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东京奥运会主场馆新国立竞技场的建设之路

发布日期:2021年07月24日 | 来源:网页 | 作者:朱硕旗 | 阅读:

2020年东京奥运会于昨天正式拉开序幕,开幕式在奥运会主场馆新国立竞技场举行。在开幕式进行过程中,当镜头给到竞技场全景时,这个耗时三年的“大家伙”第一次正式与世界各地的人们见面,许多人也对它朴实的外表产生了兴趣。

每四年一届的奥运会都会吸引世界的目光,这就给予了一个国家向世界展示自己民族文化绝佳机遇,这次的东京也不例外。在昨天的开幕式上,东京主办方通过节目将自己的民族色彩展现在世界的面前,而在开幕式外,新国立竞技场场馆的建设则成为日本对世界发出的名片,今天小编就带大家了解了解新国立竞技场的建设之路。

一、初始方案

新国立竞技场的建设可谓是经历了一波三折,回顾整个过程,在最初的竞标时最获大家青睐的并不是我们如今看到的“生命之树”设计,而是由英国设计师扎哈·哈迪设计的“ZAHA”如图所示:

初始方案外形如同一顶自行车头盔,呈现非常分明的肌肉与力量感,主体拱结构连接处理则辅以悬链索网结构,整体呈流线型,体育馆的设计也是联合了多家公司近百人的设计团队,耗时2年。安藤忠雄这样评价:“流线型和未来的设计将日本思想传递给其他国家,我相信这个体育场将成为未来一个世纪的世界体育圣地”。但是,巨型钢结构拱梁在制造难度上较大,根据官方估计,建设费用将高达2520亿日元(约164亿RMB),几乎是官方最早估算1300亿日元的两倍。不仅如此,因为场馆建成后高度有70米,而当地限高是28米,按照比例需要占用极大的面积,导致会破坏到明治神宫外苑,附近的居民也需要强制拆迁。因此这套方案结合日本的实际情况并不适用,甚至日本建筑界泰斗、普利兹克建筑奖得主桢文彦发起了在线请愿,联合了五十岚太郎、伊东丰雄、隈研吾等著名建筑师在内的105人签署了一份请愿书,希望修改建造计划。时任日本首相的安倍决定快刀斩乱麻,重新竞标。

二、再竞标

再次竞标过后,最终剩下了两种方案,隈研吾团队的投标方案成为了最终的佼佼者。那么让我们一起来观摩一下隈研吾的方案有哪些独到之处 。

▲主结构剖面

看台主结构为钢筋混凝土及钢骨混凝土结构,局部柱间采用减震阻尼,看台斜梁为钢骨混凝土,整体形成比较稳定的抗侧结构。屋盖的悬挑端部为一圈环桁架,通过屋面的轻微上拱获得一定的形抗能力,有效地减小了恒、活以及风雪下的竖向位移。

▲屋盖结构

▲上拱屋面有利于减小竖向位移

大家都知道,木材的耐久性终究还是较差,所以从屋架的节点大样可以看出,下弦和腹杆首先是通过带肋T形刚进行连接,保证了在长期荷载以及地震作用下能够承受产生的轴力和弯矩,其次在T形钢上嵌入木块,提供轴向刚度且仅承受轴力,同时防止T形钢的屈曲失稳。

▲腹杆与下弦杆节点

▲上弦杆节点

这种构造可能还有一个好处就是若是木材坏了,可以比较方便地进行替换。整体的施工顺序也是比较常规,首先进行看台主结构的安装,其次设置临时支撑吊装屋盖桁架并进行组装。最后进行看台次结构的组装。整体施工比较简易,也算是在时间较紧张情况下的一个万全之策。

▲主结构施工过程

三、绿色理念,低碳设计

隈研吾以擅长使用木材等天然材料而闻名世界,新国立竞技场的方案也不例外。主场馆的设计概念是“木与绿”。108根承重柱均采用钢木混合结构,内部则广泛使用日本各地的木建材,与外部四层重叠的木屋檐形成呼应。

隈研吾采用了大量的木材,以突显日本的传统。建筑外墙使用杉木,屋顶的支撑结构使用落叶松。满载“绿意”的运动场馆,使用传统建筑的技法和设计元素,打造了一个360度围绕的外檐屋顶。

木材原料皆是来自日本全国47个都道府县提供的杉树和松树木材,大大降低了运输过程中的碳排放量,同时也象征全民同心、协力互助,共同参与奥运主场馆的建设。

隈研吾还摒弃了建造巨大地标建筑的想法,特意将场馆的高度降低,以减少建筑带来的压迫感,还在场馆的每一层都种了绿植,突显对生态环境的重视,也希望场馆能融入到周围葱绿苍翠的树林之中。

航拍视角

为了解决政府较为看重的建筑成本问题,隈研吾采用了更为平缓的屋顶和下沉式的跑道。体育场结构包括了地上5层和地下2层,而田径赛场相当于地下2层的位置。通过屋檐这种下沉式设计,最终成功将体育场的高度控制在了50米之内。总占地面积有所减少,预算也相应缩减了四成。场内虽有约6万个观众席,但并不太让人感到压迫。木材温情不仅缓和了大型建筑固有的僵硬质感,还与相邻的郁郁葱葱的明治神宫外苑相映成趣。

这套方案原版内容非常深入,涵盖了从基本效果图到环境因素,时间和成本等所有内容,大到结构施工,小到吊顶细部,事无巨细。并且将工程费用降低到了1569亿日元(约100.7亿人民币),最终是满足了了日本政府提出的建设要求,因此也就有了我们今天可以看到的“生命之树”新国立竞技场了。

“生命之树”的故事讲完了,最后也祝愿中国的奥运健儿们能在东京奥运会中取得骄人的成绩。