组织的奥林匹克公园规划设计征集活动的评审程序，刘太格 2 为主席的 13 人评审委员会评选出美国 Sasaki 设计有限公司 3 与天津华汇工程建筑设计有限公司的合作方案为一等奖（图 1-92） ，并经过公众展示后被确定为 2008 年北京奥运会最大规模的场馆建设基地北京奥林匹克公园的规划实施蓝本。后经深化设计而确定的最终规划，其理念和基本格局被最大限度地保持下来。图 2.6 墨西哥城奥运会大学体育场（图片来源 网络）图 2.8 阿芝台克体育场（图片来源：网络）图 2.7 1968 年墨西哥城奥运会阿芝台克体育场，内部（图片来源：网络）
16、任何一个建筑的诞生都不是偶然的。 “鸟巢”的诞生一则缘起于中国和北京自改革开放以来的当代建筑发展之路，特别是自二十世纪九十年代后期开始的活跃的中国新一代建筑实践，和自国家大剧院开始的重大公共建筑通过举办国际竞赛方式选择设计方案，以央视新址大楼为代表的世界级建筑师及建筑作品出现和实施于北京，为“鸟巢”的出世进行了城市和建筑的国际化启蒙、专业化准备、作品铺垫和烘托；二则缘起于可追溯到古希腊时代奥林匹克运动的“原型”体育场直到上世纪九十年代过度强调技术的体育场建筑类型发展至今天，酝酿着对新一代体育场发展方向的反思；三则缘起于北京成功申办 2008 年 29 届奥运会后，国上下对举办一届最成功奥运会的
17、期待和彰显民族自信与国力的心态，与同样以国际竞赛方式产生的奥运公园规划中，作为奥运主体育场的核心区位和标志性，都在要求和呼唤着体现世界最高水平设计和设施的、与崛起中国的国家级地位和形象相匹配的体育场。 “鸟巢”正是在上述多重背景的准备、烘托、酝酿、呼唤和要求之下诞生的，它是中国和北京的当代建筑发展历程的选择，是当代体育场建筑发展的新里程碑，也是北京成功举办奥运盛会的需要和奥运公园规划的重要标志性建筑。图 2.8 最终定稿的北京奥林匹克公园规划（图片来源：北京市规划委员会主编.2008 奥运城市M. p.40-41）图 2.9 北京奥林匹克公园规划的“虚轴”由森林公园回望城市（图片来源：网络）2
18、.2“鸟巢”的诞生历程2002 年 10 月，为确定国家体育场的建筑设计方案，受北京市人民政府和北京奥运会组委会授权，由北京市规划委员会组织了国际性的建筑概念设计方案竞赛，邀请境内外合法注册的、有大型体育设施设计经验的建筑设计机构，单独或组建联合体，参加本次竞赛。按照程序，整个竞赛过程将分为两个阶段，第一阶段为资格预审，第二阶段为正式竞赛。资格预审阶段将采用公开方式，向海内外广泛发布国家体育场进行建筑概念设计竞赛的信息，在规定时间内收取到 54 家有意向参加的设计单位的资格预审材料，组织评选，从中选择了 14 家设计单位进入第二阶段的正式竞赛， “Herzog & De Meuron 建筑设计
19、公司瑞士与中国建筑设计研究院组成的联营体”是其中的正式受邀参赛者之一。Hde M 建筑的根源来自于现代主义，但他们又积极投身于营造，甚至营造对于他们是至为重要且根本的，材料成为他们建筑世界中的真正主角。Hde M 的作品超越了纯粹的建筑专业，而具有某种艺术性，但他们认为建筑的艺术性与其功能性和物质性密切相关，通过建筑的功能性、材料的运用乃至与甲方的有效交流得以产生并且变得可见。两人默契合作的工作方式，在他们的事务所中延伸并创造了一个让不同的人和工作人员可以畅所欲言的工作平台，与各种有不同创造。方案设计中作为最重要的核心问题并被首先确定的是看台的形式以及外面的建筑形体。赛场和看台是体育场的核心。
20、国家体育场的赛场是竞赛组织方按照奥运会赛事标准给定的田径和足球等组合的综合性赛场，因此围绕赛场的赛时 10 万观众赛后 8 万观众的看台如何设计成了重要的设计议题。以往在我的印象中，对于体育场馆的设计，一般建筑师关注的是建筑的外形和结构，而看台及赛场只不过是“填塞”进建筑形中的工艺性的次要元素，我甚至认为体育建筑本身的技术和工艺性也某种程度上决定了建筑创作性和文化性的局限，是一类偏重技术性的建筑。在巴塞尔，我的这一成见被深刻地纠正了。图 2-10 赫佐格与德默隆在中国的首次学术演讲（图片来源：自摄）图 2-32 赫佐格与德默隆设计的家具 （图片来源：网络）经过多轮讨论和研究，Arup 的体育工
21、艺顾问为 10 万座席的国家体育场排出了一个“碗型”看台并且直接将这个看台叫做 bowl（碗） ，这只巨碗并非上下平行的普通碗型，而是形成了特异的三维形体表面。其下端是一个长轴 194m 短轴 124m 的椭圆形，包容了长方形田径赛场，上沿则接近一个半径 140m 的圆形，距赛场中心约 140m 的视距内的座席全部容纳进来。如此的形状可以在观赛视线比较好的场地东西两侧（面对比赛场长轴方向）安排较多的座席，而在南北两侧（面对比赛场短轴方向）安排的座席较少的座席。因此，座席较多的东西看台顶部高度较高，而座席少的南北看台则较低，东西南北连续起来，形成一个立体的、边沿起伏的巨大碗形，紧凑地包围着下方的
22、比赛场地。任务书中要求的大部分临时坐席也被沿着碗型看台的上部边沿均匀布置，这样即使它们赛后将被拆除，留下来的永久看台仍然可以保持一个完美的碗形，只不过比赛时稍小一些。这样的看台实际上相当接近罗马斗兽场的形状，这并非是古今的巧合，而是从使用工艺、功能乃至对竞技场而言至关重要的营造热烈竞技氛围的殊途同归。 这一看台的设计连同后面所述的被巨大吊顶共同营造出这个体育场内部纯净紧凑的核心空间，在这个背景单纯的空间内，当看台坐满观众的时候，人群就自然地成为了建筑的一部分巨量观众跃动欢呼的身体附在巨碗的表面，成为最为特殊的建筑“材料” ，营造出体育场特有的空间和氛围。在建筑外罩形态的确定过程中，身在北京的艺
23、术家艾未未给出了建设性的建议：最初的立面轮廓是带有曲面的弧形，他做了一个小橡皮泥模型，将立面由与屋顶交界处的弧形肩部直接以直线形式斜插基座地面，不仅更加简洁有力，而且与内部的碗型看台呼应得更好。这个形体与中国古代器物的器型和单一完型的气质有着某种内在的通感。后来“鸟巢”方案出炉后，在一次会议上，雅克特意问我的意见，我想了一下说，我们有很大的机会能赢（We have great chance to win） ，雅克听了很高兴，兴奋地拍我肩膀，因为我此前的造型研究过程中提出过的质疑太多，这次终于“首肯”好不容易！其实一是我从建筑师的角度的确觉得这个像“鸟巢”的方案很特别又很巧妙，甚至超越了 Hde
24、 M 以往，真的是一个全新的设计（completely new design） ；同时我也从中国人的角度，想象这个方案的形象在中国人看来应该会既新鲜又不怪诞，既提供和满足了组织方以某种唯一性和独特性的期待感，又不会让大众有什么负面的联想，所以最后我作出了上面的评价。即便如此，我后来还曾提出“鸟巢”的南北立面的轮廓有些像警察的大盖帽，但后来发展出的钢结构网格消解了实体模型时的感觉。当时全世界已有二十多个体育场设计实施了可开启屋顶，主要集中在欧美和日本。可开启屋顶又称“可开合屋顶” 、 “可移动屋顶” 、 “活动屋盖” 、 “开合屋盖”等。设置可开启屋顶的目的是确保比赛的全天候进行，以及在体育场在非赛事期间具备更好的多功能利用条件（如演唱会等文化活动） ，这被视为世界上大型体育场的发展趋势。但由于可开启屋顶规模巨大，技术难度、建设维护造价以及操作难度都很高，因此应该在具有很迫切的应用需求的情况下才有设计建设的必要。在日本，棒球的普及率很高，棒球职业联赛人气很旺，因此就有了设置可开启屋顶的棒球场，如福冈穹顶体育场，而很多已建成的带有可开启屋
