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作者:佚名 来源:网友分享 日期:2024-04-19 13:14:52

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郑方用近20年时间,赢来了33天的高光时刻。

这位双奥场馆的设计师,从2003年到2021年,主持设计了两届北京奥运会的7个竞赛场馆,其中包括著名的国家游泳中心“水立方”、国家游泳中心冰壶赛场“冰立方”和国家速滑馆“冰丝带”。

赛时的33天,这些场馆成为运动员创造奇迹的地方。

2008年8月,游泳运动员在“水立方”24次刷新21项世界纪录。2022年2月,12个设立世界纪录或奥运会纪录的速度滑冰项目中,10个项目打破了奥运会纪录,1个项目打破世界纪录。

由此,“水立方”被称作“世界上最快的游泳池”,“冰丝带”被誉为“最快的冰”。

除了为世界最顶尖运动员打造最利于竞赛的环境,每天数万人往来的奥运场馆,还要满足观众、媒体记者、志愿者等各类人员的使用需求,同时考虑场馆好看、可实现、高效率的集合,“光好看没有用,但不好看说什么都没用。”

单从“复杂几何建构”、“大跨度空间结构”、“建筑立面效果”、“室内空间和材料”、“奥运功能运行”、“大空间室内环境与控制”这一个个术语,就能窥见设计的复杂性。用郑方的话说,“奥运场馆是职业生涯中主持设计的最复杂的项目,没有之一。”

郑方遇到过的困难不胜枚举,但他说,“我更愿意称为是在科技上面的挑战,在应对挑战的时候,用科学的方式去攻克。”

郑方,双奥场馆设计师,从2003年到2021年,主持设计了两届北京奥运会的7个竞赛场馆。受访者供图

小城青年走出清华“综体”

郑方的职业生涯,是一部新中国建筑发展的个人史。

1970年,郑方出生于山东省宁阳县,县城里的建筑与其他北方小城没有什么不同:城市规模小,只有几条街道,建筑密度不大,多是平房。一个偶尔有演出的剧场,算是地标。他就读的宁阳一中,两层高的实验楼,在一众平房中鹤立鸡群。

学校有个特别小的图书室,书很少,桌子也没几张。郑方对雨果的小说《巴黎圣母院》印象深刻,小说中关于巴黎圣母院建筑的描写,让他得以看到与自己生活的地方全然不同的另一个世界。

“正面那三道尖顶拱门,那镂刻着二十八座列王雕像神龛的锯齿状束带层,那正中巨大的花瓣格子窗户,两侧有两扇犹如助祭和副助祭站在祭师两旁的侧窗,那用秀丽小圆柱支撑着厚重平台的又高又削的梅花拱廊……”

郑方说,“只能想象出一种画面感,这是远在巴黎的建筑。”

1988年,郑方高中毕业。高考填报志愿时,父亲请哈尔滨工业大学念土木出身的同事充当“军师”。彼时,改革开放已有十年,这位父辈的一番话,锚定了郑方的职业航向,“中国在接下来的年代里,会有一个非常繁荣的建设时期。”

这一年,郑方以山东省高考理科第一名的成绩来到上海,在同济大学读建筑学。

三十多年后的今天,郑方鬓角冒出几根白发,自我打趣已成了“中老年建筑师”。

今年10月末,与他约在北京中关村的一家咖啡馆见面,周围高楼林立。秋意渐浓中,他捧着咖啡暖手。戴一副眼镜,背着黑色的双肩包,说话斯文。镜片没有任何灰尘和水渍,像他设计建筑那样一丝不苟。

在2018年《给青年建筑师的信》中,郑方写道,“1988年我到同济读建筑学专业的时候,并不真正了解建筑学是一个怎样的专业,建筑师又是怎样一个行当……那时候也没有遍地的新城和耀眼的房地产楼盘,建筑设计的实验还远没有当今的花样繁多。”

当年,郑方对建筑仅有的认识,更像是教科书式的定义——“它是人们生活的场所和地点。”后来他认识到,建筑中还包含了每一个时代的技术创造,再后来又多了饱满深邃的人文意义,“建筑包含了我们生命里特别重要的体验和活动,承载了很多期待。”

1996年,郑方从清华大学建筑学院硕士毕业,在清华大学建筑设计研究院工作。1999年,郑方跟从庄惟敏院士参与设计清华大学综合体育馆,这是他第一次与大型体育场馆结缘。

清华大学综合体育馆主体建筑采用两根108米跨度的钢筋混凝土大拱,而通常的建筑,两根柱子间距只有八九米,“每隔八九米放一根柱子,和一百多米才有柱子支撑,是非常不一样的建筑。”

当时郑方硕士毕业才三年,他笑着回忆,“所有的点都是挑战。”他和擅长大跨度结构的工程师合作,开始探索体育建筑设计的真正意义。

绿色建筑的理念尚未在国内实践推广,但在讨论屋顶时,庄惟敏敏锐地提出在两个大拱之间使用玻璃天窗。自然光线倾泻而下,减少场馆运行照明时间,以实现低碳节能。绿色节能的理念,也在此后成为郑方设计实践中一以贯之的核心。

当时还没有计算机模拟技术辅助,在大面积使用玻璃天窗后,场馆内部时有阳光直射影响比赛和电视转播。因此在运营时,玻璃天窗加上了柔和的遮光帘幕。

这座位于清华大学北区主楼中轴线、建成于2001年4月的综合体育馆,见证了一代代清华学子入学报到、开学典礼、毕业生招聘会等大型活动,清华人亲切地称它为“综体”。

2009年郑方重回清华校园,攻读博士学位。五年后,他也在“综体”参加了博士毕业典礼,“能在自己参加设计的一个地方,经历对自己来说特别重要的庄严时刻,这种体验是忘不了的。”

在博士学位授予仪式上,每隔一会儿,他就抬头看一眼。阳光透过帘幕,柔和地洒进场馆。

夜幕下的国家速滑馆“冰丝带”。受访者供图

“要适应所有人”

郑方参与设计清华大学综合体育馆的经历,就像种下了一棵蒲公英。花托上长出白色的绒球,一阵风吹来,种子随风飘散。落到适合生长的地方,种子就会发芽。

中国工程院院士、中国建筑设计研究院总建筑师崔恺与郑方相识近20年,最早见到郑方是在北京金融街的一家房地产开发企业,“那时他从清华大学硕士毕业不久,刚进入地产企业。我觉得他一定会像他的许多师兄师弟那样,在房地产快速发展的浪潮中有所成就。”

但2003年8月,郑方又回到设计行业,在中建(北京)国际设计顾问有限公司从事体育建筑设计。公司时任负责人找到他,“现在有个大项目,估计能做成。”一听是为2008年北京奥运会设计场馆,郑方毫不犹豫地加入了项目组。

同当时国内民众一样,郑方对奥运会的认识也有限,“奥运会的场馆,这该是多复杂的一件事儿。”经验告诉他,作为承办大型体育赛事的载体,参与者越多,参与者的水平越高,场馆的设计就越复杂,“它要适应所有人,提供一个最佳的环境。”

郑方说,奥运会不仅是体育盛会,更是科技创新的舞台。

水立方是我国第一次使用ETFE充气膜结构,也是世界上最大的ETFE围护结构工程之一。郑方将它称作只有0.2毫米厚、成分更复杂、化学性质更稳定的“超级塑料布”,其可见光透光率高达94%,覆盖面积达到10万平方米。这使得水立方内部充满自然的光线,“像在室外游泳一样”。水滴状的视觉效果,让所有人如同置身水的世界。

郑方和设计团队的同事们一起,设计了一个前所未有的空间,研发应用了大量创新的突破性技术,最大可能保障运动员的比赛发挥。

游泳池采用了石英砂过滤加臭氧消毒的池水循环技术,让池水清澈碧蓝,ph值始终控制在7.2至7.6之间,这也是国际泳联和国家标准要求的最佳生活用水ph值。

通过自动化监测和逆流式的水循环设计,不同水深、不同部位的池水温度稳定在26.5℃至26.9℃间;喷口送风等气流组织的方式,将充足的室外新鲜空气直接送到比赛泳池池面,将二氧化碳和余氯及时排走。

为了避免观众在看台上的震动扰动池水,竞赛池混凝土结构采用双层独立池体,让泳池结构与看台等建筑主体结构分开。

2008年北京奥运会上,游泳运动员在水立方24次刷新21项世界纪录,“水立方”被称为“世界上最快的游泳池”。游泳名将菲尔普斯在水立方夺得八枚游泳金牌,称赞“中国举办了有史以来最好的一次奥运会”。

在郑方参与设计的5个北京夏季奥运会场馆中,除了水立方和国家网球中心是永久性建筑,射箭场、曲棍球场和沙滩排球赛场都是临时场馆,在完成比赛后拆除。

郑方说,拆除的命运决定了设计的方向,在优质完成比赛任务的前提下,尽可能做到经济可靠。最终,设计团队发展了轻质的装配式结构搭建场馆,“这种方式就像我们工地上用脚手架一样。”

来到北京的国际箭联主席说,“射箭是一项专注的运动”。高水平的运动员,注意力越集中,越容易取得佳绩。设计组用观众看台包围射箭场地,“让运动员感受到被周围的观众环绕,同外界阻隔开。”观众也有了更佳的观赛体验。

落成的看台高度,在工艺计算的数值基础上增高并实现标准化,郑方通过设计实现一个完整、亲密的比赛气氛,“虽然它只是脚手架结构搭建的临时设施,但仍包含了展现体育魅力的巧思。”

2022年2月5日,北京冬奥会速度滑冰首场比赛在“冰丝带”举行。受访者供图

设计“最快的冰”

北京夏季奥运会闭幕七年后,2015年7月,国际奥委会主席巴赫宣布:中国北京获得2022年第24届冬季奥林匹克运动会举办权。

2016年7月26日,郑方依然记得这个日子。

北京冬奥会国家速滑馆设计竞赛开幕,曲棍球场和射箭场即将拆除,为速滑馆腾空场地。他和12家国内外设计机构的建筑师,在奥林匹克塔眺望场地。那天有雾,曲棍球场和射箭场依稀可见。

与全球顶尖的建筑师竞争,“完全没有信心”。但郑方在奥林匹克塔上想,“这两个赛场是我做的设计,现在马上要拆了,我要继续在这里做设计。”

北京冬奥会前,郑方并没有设计过冰场。

早年陪女儿到冰场滑冰,他对冰只有最初的印象:洁白、坚硬、冷、冰面上会有镜像。在设计国家速滑馆时,更多模糊的直觉冒出来:冰是透明的、纯净的,在坚硬的同时也可以柔软。

这些模糊的碎片,像胶片一样慢慢显影,“就像刚出生的小朋友,你不知道他会长成什么样子。”郑方将设计视作一种探险,在到达目的地之前,设计创造的形式是开放的,可能去到任何地方。

最终,郑方将国家速滑馆的设计概念定名为“冰丝带”。

他在《设计可持续的未来:从水立方到冰丝带》一书中写道:在自然界中,冰给人的感觉透明、寒冷而且坚硬。但在特定的气候条件下,水蒸气由缝隙的毛细作用呈现丝带一样的形态。建筑设计具有刚柔并济的力量,水成为立方,冰也可以成为丝带。冰和速度结合,呈现动感、轻盈、透明的建筑效果。

2017年4月,“冰丝带”在12个国际竞赛方案中脱颖而出,成为北京冬奥会唯一新建的冰上竞赛场馆。

但要用玻璃实现丝带一样柔软的形态,还需要探索工艺的极限。

很多层玻璃弯曲,小小的误差,都有破碎的可能。很多资深建筑师都不愿这样干,“建筑里面没有这么做的。”郑方将此看作“形式的冒险”,20多年的设计经验给了他本能的判断,“弯曲的玻璃工艺能够实现”。

“冰丝带”表面的玻璃幕墙,至少尝试过五种完全不同的设计方案。就在郑方自己某种程度上也接受了更常规的方案时,冰丝带的初始设计概念显现出巨大的生命力,相关各方一致认同:“曲面玻璃加上速度线条的效果多好,别改了。”

最终,集成小半径弯曲、钢化等工艺的3360块曲面玻璃单元,拼装而成17896平方米的幕墙,营造出22条丝带,就像速滑运动员在冰上划过的痕迹。

“冰丝带”建成后,“速滑女王”张虹前来试滑。银色的屋顶下,400米周长的冰面洁白无瑕,“这里像太空舱一样,我看着就想在这比赛,在这拿到金牌。”

在郑方看来,为世界顶尖运动员提供最好的场地,正是奥运场馆的使命。他会在关键问题上不断问自己和团队成员,“极限能做到哪?为什么不可以?为什么要这样?”

高海拔冰场空气稀薄,空气阻力小,有利于速滑运动员滑得更快。

郑方甚至和空调工程师讨论,“有没有可能把赛场的空气,变得像高原那样稀薄?”工程师回答他,“场馆空调的基本工作原理是保持大厅正压,如果负压就不工作了。”郑方这才作罢。

不过,一串数字仍能体现设计“最快的冰”时对极限的挑战——冰面温度精确控制在零下10.5℃,误差不超过0.5℃;冰面上方1.5米处温度16.5℃;冰层厚度25毫米;混凝土冰板平整度误差小于5毫米;场地风速小于0.2米/秒;顶棚发射率低于0.3……

2022年2月5日,北京冬奥会速度滑冰项目第一个比赛日,郑方也在现场。

400米的赛道,运动员从眼前滑过,瞬间消失。冰面像是镜子,短暂地留下一个线条,像是“冰丝带”上动感的丝带。

2022年冬奥会期间的“冰立方”赛场,这也是冬奥会历史上第一次使用冬夏场景转换的场地进行冰壶比赛。受访者供图

从永久性到可持续

国家速滑馆“冰丝带”是在曲棍球场和射箭场原址修建的。

临时场馆的设计给了郑方信心,“无论多么严格的奥运会体育竞赛标准,都可以通过工业化的临时方式解决。”

在冬奥会历史上,冰壶比赛一直都是在混凝土结构的基层上铺设冰场举办。世界冰壶联合会也在冬奥会场馆需求中提出,“倾向于采用混凝土制冷地板。”因此,北京在申办冬奥会时表示,国家游泳中心“水立方”将永久性改造成冰壶场地。

这让郑方扼腕,“一个曾经创造21项世界纪录、未来菲尔普斯们的游泳殿堂,要永远消失了。”

2016年初,郑方和“水立方”总经理杨奇勇走在泳池边上,商讨冬奥会改造方案。他对杨奇勇说,“我用工业化装配式结构设计了夏奥会的三个临时赛场,我们国家建筑工业化经过这些年的发展,一定有办法解决冰壶赛场的问题。”

这年4月,郑方和杨奇勇赴瑞士巴塞尔观摩世界男子冰壶锦标赛。一方面是考察冰壶比赛,另外一个目标,是向世界冰壶联合会提出保留“水立方”泳池,实现冰场和泳池冬夏场景转换的可能性。

郑方说了这样一番话:“中国是建造大国,我们完全有能力在几个月内把游泳池填上混凝土。现在离冬奥会还有5年多时间,我们请求世界壶联支持做一个实验。如果实验成功了,对冰壶运动是一种推动。如果实验失败了,我们立即将‘水立方’永久性改造成冰壶赛场。”

世界壶联时任技术代表特别犹豫,“冬奥会不能出现任何闪失,要交付最高水平的冰场,我们很难冒险。”他的担心不是没有道理,此前全世界只有日本相模原银河体育馆转换冰场和泳池,且仅用于社区娱乐,无法承接高级别比赛。

世界壶联主席凯特·凯斯尼斯理解这种担心,但同时说,“我们一起来做这个实验。世界壶联会派最好的制冰师为冰立方制冰。”

此后,郑方和杨奇勇带领团队,开始同清华大学、哈尔滨工业大学、同济大学等高校科学家研发、模拟、测试。

最终的系统像是一套坚固的拆装式钢框架结构,把游泳池的空间填充变成平地。在框架上铺设1米见方的高精度混凝土预制板,使用模块化的制冰系统,20天就能实现泳池和冰场的转换。

2019年底,中国青少年冰壶公开赛在“冰立方”举行。比赛时获得的数据验证了这套系统,与传统的冰壶场地具有同等的稳定性和平整度,能够形成最高质量的冰壶赛场。

2022年2月,北京冬奥会冰壶比赛在“冰立方”举办。这是冬奥会历史上第一次使用冬夏场景转换的场地进行冰壶比赛。

郑方曾说,“建筑要回答时代的问题”。主持两个奥运会的地标场馆设计,郑方亲身感受到国家从全面发展的时期,过渡到高质量、内涵式发展的时期。“水立方”到“冰立方”的转换,就是一个例证。

随着奥运会基础设施的建设成本越来越高,可持续性成为当代奥运会的支柱之一。国际奥委会《奥林匹克2020议程》鼓励最大限度利用城市现有场馆、临时场馆和可拆卸的场馆举办奥运会。只在有明确的赛后需求,且该需求得到财务上可行的遗产计划证实的情况下,才可新建永久性场馆。

2022年北京冬奥会,对既有场馆的改造利用成为核心策略。使用竞赛和非竞赛场馆39个,北京赛区的9个竞赛和训练场馆中,利用2008年的遗产场馆6个,郑方主持设计的国家速滑馆“冰丝带”是唯一一个新建的冰上竞赛场馆。

时代的发展决定了举办奥运会的方式。中国工程院院士、清华大学建筑设计研究院总建筑师庄惟敏说,“这次冬奥会的设计,无论是新建场馆,还是改造既有场馆,都更自觉地着重为场馆的可持续利用做长久打算,同时我们和当前的环境和国情相结合,这是一个理念上的进步。有了可持续发展的意识,并且自觉地把场馆的可持续利用作为非常重要的工作内容,是建筑师的社会和历史责任。”

今年7月初,“冰丝带”面向公众开放,完成了由“最快的冰”到“大众的冰”的转变。

郑方重访“冰丝带”,看到很多小朋友在赛场滑冰,这最让他欣慰:“来到‘冰丝带’的小朋友,有机会和那些创造世界纪录的运动员在同一块地上滑冰,这个场馆达成了自己的使命。”

2003年,郑方第一次到奥林匹克公园时,那里还是一片荒地。近20年后,奥林匹克公园不仅闻名世界,更融入了周围居民的生活,不少人习惯在那跑步锻炼。郑方自己也是跑步爱好者,时常路过那里,望着奥运场馆和锻炼的人群,“这让我们建筑师的工作变得特别有意义。”

参考资料:《设计可持续的未来:从水立方到冰丝带》

新京报记者 杜寒三 编辑 袁国礼 校对 贾宁

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