——北京市建筑设计研究院副总建筑师郑方

水,优柔而清凉;冰,坚硬又寒冷。
水与冰差异如此大,但在郑方的手上,却将两者结合得无比奇妙。

鸟巢水立方建筑设计 生态建筑设计

“水立方是把优柔的水凝固成坚硬的方块,冰丝带则是把坚硬的冰设计成优柔的丝带,这蕴含了中国人思维中对自然的敬意和刚柔相济的聪慧。
”郑方承担了夏季奥运会和冬季奥运会7个竞赛场馆的设计重任,他既是“水立方”的实行设计总卖力人,又卖力“冰立方”的改造设计,还创意了“冰丝带”。

这是一份长达20年的“双奥情缘”。

把坚硬的冰变软——“冰丝带”

郑方对“冰丝带”的感情由来已久。
国家速滑馆的选址是2008年奥运会曲棍球场和射箭场所在地,这两个临时场馆正是他卖力设计的。
2017年3月,完成义务的场馆优雅谢幕,4年后冬奥会北京赛区唯一新建的冰上场馆拔地而起。

在此倾注无数心血的建筑师,将连续为熟习的地方设计新场馆。

从参加国际设计竞赛,到“冰丝带”方案得胜,再磨合设计图各个细节,到完成施工图,郑方和同事们经历了重重磨练,尤其是寻衅钢索的力学极限和玻璃的工艺极限。
从2016年10月观点设计的初版三维建模,到BIM模型交付施工现场,完全的速滑馆数字模型就有近20个。

“简洁、深邃”,一贯是郑方致力的建筑美学,奥运场馆也同样如此。
然而,要把繁芜的工程技能整合融入到建筑设计中,并终极形成一个好看又好用的建筑,这便是设计的匠心。

“冰丝带”位于北京城市中轴北延长线终点--仰山附近。
“仰山虽然只有49米高,但它代表了自然,象征意义无比主要。
”郑方决心用设计向自然致敬:国家速滑馆肯定不能比仰山高,而要与森林公园贴近、领悟。

终极呈现的是一个冰和速率结合的创意:从内到外,场馆中央是400米周长的冰场,环绕这块冰的是1.2万个座椅,再往外是蓝色的碗形墙体,环抱“冰丝带”观点的曲面幕墙……好似建造一个 “超级冰箱”,郑方琢磨着,如何节省空间,尽可能地把“冰箱”的平面轮廓和空间体积做得紧凑,从根本上实现节能环保。
他把冰场下沉一层,屋顶中间也做成中间低、两边高的凹陷双曲面,总体建筑高度远低于仰山。

屋顶悬垂的双曲面是钢索受力效率最高的样式。
但是曲面眇小的变革,就会使索力产生极大的差异。
郑方团队的构造工程师验算上万种不同的荷载组合,找到受力最优、曲线最动感的平衡点,天下上最大跨度的单层双向正交索网体育馆屋顶由此成形。

技能寻衅接连而至。
索网构造是柔性的体系,在强风和大雪情形下,屋顶最大的高下变形靠近1米。
什么样的屋顶既能保温、防水、密闭,又能适应这么大的变形?专家论证会直接反对了体育馆常用的金属屋顶方案。
郑方决定:自主研发金属单元柔性屋面系统。

他打了个比方,这个创始的屋顶就像是一千一百多张独立的方桌拼接起来。
每张桌子是一个单元,对应一个钢索的网格,集成了保温隔热、雨水天沟、消防排烟等功能。
然后用延展性非常强的高分子卷材覆盖所有的单元,在卷材表面增加保护涂层,形成一个完全的系统。

关键的寻衅来自环抱全体建筑、自由动感的“冰丝带”:这样透明轻盈的繁芜表面能不能实现,用什么样的构造才能支撑起来?

从2017年5月开始,郑方和同事们开始进行打算机模型研究,从构造和视觉效果两个方向,验证了不下十个方案。
末了决定由3360块曲面玻璃单元拼装形成外立面,再将它严丝合缝地安装在上百根S形钢龙骨组合的框架中。
于是,“单索支承异面网壳”编织成为冰丝带的构造。

“冰丝带”这个名字,是2016年10月观点设计竞赛快要完成的时候才产生的。
那时候,郑方把设计观点草图和鸟巢、水立方的立面组合在一起,看它们立面的视觉效果:三个建筑都有时尚、不规则的图案,但全新的国家速滑馆,也该当有一个相称的名字。

最初的方案中建筑的内核是赤色,看起来是冰皮红芯儿。
“叫冰糖葫芦咋样?立面有速率感的动态,要不然叫冰陀螺呢?”不,都不好!
溘然,那些像轻纱一样的图像打动了他的心,就叫“冰丝带”吧,“这个名字刚柔并济,朗朗上口,普通易懂,大家一定会喜好。

如今,冰丝带舞动神州,这个名儿的确和鸟巢、水立方一样,打动了所有人的心。
郑方说,速滑比赛又称为“大道速滑”,我们中国人讲大道至简,国家速滑馆作为冬奥会的代表建筑,一个真正的国家符号,该当简洁、有力,能够被影象。

把优柔的水变硬——“冰立方”

“上善若水,水利万物而不争。
”2008年夏奥会时,水立方的荣光让众人难以忘怀。
2014年APEC欢迎晚宴在此举行,水的文化内涵被提升到一个新的高度。

赛时短短16天,水立方的设计利用年限却长达100年。
如何为这个简洁的建筑授予更多的美好场景,让它“原谅”从水到冰的体育功能、赛时运营、赛后利用,成为摆在郑方和场馆业主面前的头等大事。

最初的冬奥申办提案上,遵照冬奥会冰壶比赛传统的园地做法,水立方要在拍浮池浇筑砼来建造冰壶园地。
而在可拆装的构造上制冰,已知的例子只有日本相模原市的银河体育馆,也仅适用于公众年夜众娱乐。
郑方和国家拍浮中央总经理杨奇勇想法同等:“失落去世界上最快的拍浮池,对水立方来说是不可接管的。
我们一定可以利用预制可转换构造达到砼冰场的同等性能。

科研先行。
郑方和杨奇勇申请科技部、北京市科委专项支持,组建科研团队,开始冬夏场景转换的研究。
2016年4月,他们组队到瑞士巴塞尔,拜访天下冰壶联合会的主席和技能官员,互换冰壶赛场的技能标准。

这次稽核互换卓有成效。
回到北京,郑方设计了一个实验:用5个不同的组合体系在拍浮池里进行测试。
测试结果得到天下冰壶联合会支持,推举采取“钢框架构造+预制砼板”作为园地基层。
2018年9月,国际奥委会副主席小萨马兰奇现场稽核水立方,看到冰水转换的方案评价说:“北京正在筹办一届充满聪慧的冬奥会。
”2019年12月,转换园地进行全冰面测试,举办了中国青少年冰壶公开赛,“水冰转换”的中国方案得到成功。

为了“聪慧”二字,郑方和水立方团队也颇费苦心。
比赛大厅各个点位安装了2000多个传感器,就像人体的眼、耳、皮肤等觉得器官一样,感知大厅的温湿度、声光等环境的变革,智能调节场馆的设备系统,担保最高水准的赛事。

“2003年夏天,我第一次来到水立方的时候,这儿还是一片荒地。
”回忆2008年,郑方和成千上万的不雅观众一起,在自己卖力设计的场馆里不雅观看比赛的场景仿佛还在昨天。
到2022年冬奥会时,他陪伴这座场馆将达到20个年头。
他期待着,再次体验奥运圣火带来的激情燃烧的一刻。

郑方喜好跑步,每次跑过水立方、冰丝带、莲花球场,看到这些由自己设计蓝图变成的宏伟建筑,内心总是波澜起伏。
“作为一个建筑师,有幸设计这些奥运场馆,为这个万万千万人生活和热爱的‘双奥之城’描述辉煌的画面,创造美好的场景,是我生平的光彩。