讓紙上的鳥巢成為現(xiàn)實(shí)

從奧林匹克公園的東門進(jìn)入，首先能看到一條“龍形景觀水系”從北至南蜿蜒繞鳥巢而過。走在通往鳥巢的林間小徑，頭頂是根據(jù)鳥巢形狀按比例制作的路燈，精巧可愛，通道上的吊燈和擴(kuò)音器也都是鳥巢形狀。再往前一直走，就抵達(dá)了著名的鳥巢面前——確切地說，應(yīng)該是下面，因?yàn)樗鴮?shí)太龐大了。每一個參觀者都能感受到這個龐然大物帶給首次走近它的人強(qiáng)烈的震撼效果。

這個效果，與其說來自其“國家體育場”的稱號，莫如說建筑本身驚人的無序的結(jié)構(gòu)，以及整體有序的氣場。

鳥巢的設(shè)計師之一艾未未在鳥巢設(shè)計之初就明白，他需要做的不是一個正圓形的物體，因?yàn)椤罢龍A形沒有方位感，從四面八方看都是一個樣”。于是，就有了現(xiàn)在這個似圓非圓的建筑物出現(xiàn)。而且，在曾獲得普利策建筑獎的赫爾佐格和德梅隆建筑師事務(wù)所向中方提供的設(shè)計方案上，明確指出了他們希望的是這樣一個少見的建筑：“如同一個鳥巢，它的結(jié)構(gòu)和設(shè)計是一體的?！笔聦?shí)證明，最后的建筑實(shí)現(xiàn)了這一設(shè)想。盡管所有的設(shè)計圖紙上都不曾出現(xiàn)“鳥巢”這個名字，而是用的其大名“國家體育場”，但“鳥巢”還是被看到它的人自然地聯(lián)想起并且傳播開來。

世界上的其他體育場并不如此，它們的結(jié)構(gòu)總是要被藏起來。鳥巢的結(jié)構(gòu)就是現(xiàn)在所有人眼前的那些交錯的鋼材，同時那也就是它的外觀。鳥巢內(nèi)部仍然是圓形的，是整體感很強(qiáng)的體育場，設(shè)計師要求自己達(dá)到這樣的效果：無論觀眾坐在哪個方位，都會感覺在中間位置，看賽事要沒有梁柱遮擋。所以，鳥巢并非完全為了美觀，更重要的是功能考量——它不僅需要成為一個外觀漂亮的建筑，更需要成為一個帶給觀眾和運(yùn)動員世界一流使用體驗(yàn)的運(yùn)動場。

如何讓這兩點(diǎn)狂放的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓圖紙成為切實(shí)的建筑物？

確實(shí)太困難了。它從圖紙到現(xiàn)實(shí)的全過程，幾乎是伴隨著“創(chuàng)新”、“第一次”、“試驗(yàn)”等關(guān)鍵詞。一般而言，一棟建筑物的實(shí)施過程，主要是建筑設(shè)計方、結(jié)構(gòu)公司以及承建方三方的共同努力。而此次的鳥巢從紙上躍然而出，還離不開諸多企業(yè)的參與，配合自己的優(yōu)勢技術(shù)資源，為鳥巢創(chuàng)造了一個又一個“第一次”。

“不僅是修建一個建筑物，更重要的是體現(xiàn)三個目標(biāo)：綠色、人文、科技?！备邆€子的張恒利說。他是國家體育場有限責(zé)任公司的副總經(jīng)理，國家體育場有限公司是為了修建鳥巢這個大工程應(yīng)運(yùn)而生的，這個“甲方”是負(fù)責(zé)控制鳥巢從圖紙到成為現(xiàn)實(shí)的公司。

根據(jù)張的介紹，在鳥巢動工之前，貫穿在設(shè)計過程中就有一個既定的方針：“以科技創(chuàng)新為載體，以綠色人文為目標(biāo)，結(jié)合建筑特色，創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)《國家體育場奧運(yùn)設(shè)計大綱》中‘三大理念’的相關(guān)內(nèi)容?！惫蚀耍瑓⒔◣追浇M建了落實(shí)“三大理念”的領(lǐng)導(dǎo)小組和工作組。這些理念看似枯燥，但在鳥巢建成之后再回頭來看，卻的確成了“靈魂”所在：

設(shè)計上，選擇先進(jìn)可行的環(huán)保技術(shù)和環(huán)保建材，在節(jié)省能源和資源、固體廢棄物處理、保護(hù)熱能和回收熱能、利用太陽能、節(jié)水技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)綠色奧運(yùn)，通過采用和改進(jìn)材料和設(shè)備的環(huán)境性能，降低在建造和運(yùn)營中對環(huán)境的影響。

施工和運(yùn)營上，通過對污染源有效的控制，實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放；通過對廢棄物的分類處理和回收利用，實(shí)現(xiàn)污染防治；通過采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，降低能源和資源的消耗；通過采取先進(jìn)的施工工藝和技術(shù)，降低施工過程對環(huán)境的影響；通過環(huán)境管理體系的建立和執(zhí)行，改進(jìn)國家體育場的建筑功能和性能，降低運(yùn)營成本。

“三大理念”的要求，也讓鳥巢的施工遇到了很多獨(dú)一無二的難題，沒有現(xiàn)成的參考答案，只有依靠自己的科技創(chuàng)新獨(dú)立解決。

2005年3月12日，寶鋼、首鋼、鞍鋼、武鋼和舞鋼等國內(nèi)7家鋼鐵巨頭的老總在北京召開了一次特殊的會議，參加會議的還有北京市委市政府領(lǐng)導(dǎo)。

這次會議的召開，還要從鳥巢特殊的結(jié)構(gòu)說起。建造者遇到的困難是，鳥巢奇特新穎的設(shè)計，使鋼結(jié)構(gòu)最大跨度達(dá)到343米。如果使用普通鋼材，受力厚度至少要達(dá)到220毫米。如此，鳥巢鋼材重量將超8萬噸。而且鋼板太厚，焊接起來更難。實(shí)際上，鳥巢需要一種抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度大的特種鋼材做支撐柱，它的型號叫Q460-Z35。這種110毫米厚的鋼材原來國內(nèi)沒有生產(chǎn)，從國外進(jìn)口價格昂貴且交貨期長，可能使因設(shè)計方案調(diào)整耽誤近一年施工期的鳥巢再度拖延工期。

在這次會議上，北京市委書記劉淇態(tài)度非常堅(jiān)決：“特殊的高強(qiáng)度鋼能不能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)？辦奧運(yùn)就是要拉動民族的自主創(chuàng)新，填補(bǔ)空白，只要能在國內(nèi)生產(chǎn)，就堅(jiān)決不進(jìn)口！”

在會上寶鋼、首鋼等6家企業(yè)均表示不能生產(chǎn)Q460-Z35時，只有河南舞鋼公司黨委書記、總經(jīng)理顧強(qiáng)圻說：“‘鳥巢’要用的所有特種鋼我們都能夠生產(chǎn)，什么時候要什么時候供！”

北京城建集團(tuán)宣傳部部長楊瀟介紹說：“早已經(jīng)開始對鳥巢特殊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行專項(xiàng)研究的科研技術(shù)人員，從Q460E-Z35厚板試生產(chǎn)、厚板熱加工及焊接性試驗(yàn)研究、焊接工藝評定及國家體育場Q460E-Z35厚板焊接應(yīng)用研究等四方面著手進(jìn)行了深入的研究。最終，為舞陽鋼鐵廠提供了指導(dǎo)性的軋制方案?！贝撕?，舞鋼開始為鳥巢日夜奮戰(zhàn)，只用2個月時間就拿出了樣品，經(jīng)檢測鑒定完全符合要求。

2005年7月，為鳥巢準(zhǔn)備的110毫米厚的Q460E鋼板經(jīng)過舞陽鋼廠的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，軋制成功并進(jìn)入批量生產(chǎn)。400噸Q460E鋼材，成為了“鳥巢”鋼筋鐵骨中最堅(jiān)硬的一部分。

顧強(qiáng)圻對記者說：“我沒有說大話，中國除了舞鋼沒有第二家能生產(chǎn)這種特種鋼?！睋?jù)他介紹，舞鋼現(xiàn)在已經(jīng)有12大系列近400個品種的名牌精品體系，其中有184個替代了進(jìn)口或使用國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，成為我國高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼的國家標(biāo)準(zhǔn)起草單位，而且已躋身世界特鋼五強(qiáng)。正是因?yàn)橛辛诉@樣的企業(yè)，使得特殊鋼的自主創(chuàng)新和快速生產(chǎn)成為了可能。

同時，首鋼、鞍鋼等企業(yè)也接下了GJ345D、345C、420C等高強(qiáng)度鋼材的生產(chǎn)訂單。在奧運(yùn)工程中，所有鋼材全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。實(shí)際上，這些技術(shù)不僅可以用于鳥巢，根據(jù)北京市科委組織的專家鑒定，該課題研究成果填補(bǔ)了國內(nèi)低合金鋼特厚板焊接領(lǐng)域的空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平，在重、大型焊接鋼結(jié)構(gòu)中的推廣應(yīng)用有重要意義，技術(shù)成果資料可供相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程的修訂參考。

正如同舞陽鋼廠在技術(shù)部門的協(xié)調(diào)下事先科技創(chuàng)新一樣，鳥巢建設(shè)過程中，很多企業(yè)在無數(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行攻堅(jiān)——它們都需要體現(xiàn)鳥巢的靈魂：綠色、科技、人文。

鳥巢內(nèi)8000平方米的足球場地下5米，均勻分布著井口直徑為250mm的312口地源熱泵系統(tǒng)井。這數(shù)百口井中遍布著地埋換熱管，它們在冬季吸收土壤中蘊(yùn)含的熱量，通過溫度轉(zhuǎn)換介質(zhì)傳遞到建筑物中，為建筑物供暖氣和熱水，土壤的溫度因此降低，正好為夏天時提供“冷源”，系統(tǒng)便吸收土壤中存儲的冷量為建筑物提供冷氣。春去秋來，一個年度形成一個冷熱循環(huán)。這套方案主要是由煙臺頓漢布什工業(yè)有限公司完成的，困難之處在于，對體育場館這樣的特殊建筑，賽后的運(yùn)營需要納入考慮范圍，根據(jù)統(tǒng)計計算，一般體育場空調(diào)冷負(fù)荷約為賽后商業(yè)運(yùn)營模式的70%。頓漢布什公司需要用創(chuàng)新的技術(shù)來解決這剩余的30%。這家公司想到了采用冰蓄冷系統(tǒng)：通過在冷負(fù)荷非常小的夜間將電能轉(zhuǎn)化為冷量儲存，再在白天釋放。

除了中國公司之外，更多的外國公司也參與其中。美國GE公司提供了鳥巢的水處理系統(tǒng)。整個鳥巢地下雨洪綜合利用系統(tǒng)的面積相當(dāng)于6個足球場，在22公頃的范圍內(nèi)，分布著近千個雨水收集點(diǎn)。下雨時，雨水通過這些收集點(diǎn)進(jìn)入地下蓄水池，處理后的雨水用于場館內(nèi)外的綠化灌溉、廁所沖洗、空調(diào)冷卻、汽車清洗、場地灌溉、跑道沖洗等9大用途。GE集團(tuán)大中華區(qū)總裁周威方說：“鳥巢雨洪綜合利用系統(tǒng)所采用的技術(shù)，凝聚了當(dāng)前全球水處理科技領(lǐng)域的至高成就，代表著未來的發(fā)展趨勢?！?/p>

“10年后超過比爾·蓋茨的全球巨富熱門人物是誰？中國企業(yè)家施正榮?！盙E負(fù)責(zé)環(huán)境領(lǐng)域的副總裁羅琳·波爾森曾經(jīng)這樣預(yù)測說。他如此高看這位無錫尚德太陽能電力有限公司董事長的原因之一，是無錫尚德從事的是代表未來趨勢的綠色能源掘金者。鳥巢自然也少不了無錫尚德新技術(shù)的參與。無錫尚德電力控股有限公司鳥巢項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人鐘城介紹說，無錫尚德為鳥巢7個安檢亭上安裝了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。通過54個電池片組件，這個系統(tǒng)可以將太陽能能量轉(zhuǎn)化為直流電力，每天可為鳥巢提供520度綠色電力，按平均每天5小時光照時間計算，該系統(tǒng)將穩(wěn)定運(yùn)行25年，累計可生產(chǎn)約475萬度綠色電力，減排2500多噸廢氣，替代1500噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而且，由于每個安檢棚的朝向不同且間隔較遠(yuǎn)，尚德公司采用了分單元發(fā)電、就地并網(wǎng)的方案，即每個安檢棚為一個并網(wǎng)發(fā)電單元，通過光伏并網(wǎng)逆變器與公共電網(wǎng)并接，實(shí)現(xiàn)了與公共電網(wǎng)的互聯(lián)、互通和互補(bǔ)。系統(tǒng)發(fā)電除滿足鳥巢檢票系統(tǒng)的自身用電外，多余電力還將并入國家體育場的電力供應(yīng)系統(tǒng)。尚德公司為此專門成立了70多人的項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

設(shè)計師艾未未對《商務(wù)周刊》說：“鳥巢是這個時代的野心和理想碰撞的結(jié)果。只有在一個全球化的時代，它才有可能實(shí)現(xiàn)。”從某種意義上說，鳥巢，正是這個世界商業(yè)力量和科技力量改造未來之夢的結(jié)晶。