天津奧體中心“水滴”中方設計主持人王士淳

北京老山自行車館設計者結構工程科研團隊

　　▲ 王士淳


天津奧體中心“水滴”


　　▲ 劉錫良(中)、韓慶華（左）、尹越
　?。ㄓ遥┰诶仙阶孕熊囸^前合影


老山自行車館效果圖


　　天津奧林匹克中心體育場“水滴”臨水而起，造型宛如清亮的水滴，搖曳著掠過水面，與毗鄰的天津體育館遙相輝映，構成了“大珠小珠落玉盤”的詩意景觀。這座被 10萬平方米水面環繞的建筑在世人的矚目下于2007年 3月10日竣工，開創了國際上水中建造體育場的先例。如今它正以飽滿的熱情迎接2008年北京奧運會足球比賽的舉行，而賦予它靈動生命的正是我校杰出校友、1968屆建筑學專業畢業生、現任天津市建筑設計院副總建筑師的王士淳。
　　王士淳介紹說：“‘水滴’12個競標方案中，11個方案都是國外公司的，其中4家與中國有合作關系，我們是惟一一家中國自己的設計單位，而且入圍了三甲?！蓖跏看镜脑O計方案正是憑借獨特的理念、完美的構思而最終在競標中脫穎而出，一舉奪魁的。
　　“水滴”結合了天津市城市整體規劃的要求，突出了天津這個以水為主要特征的城市特色，在造型上，整個屋蓋系統是一個三維的曲面，所以無疑給設計帶來了一定的難度?！霸谶@個過程中，我們首先用計算機建立了一個模型，但到施工時，計算機模擬圖就根本操作不了，我們只能手工作業?！巍萆w眾多圓弧曲線不可能由一個統一的數字方程來概括，屋蓋包括內外896條圓弧，我們測了近萬個節點才擬合成整個曲面。不過，這些困難都被我們逐一突破了?！蓖跏看菊f。王士淳的另一個身份是天津奧體中心規劃設計總負責人，在他的辦公桌上，堆滿了厚厚的設計圖紙。他說：“實際上我們僅屋面的設計圖紙就超過了2000張。”“水滴”的設計前后花了2年多的時間，在2005年召開的體育建筑學術研討會上，全國知名專家論證認為：“水滴”的曲線、造型、材料都是國內建筑界最復雜的，且“水滴”屋面板材覆蓋面積達7.7619萬平方米，至今為止是國內最大的，在世界上也少有。
　　當筆者詢問王士淳從事多年建筑設計的感受時，他說：“我非常喜歡建筑設計工作，很幸運這么多年來能夠一直從事自己喜愛的工作。干建筑這行除了需要具備與建筑相關的知識外，還要具備其他學科的廣博知識。因為建筑本身是為人服務的，無論是住宅、寫字樓、酒店……都是為人設計使用的，所以干這行一定要樹立‘以人為本’的思想?！?br>　　王士淳畢業后于1973年調入了天津市建筑設計院；1985年主持設計了天津交易大廈工程，獲建設部優秀設計三等獎，天津市優秀設計獎；1988年主持設計了天津游泳跳水館，獲天津市優秀設計二等獎；1993年主持設計了天津體育館，獲國家優秀設計金獎，建設部優秀設計一等獎，天津市優秀設計一等獎；2000年主持設計了廈門嘉庚體育館。1997年，王士淳獲得了國家授予的“有突出貢獻的中青年專家”稱號。
　　在北京市西五環內，石景山游樂園對面，一座氣勢恢宏的“飛碟”形體育場館在陽光下熠熠生輝。這就是2008奧運會和殘奧會場地自行車比賽場館———老山自行車館?！帮w碟”建筑面積33320平方米，地上3層，建筑高度33.8米；頭部為巨大的蜘蛛網般的鋼結構圓形穹頂，穹頂周圍分布著200余盞照明燈；底部橫臥250米長的橢圓形木質賽道；可容納觀眾6000人。在“飛碟”內觀看各國自行車高手在傾斜的木質賽道上“飛檐走壁”可謂十足過癮。
　　提起“飛碟”，當數該場館巨大的碟形屋蓋最吸引人眼球。該屋蓋水平直徑150米，跨度133.06米，表面積18240平方米，是我國跨度最大的“雙層球面網殼結構”之一，全部由鋼材“編織”而成。這一“杰作”的締造者則是我校建工學院結構工程科研團隊。
　　在我國空間結構領域“大家”、該團隊的前輩劉錫良教授的帶領和指導下，博士生導師韓慶華教授和尹越副教授主持了老山自行車館大跨度屋蓋鋼結構的設計和研究工作。
　　“飛碟”的設計注重細節，處處閃現著科技之光。“飛碟”穹頂中心、距地面33米高處有一直徑為 56米的陽光板———場館“天窗”。該“天窗”既可采集自然光、也可防止陽光在賽道上形成斑點晃眼；既可通風換氣，保持館內空氣清新，又可在發生火險時，自動開啟，排除濃煙。另外，該場館的巨大碟形屋蓋通過環形桁架支撐于24對傾斜“人”字形鋼柱上。該鋼柱的一大特色是柱腳采用了“鑄鋼球鉸支座”。在溫度變化時，“人”字型鋼柱、環形桁架和屋蓋等結構產生的溫度應力將被“鑄鋼球鉸支座”“吸”進來，又通過其自由轉動而“呼”出去，這種“呼吸”功能使“飛碟”既適應了場館內外的溫差變化，又可保證建筑結構的穩固。這真是一幢“會呼吸”的巨大“飛碟”！
　　2004年7月，結構工程科研團隊緊急接受了老山自行車館的設計任務。帶著強烈的責任感和自豪感，他們連續奮戰，僅用1個多月的時間就完成了圖紙設計工作。韓慶華與尹越共同完成了鋼屋蓋的優化設計、節點分析、施工驗算和抗風抗震的研究，為自行車館的順利建成提供了重要的理論依據。
　　此外，韓慶華還主持了2008北京奧運會國家游泳中心“水立方”“剛接節點”的承載力分析工作，他提出了“焊接空心球節點”在軸力、彎矩及其共同作用下的承載力計算方法，為“水立方”工程的設計及國家有關行業規程的編制提供了重要參考；該團隊的丁陽參與了天津奧體中心“水滴”的抗風、抗震及節點試驗的研究工作；該團隊的陳志華參與了多項奧運工程的項目評審工作，并解決了大量技術難題。