北京即將成爲世界上第一座同時舉辦過夏季和冬季奧運會的「雙奧之城」,一些人的頭銜前面,也即將要加上「雙奧」二字。比如,國家體育場「鳥巢」中方總設計師李興鋼,就主持了北京冬奧會國家雪車雪橇中心「雪游龍」和國家高山滑雪中心「雪飛燕」等場館的設計工作;主持國家游泳中心「水立方」設計的鄭方,又成爲北京冬奧會國家速滑館「冰絲帶」、國家游泳中心「冰立方」冰壺賽場的設計者。
場館陸續落成之際,兩位「雙奧」設計師進行了一次對話,這被稱爲「鳥巢與水立方」的再對話,或者「雪游龍、雪飛燕與冰絲帶」的新對話。高手對話,往往超越學科,直抵思想核心。李興鋼敏銳地道出了奧運建築與時代的緊密關係:「2008年是國家終圓百年奧運夢的一年,要讓中國以新的形象面向世界,無論是鳥巢還是水立方的設計,都在展現國家的偉大,以及這種偉大之下朝氣蓬勃的狀態,因此建築是一種比較重的姿態。2022年冬奧會則需要表現一種謙遜的姿態。一方面,我們已進入高質量、可持續發展階段;另一方面,我們的觀念從强調中國在世界的地位,轉變到强調對地球的生態環境保護上,因此建築也展現出一種輕的狀態。其實,這更是一種自信的表現。」
鄭方補充:「好建築是有時代印記的。它是建築師充分運用當前能够掌握的技術、方法與自身的認知,並加以建造,最終形成的最具挑戰性的結果。通過建築,建築師得以與這個時代休戚與共。」
如果沒有身臨其境,很難完全讀懂兩位建築大師的對話,尤其是「輕」的論述。當《環球人物》記者終於走到冰絲帶前面,內心豁然開朗:與鳥巢、水立方的壯觀華麗不同,冰絲帶傳遞出一種親和力。當人站在場館前,甚至會感覺這座建築很矮,並沒有遠觀和俯瞰時那樣宏偉。但一進入場館內部,就發現別有洞天,一塊1.2萬平方米的亞洲最大冰面,一下讓人爲之一振。
冰絲帶的設計理念和建設難度,其實都已經超過了2008年。生活在兩個時代的人們,艱苦奮鬥的精神沒有變,但中間蘊藏的智慧、理念和精神却升華了,這些都是新時代的印記 ,已經被高度濃縮到這座場館中。
22條絲帶,大道至簡
俯瞰奧林匹克公園,幾座地標性建築熠熠生輝。中軸綫東側,鳥巢猶如健壯的猛士,熱烈似火;中軸綫西側,水立方猶如「在水一方」的佳人,溫婉動人。而新落成的冰絲帶,則與上述場館拉開了距離,偏安西北一隅,猶如竹林深處品茗撫琴的「隱士」。
在冰絲帶的正東400米方向,是奧林匹克公園的仰山,相對高度只有48米。鄭方對《環球人物》記者說,在最初設計國家速滑館時,他就在心中定下了一條原則,「建築與自然不是競爭關係,所以要將建築盡可能做得更低」。如果回看最初的12個場館競賽方案,冰絲帶是最矮的。言語間,鄭方流露出一種歷史使命感,自己有責任用建築表達出一代人的心聲:「我們在自然面前是謙遜的,與自然是和諧共生的。」
「矮」並不意味著簡單,其實冰絲帶是很「高」的,是設計者將它「摁」到地下。冰絲帶室內有12萬平方米,地上只有3萬平方米,大約3/4的面積被安排到地下。
其實,冰絲帶承載的內容遠非「謙遜」。「作爲冬奧會北京賽區標志性場館,冰絲帶被賦予了很多期待。作爲新地標建築,要和鳥巢、水立方齊名,要成爲一個新的國家符號、要講好新時代的中國故事、要滿足運動員的比賽需求、要代表奧林匹克公園的新形象……當這麽多需求放在一起的時候,是很難同時滿足的,怎麽辦?中國人有句話:大道至簡。越是複雜的設計,承載的內容越少,越是至簡的設計,承載的內容越多。」鄭方說,有一個時期,設計者喜歡「炫技」,尤其是體育建築,往往具備大空間、大材料投入,更容易出現張揚的外觀。而喧囂過後,是一代人的反思:「真正的大國自信,不是要把高明的技術、先進的工藝、高超的施工技巧放在表面給大家看,而是將這些融化在建築中,凝聚成一個單純的表像。最好的體育建築,不是要成爲觀衆的焦點,而是要爲比賽服務,讓大家驚嘆於體育本身。」
剖析時代之變後,鄭方說:「水是剛柔並濟的。從水立方改造成冰立方,再到新建成的冰絲帶,水這個意象經歷了從靜態到動態,從液態到固態,再由固態到飛舞的一系列升華。」與意象之變共生的,是中國從2008年到2022年在思想、理念和科技方面的巨大飛躍。所以,鄭方的兩届奧運設計作品完成了從飛揚到低調的風格轉變,是一代中國人心態成熟的縮影。
「我們既不能落後於時代,又不能超越時代。脚踏實地,保持一個剛剛好的狀態,這才是建築真正應當承載的使命。」鄭方回憶了一個設計中的故事,來說明這種「剛剛好」。冰絲帶建築外圍有多圈「絲帶」,即LED燈帶玻璃圓管,這是整座建築的畫龍點睛之筆。「在最初的設計草圖裏,我只做了8條,但電腦模擬效果不理想。後來不斷修改設計,一度加到了50多個綫條,那時候絲帶細得像紗一樣,又走到了另一個極端。」一時間,鄭方不知作何取捨,「後來在不斷嘗試中發現,冬奧會在2022年舉辦,不如試試22條絲帶效果如何。」沒想到,22條的「絲帶」數量在速度感表現、工程建造難度和遠近視覺上,都達到了最佳效果。這也預示著,2022年注定是一個「剛剛好」的年份。
經過一届奧運會的洗禮後,這一届設計師更加克制和理性了,讓技術「退居二綫」,讓實用性和功能性走到台前。鄭方說,無論是設計師還是建設者,對冰絲帶傾注的全部心血都是爲了讓運動員獲得最好的競技體驗。只有將冰面的溫度、軟硬度、平整度調整到最佳狀態,運動員才能有最好成績。「這個冰面必須是1.2萬平方米的整體,表面平整誤差不超過5毫米。」爲達到這一效果,冰絲帶成爲世界上第一個采用二氧化碳跨臨界製冷系統的大道速滑館,因爲二氧化碳作爲製冷劑,不光具備優异的環保性能,更提高了冰場溫度的均勻性和熱回收效率,整個冰面的製冷溫度,誤差不超過0.5攝氏度。這一項項前沿科技,造就了「最快的冰」,在2021年10月舉辦的測試賽中,已經有4名運動員5次滑出個人最好成績。冬奧會速度滑冰中國歷史首金獲得者張虹在冰絲帶體驗後,對鄭方說:感覺自己像是在太空艙裏滑行。
鄭方說,冰絲帶這個崇尚大道至簡的「隱士」,完全有可能幫助冬奧會健兒刷新更多紀錄。
拼積木,用空間換時間
所謂「隱士」,往往是具備超凡才德學識之人。歸隱山林之前,他們往往已經歷過常人一生未曾經歷的大風大浪。在這一點上,冰絲帶與「隱士」極爲相似。
「冰絲帶深沉低調的外表下,寄托的是無數人攻堅克難的日日夜夜。」北京城建集團國家速滑館工程項目總經理李少華對《環球人物》記者說,從2018年1月正式開始施工至2019年12月31日最後一塊屋面單元板塊吊裝完成,場館實現封頂封圍,再到室內裝修。在將近三年的時間裏,項目部一直承受著巨大壓力。
「2018年1月中標後,我們只短暫興奮了幾天。」李少華說,團隊成員冷靜後便意識到一系列困難擺在眼前。首先,與同類型重點、難度大的工程和體育館相比,冰絲帶工期非常緊張。比如鳥巢工期爲51個月,水立方工期爲50個月,而冰絲帶工期只有36個月。其次,項目部面臨很多未遇到的技術難題,「我們開玩笑說這是三邊工程,即邊設計、邊施工、邊科研」,爲解决問題,項目部製作了大量模型,反復試驗。甚至做了一個1:12的冰絲帶模型,驗證一系列施工方法的可行性。
有人曾這樣形象地描述冰絲帶誕生的四個階段:精耕細作、拔地而起、編織天目、絲帶飛舞。
第一階段爲精耕細作,也就是建造樁筏基礎和地下框架。冰絲帶基坑有11米深,654根基礎樁加强了地基承載力。這與其他大型建築相比,並無特殊,但由於冰絲帶是一座冬季項目場館,且在全球範圍內屬於超大規模,所以它的功能性要遠遠超出其他體育場館。這體現在地下框架上,就是爲功能用房、電梯井等複雜結構服務的大小基坑。冬季場館功能的複雜性,導致這些坑犬牙交錯,讓人眼花繚亂。「這一過程並沒有很高的科技含量,難點在於分毫不差地完成每個基坑的精雕細刻」,李少華做了一個比喻,地下框架上的基坑,類似於一塊拼接好的凹凸不平的樂高積木;另一大塊拼接好的積木要和這一大塊拼接上,類似於古建築榫卯結構,要求嚴絲合縫,有一絲對不上,體育館的功能性就會受到很大影響。「不光是基坑複雜,由於是橢圓形基底,每個坑的形狀又是不規則的。140多個坑,經常是坑套坑,這就要求每一個工人都成爲工匠,精雕細琢。」
第二階段爲拔地而起,即安裝地上框架、鋼結構環桁架和預製看臺。在地上框架階段,「冰絲帶的48根大柱子都是呈大約70度的傾斜角,每一根的高度和角度都不一樣。」由於結構複雜,受力結構和角度不一樣,所以每根柱子都是特殊的,需要嚴格掌握角度和方向。
從第二階段開始,項目部創新使用了施工方法。按傳統順序施工的方法,接下來是安裝地上框架、鋼結構環桁架、索網結構和預製看臺,但這樣做會超過工期,所以項目部决定,將安裝地上框架、鋼結構環桁架和預製看臺同時進行,最後安裝索網結構,這被稱爲平行施工。「以前是第二撥人幹完了,第三撥人、第四撥人幹。現在是第二、三、四撥人同時幹。」李少華說,這實現了讓不同的人在不同場地幹不同的事,「用空間換時間」,最後用「拼積木」的方式,將各階段成果連在一起。
當地上框架如火如荼安裝時,鋼結構環桁架也在緊鑼密鼓搭建,這是拔地而起的最大難點。「環桁架相當於網球拍外沿的箍,索網結構相當於中間的網。」環桁架被切割成東西南北四個部分,當分別完成後,再拼接到一起。其中,南北側的環桁架重量相對小,所以在原地拼接後直接吊裝,而東西側的環桁架比較占用空間,所以只能在幾十米開外的地方先行拼接。工地的東側和西側分別有兩組巨型支撑台架,台架下方是安裝好的軌道,當東西側的環桁架在台架上空完成拼接後,就要隨兩組巨型台架向工地方向滑移,而在南北環桁架的接口處,還分別有兩個「迎接」東西環桁架的高空軌道,當東西環桁架低空滑行後,還要在高空完成第二次滑行。
四座巨型環桁架共重8500餘噸,四個大傢伙在空中相遇並彼此「相擁」時,是雕琢冰絲帶全程中最爲驚心動魄和壯觀的一幕。李少華回憶:「我們經過了反復論證,確保對接誤差在10厘米以內,最後的實際誤差不超過1厘米,這麽大型的建築,這種誤差堪稱奇迹。」
在地上框架和鋼結構環桁架緊鑼密鼓施工時,冰絲帶的第三階段「編織天目」,即索網結構安裝也正在緊鑼密鼓地進行著。由於「網球拍箍」還未做好,所以「網」也不能在空中安裝,只能先在體育館中央織好,待環桁架合龍完成,再用吊車運到上空與環桁架拼接。
索網就是冰絲帶屋頂,之所以用這個結構,是出於節省材料的目的。「傳統來說,大型場館的屋頂都是采用鋼結構,據初步估算,冰絲帶采用鋼結構要用掉4000噸左右的鋼材,而采用索網結構,最後只用了968噸高釩密閉索。」李少華說,采用索網結構不僅節省了大量鋼材,還使平行施工成爲可能,「如果是用鋼結構屋頂,是很難整體吊裝上去的,可能不得不用順序施工的方法,而這就會浪費大量施工時間」。
索網結構的運用,還突破一項「卡脖子」技術。由於索網具有柔性,所以固定在索網上的管綫也要隨之變形,並且由於968噸重的索網懸挂在環桁架上,所以環桁架也面臨長期被拉拽而變形的問題。而且,冰絲帶需要的是目前全世界體育場館裏面跨度最大、最扁的索網。這一系列的客觀條件都對索質量提出了極爲嚴苛的要求。面對這樣一個工程,多數人傾向於使用成熟進口索,但國家速滑館總工程師李久林堅持100%使用國産索。
一時間,質疑聲不絕於耳。其實,李久林早已在內心算了一筆賬,國外進口索雖然技術成熟,但價格居高不下,還會在特殊時期因通關等問題耽擱供貨時間。而項目團隊經過充分的摸底調研後發現,國內在礦井、纜車等領域,已經廣泛應用了國産高釩密閉索,只是在生産流程中缺少了索體外層的Z形鋼絲技術,這種技術能够讓鋼索橫截面緊密咬合,更加堅固。施工團隊在進一步調研後認爲,這種索在短時間內是有望實現國産化的。果然,僅僅過了3個月,項目團隊便與生産廠家聯合研製出第一根試製索,並通過了第三方機構的檢測。
鄭方還記得鋼索張拉完成時,規則交織的498根索被抬升至屋頂時,那種動人心弦的壯觀,「成排的規則排列,簡直像音符一樣美」。「編織天目」的順利完成意味著,高釩密閉索這項技術從此再也不會卡住中國的脖子了。冰絲帶之後,這項技術又在短短兩年多的時間裏迅速被應用到上海浦東足球場、三亞亞沙會體育場等大型工程中。
雕刻冰絲帶的最後階段是絲帶飛舞。這指的是冰絲帶外立面二層以上的天壇形曲面幕墻系統的安裝。由於場館造型極爲特殊,外立面的全部3360塊玻璃,沒有一塊的形狀和彎曲度是一樣的,而每一塊玻璃又是由4片玻璃叠合而成。這一過程是將基坑中的「精耕細作」轉移到了空中。爲了做好玻璃,國內頂級玻璃廠的工人要經過切割、磨邊、熱彎、夾膠、中空等幾個複雜和精細的環節,並在每一塊玻璃上標注獨一無二的序號。可以說,每塊玻璃都是被精心雕琢的藝術品。玻璃維護結構外,就是那22根飛揚的「絲帶」了,平均每條長620米。每天晚上,22條「絲帶」都會用霓虹點亮夜色,模擬演繹速滑健兒的激情澎湃,這正凝聚了另外一個賽場上,大國工匠永不止步,不斷刷新自身紀錄的偉大卓越。
人與自然共生,充滿智慧
「建築可以融入設計師的時代思考。」鄭方認爲,當這些思考融入到國家地標後,就不再屬於設計師個人,而是屬於全社會。「我們的作品,將來會被很多人體驗,再獲得新的感受和認知。所以一座好的建築,承載著轉譯時代思考的使命,讓各行各業的人都獲得啓迪。」
冰絲帶承載的重要思考就是人與自然的關係。除了表現在自然面前的謙遜,冰絲帶還在建立人與自然的互動,「冰絲帶靠近森林,外立面也是透明的,裏面的人能够望見森林,這代表了中國人與自然共生的關係」
節能、環保也是冰絲帶向自然表達謙遜的方式。索網結構的用鋼量僅爲鋼結構的1/4,采用二氧化碳製冷,破壞臭氧層潜能值爲0,溫室效應潜能值爲1,這些少索取、少污染都是對大自然實實在在的敬畏。
設計冰絲帶之初,鄭方緊凑地安排場館空間,壓縮無效空間。「通過壓縮場館兩側的角度,進行下彎,冰絲帶最終呈馬鞍形,來實現這個目的。就相當於我們買一個冰箱,體積小,就實現了省電。」與同樣占地面積的大平頂場館相比,這個優化設計節省了1/3的用電量。
1964年日本借東京奧運會契機,開通第一條新幹綫列車,並通過衛星向世界轉播奧運會。後來,類似情况幾乎出現在歷届奧運會,「奧運會一直是展現國家實力和科技進步的重大場合」,鄭方說,未來回望2022年冬奧會,人們也會想起冰絲帶索網結構、二氧化碳制冰、彎曲玻璃製造工藝等,這些都是偉大時代留下的印記。
大拆大建的時代已經過去。鄭方說,今後的建築一定是科技含量和智慧投入越來越高,用材和排放越來越少,這不僅是建築學面對未來的方式,也是人類面對環境和氣候的解答。正如2018年9月國際奧委會北京2022年冬奧會協調委員會主席小薩馬蘭奇考察北京賽區時所說:「北京正在籌辦一届充滿智慧的奧運會。」
在與鄭方的對話中,李興鋼回憶起2012年倫敦奧運會前夕的一件事。「我記得有一次參加國際建築師協會(UIA)體育與休閑建築工作年會時,那時2012年倫敦奧運會尚未舉辦,但場館均已建成。會議上,英國的建築師在介紹倫敦奧林匹克體育場(倫敦碗)方案時和鳥巢進行了對比,認爲鳥巢尺度過大並且不易改造,而倫敦奧林匹克體育場不僅尺度適宜而且可拆解,這才是發達國家在體育場館設計方面的先進理念。我當時不服氣地反駁:這是不同國家處在不同狀態的不同需求,不能簡單地認爲此方案就超越彼方案,什麽才是真正的浪費還未可知。」後來的歷史發展,無情地打了英國建築師一記耳光,「鳥巢成爲2022年北京冬奧會的開閉幕式場館將被再次利用,其他冰上場館的轉化和利用也是如此。反而,原倫敦奧林匹克體育場所在的片區因奧運帶來了區域經濟的繁榮,奧運會結束後當地的場館需求大大增加,過於强調臨時性設計的倫敦碗反而不適應新的需求,需要重新建造一個永久性場館。事與願違,這恰恰成爲了對自我理念的一種否定。」
在北京冬奧會周期,鄭方也將自己14年前的設計作品水立方改造成冰壺比賽的冰立方。李興鋼對此高度評價:「2022年冬奧會對2008年舊場館的再利用是一個真正偉大的策劃和設計。從水立方到冰立方改造設計的價值一點都不亞於新建的冰絲帶。」
奧運場館承辦了賽事,也承載著精神。工程建設者用無數個奮戰的日日夜夜,演繹著「工地版」的更高、更快、更强、更團結。作爲設計師,鄭方也說出了自己的理解:「相比於夏季運動,冬季運動更能突出嚴酷條件下生命邊界的拓展,更能令人真切感受到身體極限的增長。」這也是冰絲帶承載的意義,因爲這座場館也承載了很多極限,「奧運精神能够啓發不同行業的人,在不同層面上拓展行業邊界」,鄭方說。
鄭方還是一名馬拉松愛好者,他幾乎每天都在奧林匹克森林公園跑步,「每次跑過那些我設計的場館,尤其是看著正在建設、茁壯成長的冰絲帶,我就會特別高興。每個日落時刻,我看到它們在夕陽美景映照下,格外動人,我更加感受到:哇!這些建築都是我畫的!」那一刻,青春、奮鬥和心血融入自然畫境,讓人心曠神怡。
更重要的是,奧運會只是場館生命的開始,「鳥巢和水立方依然年輕,冰絲帶也是這樣的建築,必將走向永恒」。鄭方相信,這些建築不僅鐫刻著各自誕生時代的思考方式,也將被不斷注入新的內涵,寄予更多厚望,「它們一定會隨著時代不斷向前走,一起向未來!」
(楊學義/文)
中華大地