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北京奥运场馆瘦身记录:建设计划正被全面检讨

http://finance.sina.com.cn 2004年08月23日 10:58 中国《新闻周刊》

  从38.9亿到23亿,“鸟巢”预算令外界目眩的数字变化,并不能全然勾勒出争论的始末和意义所在。已经可以观察到,整个奥运场馆建设计划正在被全面检讨,更多的变化将会接踵而来

  本刊记者/刘溜 刘英丽 袁奇

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  2004年5月23日,巴黎戴高乐机场候机厅的坍塌,惊动了万里之外的中国。

  5月30日,在北京市委召开的专门会议上,市委书记刘淇发问:“(鸟巢)在安全上,到底有没有问题?”

  “在场专家表达了高度的担心。”一位与会者对本刊记者回忆。

  受邀参会的包括中国工程院院士沈世钊,中国航空工业规划设计研究院总结构师葛家琪、中国建筑设计研究院总工吴学敏,中国建筑设计研究院教授级高工、国家体育场设计顾问陈福生等国内知名建筑专家。

  此时,作为2008年北京奥运会主会场的国家体育场,已在京北破土动工7个月,有1800多根长38.3米、直径近1米的桩已被打入地下,按原来的计划,到2006年底,这里将搭建出一个巨大的白色“鸟巢”。

  在这次会议上,刘淇强调,应停止原来抢工期的做法,必须确保安全,推迟工期也没关系。

  两个月后的7月30日,“鸟巢”悄然停工。但暂停显然并非全然因为确保安全——这个此前被报道为“获得一致好评”的恢宏建筑,突然被卷入一场争论之中。

  事实上,争论早已在暗地里持续,只是在7月初的“院士上书”事发前,外界仍难知其详。

  当突然间所有的平民百姓都可以对“鸟巢”方案指指点点、议论纷纷,一度备受推崇的设计转眼间成为“众矢之的”之际,“鸟巢”之争更深的意义和背景,反而被淹没在口水和纷攘之中。

  “革命家”与“改良者”

  围绕“鸟巢”的争论,终于在2004年8月初告一段落。一个将“鸟巢”开启式屋顶取消,并把顶部开口放大的方案最终通过专家评审。“瘦身”后的预算,终于接近了23亿这个数字。

  在曾任“鸟巢”设计方赫尔佐格.德梅隆设计公司中方顾问艾未未的记忆中,“23亿”这个数字的提出是在去年。

  2003年11月,中央曾派出一个专家组,对“鸟巢”设计方案做可行性分析,重新评估鸟巢方案造价,评估的结果为22.67亿元即可完成。这个数字与7个月前方案选定时,瑞士赫尔佐格.德梅隆设计公司给出的38.9亿元预算相距甚远。

  从38.9亿到23亿,令外界目眩的数字变化,并不能全然勾勒出争论的全部。

  “主张推翻重建的专家是革命家,而我们是改良者”,清华大学土木系教授、钢结构专家董聪说。

  在“鸟巢”开工之日前,“推倒重来”的呼声就未曾断绝。其中言辞最烈的“革命家”是清华大学建筑学院外聘教授彭培根,他一直上书决策者,建议“干脆把瑞士方案枪毙”。

  从去年3月开始——其时国家体育场方案尚未落定,董聪就受命组建“奥运场馆结构选型及优化设计关键技术”课题小组,负责对国家体育场和游泳中心进行结构优化。委托来自北京市科委。他从事此项工作的前提,是保持建筑外形和构件外廓尺寸不变。

  不过,在当时,由于方案尚未选定,省钱并不是董聪的主要目标。但现在情势发生了变化。

  虽然,彭的激烈方案被采纳的可能性微乎其微,但从广受赞誉到备受指责,“鸟巢”当前的确处境尴尬。

  在北京市高层表示了安全担忧之后,国内建筑界的专家们空前活跃起来。6月5日,在一年一度的院士大会期间,中国工程学院土木、水利、建筑工程学部召开了“奥运情况通报”的会议,有院士要求以全体学部院士的名义上书国务院,直陈2008年北京奥运会场馆设计中因求大、求新、求洋而带来的安全与浪费问题。

  之后,该学部起草了《关于奥运主要场馆设计的具体建议和意见》(以下简称《意见》),将两次会议的意见上递给国务院温家宝总理。

  无论是“改革家”还是“改良者”,都对“鸟巢”提出了结构以及造价上的疑问。

  一瘦再瘦的“鸟巢”

  此前的“鸟巢”方案,造价为38.9亿元,用钢量高达13.6万吨,被指责为既昂贵又笨重。

  不少专家指出,这一工程的主要问题是其外壳钢结构过于笨重,与现代大型体育建筑趋于轻巧的理念背道而驰。“主设计的问题导致一系列问题,一事不顺处处不顺,”北京市建筑设计院总建筑师马国馨对此评价说。

  7月5日,中国工程学院土木、水利、建筑工程学部再次召开“奥运建筑”专题讨论会,院士们在讨论中认为:如果“鸟巢”的外形不改变,要减少结构安全风险,主要办法在于取消移动屋顶,而且可减少1万多吨用钢量,节约4~6亿元。

  更有建筑设计专业的院士指出,“鸟巢”的根本问题是自重过大,自重占到总重量的60%,按力学原理,体育建筑为防雨遮阳,需要的是“打一把伞”,以轻为好,而不是“顶一块钢板”。改进的办法有三:去掉活动屋顶,扩大开口,此为小改;二是中改,只保留原设计的“芯子”;三是大改,即买断原方案,推翻重来。该院士认为,大改才是上策。

  “瘦身”的一个重点是“活动屋顶”,它曾是国家体育场设计招标的前置条件,也是“鸟巢”方案的得意之笔。

  但在5月30日的会议上,活动屋顶也进入了讨论话题,一位专家说“加了盖子就像茶壶”,说得在场人员都笑了。

  董聪解释说,“鸟巢”方案开始只是概念设计,设计方估算的用钢量只是个粗略计算,这中间就有很大的节俭空间。课题小组的任务就是根据实际情况优化结构构件的截面厚度,采取局部构造性增强等措施,为场馆进行整体的科学“瘦身”,以减轻结构自重。

  与此同时,课题小组成功地将“鸟巢”用钢量从13.6万吨“瘦身”至5.3万吨——仅此一项,整个工程的费用将节省8亿元左右。

  目前课题小组正在着手做的是,通过更加细致的优化设计,“鸟巢”结构用钢量可进一步降至4.8万吨。如果将主结构的钢材提高一个强度等级,“鸟巢”的结构用钢量可降低至4.2万吨,此举又可省下1.1亿元。

  7月9日,北京市发改委再次召集专家,就“鸟巢”修改方案进行讨论,此时政府已接受“去顶”提议,由中国建筑设计研究院提供了3个具体实施方案,专家们确定了其中的一个——体育场的开口由1万平米扩大到2万平米,用钢量由此减少1万吨。

  “鸟巢”瘦身有了显著的效果,然而葛家琪并不满足于此:“如果勤俭就只是砍顶,那也太简单了。在保证安全的前提下,使构造更加合理,投资再省一半都是可能的。”

  也就是说,目前“鸟巢”的造价仍然过于昂贵,按设计的8万固定座位计算,每座要4万元,远远高于建于2001年的广东奥林匹克体育场的每座1.87万元。在国外的人工和管理费用高得多的情况下,悉尼的8万观众体育场,其造价也不过每座3万元。专家们认为,“鸟巢”还有“瘦身”的余地。

  方案调整一般要在施工之前解决掉,最迟也要赶在地面施工之前,“等出地面后再调就麻烦了”,董聪说。

  更大范围的“瘦身”

  “鸟巢”仅仅是一个信号,预示着更大规模的调整与瘦身,其他奥运场馆又将面临怎样的命运?

  常与“鸟巢”相提并论的“水立方”首当其冲,甚至存在拆除重建的危险。

  “‘水立方’可以改进的地方比‘鸟巢’要多得多”,董聪告诉本刊记者:“从去年年底开始,课题小组开始启动对‘水立方’的优化工作,如今已将其用钢量从4900吨减至4300吨。”

  陈肇元也指出,“水立方”的钢结构不符合力学原则,不论是在这一点还是其他方面,“水立方”比“鸟巢”的情况更糟。

  “‘水立方’在结构方案上存在着拆除重建的风险”,更严厉的说法来自中国工程院的《意见》,它认为,与“鸟巢”一样,“水立方”也采用了ETFE(乙烯四氟乙烯聚合物)薄膜。这种薄膜中国无法生产,其价格高达每平方米2000元左右。“水立方”总面积为12万平方米的ETFE气枕,造价至少要2.5亿元,占总造价的30%。

  不过,“水立方”外方设计单位澳大利亚PTW公司建筑师John Biomon接受本刊记者采访时认为,尽管整体建筑的关键部分所采用的ETFE量很大,这在成本中也有所反映,但估计占整个造价的20%。

  “鸟巢”和“水立方”选择ETFE薄膜是因为它的透光性好,可以透过10%~15%的光线,而室内游泳比赛为防止运动员仰泳时出现眩光,是不允许有室外的顶光的。而且ETFE薄膜的隔音效果非常差,进入游泳中心的噪音最高可达80分贝,这是允许噪音量的近3倍。

  John Biomon承认,噪音问题确实存在,目前仍没有找到很好的技术处理办法。

  为此,需要在“水立方”屋顶的内外两层气枕之间设置隔声和遮光的吊顶,但如此一来,ETFE薄膜原有的10%~15%的透光效果几乎被抵消,昂贵的薄膜形同虚设。

  《意见》提出最好将屋盖上6万多平方米的气枕取消,代之以更为实用的材料,“如果方案现在不调整,等到使用过程中发现屋面的ETFE气枕不实用而必须改为其他屋面材料,则目前所有其他材料都比ETFE塑料薄膜重,到时就必须将整个结构拆除重建。”

  面对专家的质疑,John Biomon指出,世界上已经采用过这种材料的建筑(比如慕尼黑体育场)可以证实,“ETFE不但是一种合适的材料,而且还完全符合设计中‘晶莹气泡’的概念,可以为北京奥运塑造实用而美观的建筑。”

  “我们目前还没有得到北京政府打算修改工程建筑工艺的消息,重新评估已经完成并且取得了比较满意的结果,‘水立方’的建设仍在按照评估的内容继续进行”,John Biomon说。

  事情没有John Biomon说的这么轻松,围绕着“水立方”的论证和意见仍在继续。《意见》中指出,“游泳馆的投资是海外华侨捐资的,任何考虑不周都会带来较大的负面影响。因此,‘水立方’的技术方案和运行方案都必须慎之又慎”。

  除“鸟巢”和“水立方”外,另一标志性建筑——五棵松篮球馆的原方案已经得到修改。

  不仅如此,目前北京奥组委正在对整个场馆项目进行重新评估。重新评估的实质是一次重新定位:一是如何充分利用现有资源,二是设计标准是否符合实际,三是赛后如何利用。

  可以想见,一场更大的奥运场馆“瘦身运动”正在展开。


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