《科技创新与品牌》杂志社奥运百年

别具一格的老山自行车馆




        老山自行车馆是2008年北京奥运会主要比赛场馆之一,位于北京市石景山区国家体育总局自行车击剑运动管理中心园区内,西面为西五环东辅道,南邻八角公园,北面是101铁路线。场馆自2004年10月30日破土动工,已于2007年9月底完工,规划用地面积约6.66公顷,建筑面积33320平方米,可容纳6000观众,其中固定坐席和临时坐席各3000个,将承担第29届奥运会场地自行车项目的比赛。
        老山自行车馆屋顶是碟形,寓意自行车赛车手头盔。建设单位现场主管工程师姚金华介绍说,该方案是通过国际招标来选定的,其建筑外形完美地融合了场馆的功能需求和建筑美学的因素。场馆银色的圆形屋顶,仿佛降落在北京老山脚下的一个飞碟,在西五环青色的路带和翠绿的老山之间,分外夺目。场馆主体是一个圆形建筑,共有三层,场地自行车比赛用的木质赛道设在主馆二层比赛大厅。木质赛道是自行车馆的核心设施,长度为250米,宽度为7.5米,按国际标准建造而成;其外观呈椭圆形,赛道表面以13度到45度的倾斜角度铺设。该赛道由世界著名的场地自行车赛道建设专家——德国舒曼建筑设计事务所负责设计。进入比赛场地,上部屋顶构造美观大气。姚金华工程师告诉记者,屋面为双层焊接球网壳钢结构,跨度为133.06米,整个屋面的水平投影直径约150米。跨度为133.06米的双层焊接球网壳钢结构是采用边提升边外扩及拔杆受力转移的传统施工技术进行安装的。首先将双层网壳的中心点及球节点投影在二层楼面,以此为基准在二层楼面进行拼装;以中心点为圆心,在约45米直径的圆周上均匀设置6根拔杆,用以支撑和提升已拼装好的网壳;当网壳直径变大无法继续拼装时开始提升网壳,然后再拼装,这样反复进行。当网壳直径达到70米左右时,受力拔杆改为在直径70米的圆周上布置12根并开始受力,同时内圈6根拔杆取消;当网壳直径达到90米左右时,受力拔杆改为在直径90米的圆周上布置24根并开始受力,同时中圈12根拔杆取消。当将网壳拼装完成并提升到位后,再通过倒链来微调纠正网壳的位移和扭转偏差。在拔杆群整体提升过程中,采取计算机技术对拔杆的应力应变进行实时监测,通过计算机分析反馈实时数据,得知拔杆的受力是否均匀,是否会失稳。计算机实时监控技术指导现场提升施工,保证了提升过程中的安全性。
        老山自行车馆由铝镁锰板屋顶系统和聚碳酸脂板采光系统构成。铝镁锰板屋顶系统由九个构造层组成,聚碳酸脂板采光系统具有构造排水功能。两种先进的屋顶系统组合使老山自行馆具有防风、挡雨、保温、隔热、吸音、通风、采光的综合功能。中央聚碳酸脂板采光屋顶为比赛大厅平时的使用提供了充足的自然光,大大节约了能源,其屋顶的电动开启窗不仅具有在消防紧急情况下排烟的功能,同时还可以在日常运行中实现自然通风换气,在不开启通风机的情况下保证场馆内空气清新。
        采访中笔者了解到,老山自行车馆是将“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”三大理念很好地融合在场馆中的践行者之一,在环境控制、设备、材料、结构等方面都提出了新的课题,为其他场馆的建设提供了很好的借鉴。在环境控制方面:基于老山自行车馆周边地形特殊,场馆的高度必须尽可能加以控制,并使其形体流畅,减少对居民楼的负面影响;在建筑周围的场地种植小型树种,用树阴降低室外地表的温度,同时让西南风、东南风顺畅地吹进建筑。在设备方面:对建筑进行全面智能化的功能控制与环境控制。例如,在场馆群房顶部设多台带有消声减振装置的VAV无大气污染空调机,实行分户控制,既节约能源又环保;围绕观众席底部设一道封闭式走廊,以风道或风机加压抽进新鲜空气,通过观众席上的进风口源源不断地输入至场馆内,在使用空调的季节,封闭式走廊就成了场馆的空调回风管道。在材料方面:玻璃幕墙采用了LOW-E玻璃,具有保温、隔热、采光性好、无光污染的优点。在结构方面:重点在于创造一种简洁稳固的结构体系。针对自行车场馆的空间特点,选用了铸钢支座铰接的空间网壳系统。该钢结构系统的跨度大,稳定性好,且用钢量经济。作为一种全封闭的铰接系统,其铸钢支座底部能自由的转动,用以消除温度变化带来的结构位移和温度应力影响,不需要用巨大的混凝土支座来承受弯矩和剪力,为建筑设计提供了更大的灵活性。同时,场馆针对残奥会也做了许多工作和准备,诸如设置了无障碍无性别的卫生间、满足残障人士使用的电梯及方便残障人士通行的坡道、残疾人坐席等。
        奥运会结束之后,老山自行车馆将用于国家队、省队的训练基地,同时也承办国际性的场地自行车大赛。在无赛事期间,场馆将对广大市民开放,提供各种健身、休闲、饮食等服务,形成体育—休闲—健身的互动链,使其成为全民健身娱乐运动中心。