奧運場館的科技之輝

范賢平

作為奧運會資金投入最大的項目，奧運場館不僅只是各國運動員的競技舞臺，更因為它承載了全人類的體育盛會而被載入建筑史冊。而伴隨著科學技術的不斷進步，人們對場館的要求越來越高。它們印著時代的輝煌與榮耀，匯聚人類追求上進、渴望和平以及超越極限的濃濃情結，百年傳承。

做空間與結構的文章

比賽場館是奧運會舉行的必要硬件措施，但不難發現，自1896年第一屆現代奧運會后近100年的奧運發展歷程中，奧運場館更多追求的是體積與結構設計。

在古希臘，最早的奧林匹克運動競技場只是一條寒酸的跑道。后來，古希臘人開始利用地形，把修整之后的平地當成體育場，環繞四周的土坡則被設計成看臺。這種露天場地塵土飛揚的特點一直持續到第一屆現代奧運會結束。在1900年的第二屆奧運會上，組委會借用了巴黎市郊布洛尼的原法國賽馬俱樂部的跑馬場作為主體育場。當時，這個場子只能提供500個觀眾坐席。四年之后，在喬治華盛頓大學圣路易分校舉行的奧運會雖然可以同時容納4萬名觀眾，但沒有頂棚的看臺讓人們飽嘗了暴曬之苦。

“新問題總在是不斷出現，尤其是在參與奧運會的國家和運動員人數日益增加的情況下。”分析人士指出，組委會必須充分預計到參會的人數，否則他們無法讓比賽正常進行。這最終促使1908年倫敦奧運會第一次專門為奧運會修建了白城體育場。由于這座體育場用了當時最新的建筑材料——鋼筋，它也被譽為“倫敦的首次現代化奧運會”。

在接下來的數十年時間里，雖然戰爭曾迫使奧運會先后數次取消，但奧運會的規模整體呈擴大趨勢。從1920年第七屆奧運會主場館——貝紹特田園運動場的3萬名觀眾容量，到1948年第十四屆奧運會主場館倫敦溫布利體育場6萬名觀眾容量，再到1964年東京奧運會可容納10萬名觀眾的主會場，空間的要求已經基本可以得到滿足。人們開始把更多的精力放在改進場館的環境和設施上。

在1964年舉辦的東京奧運會上，一種含有陶瓷碎渣的混合物被用于鋪設田徑跑道，它能使跑道在雨天或潮濕的氣候條件下保持良好的性能，不影響運動員正常水平的發揮。在慕尼黑奧林匹克主體育場(第二十屆奧運會)，總設計師拜尼施采用的半透明帳篷形棚頂是當時世界上最大的屋頂，覆蓋面積達85000平方米，可以防止數萬名觀眾被日曬雨淋。且棚頂由網格為75×75厘米的網索鋼纜組成，內嵌的淺灰棕色丙烯塑料玻璃，它可以使射入的太陽光線更加柔和。甚至在運動場的天然草皮下25厘米處，還鋪設了全長18．95公里的溫度調控管道。例如冬天循環熱水，在提升場地溫度的同時能保證草皮常青。

科技的進步，讓奧運會場館建設受益匪淺。1976年，站在加拿大蒙特利爾奧林匹克體育場中的人們無不感嘆：這個橢圓形建筑物由34根鋼筋水泥柱支撐，所有預制構件安裝在柱子上，固定在柱子上的懸臂長達100米，離地面最高處為54米，看臺頂棚由懸臂支撐。令人耳目一新的是，該體育場還設有高達213米高的高塔，整個體育場的頂棚都由高塔控制。只要一按電鈕，頂棚就可以自由收放。到了2000年的悉尼奧運會，新技術使主會場——超級穹頂體育館實現了全棚頂無支柱。觀眾無論從哪個角度，都可以一覽無余地觀看比賽。此外，高絕緣和吸聲設計也使館內的音響達到了最佳效果。

綠色概念不斷深化

隨著時間的推移，人們對奧運會的關注已經達到前所未有的高度，東道主的大會口號推陳出新，科技在其中的作用也越來越重要。而對于即將到來的2008年北京奧運會，“人文、綠色、科技”理念的提出，也反映出它與往屆盛會之間的不同。

在場館建設上，北京奧運會給人巨大的震撼：被喻為“鳥巢”的國家體育場可以容納觀眾人數是2004年雅典奧林匹克綜合體育場的2倍，達到9．1萬人!為了追求更好的現場效果，“鳥巢”的看臺設計成“碗”狀，在同一圓周上，觀眾與場地中心的視線距離都在140米左右。它廣泛采用吸聲膜材，并配合其他構件上的吸聲材料及場內電聲擴音系統，確保每個角落的觀眾都能清晰地聽到廣播。

至于作為游泳場館的“水立方”，它竟然沒有使用一根鋼筋，也沒有使用一塊混凝土。其所采用的材料是一種名為四氟乙烯(ETFE)的特殊材料，內充空氣。“水立方”外圍的兩層膜結構是國內建筑首次采用，也是目前世界上面積最大的膜結構系統。

另據介紹，表面看似脆弱的“水立方”其實非常堅固耐用。它具有以下幾個特點：首先，抗壓能力強，每塊氣枕可以承受一輛汽車的碾軋；其次，防鳥啄，易修補。“水立方”頂部鋪設了很細的鋼絲網，阻止鳥類飛落。它只能被鋒利的刀刃損壞，但為了以防萬一，“水立方”四周還設立了兩米高的護欄，護欄內還有一道寬6米、深0．5米的護城河；第三，“水立方”表面分布的耐高溫油墨可以有效反射陽光，確保場館的溫度不會太高和采光。此外，熔點為275℃的膜材料不但耐熱，而且防火。它具有出色的自潔功能，即使表面沾上灰塵，雨水也足以使之清潔如新。

“我們有信心、有實力將2008年北京奧運會辦成奧運史上一屆精彩的高水平運動會!”去年8月，北京市委書記劉淇在奧運會籌辦工作報告會上如是表示。但在諸多分析人士看來，北京奧運場館的更大看點還在于它們對“綠色奧運”的詮釋。

自2000年悉尼奧運會體育館采用太陽能發電等新技術以后，2004年的雅典奧運會保留了類似做法——其主會場的屋頂采用厚度為12毫米的硬質涂層聚碳酸酯板能反射一半以上的太陽熱能，保證了場內的溫和。而北京奧組委相關官員則在數年以前就明確表示：“‘綠色科技將布滿所有奧運會場館!”

知情人士稱，太陽能、風能、地熱、污水熱能、熱泵等各種新的能源利用方式，都會在北京奧運工程建設中體現。國家體育場(鳥巢)、五棵松籃球館以及奧林匹克森林公園中心區等7大工程都采用了太陽能發電技術，奧運村、媒體村、北京射擊館和老山自行車館等10個工程則采用了太陽能光熱技術。針對北京水資源缺乏的客觀情況，奧運場館的設計師們都在水問題上費盡心思：所有北京奧運會場館都采用了中水利用技術；國家游泳中心(水立方)和奧運村等5項工程裝備了強大的污水處理系統；豐臺壘球場和國家會議中心等15項工程擁有雨洪利用系統。

其中，“鳥巢”的雨水儲存能力為12000立方米；五棵松文化體育中心一年可收集雨水6萬立方米，中水29萬立方米；而“水立方”3萬平方米的屋頂將使雨水的收集率達到100％，其數量相當于100戶居民一年的用水量!

除了上述措施，北京奧運會還在場館建設中首次全面提出對所有生產和生活垃圾進行無害化處理。以奧林匹克森林公園為例，其綠色垃圾回收率將達到90％，高于2000年悉尼奧運會80％的垃圾再生利用率。