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1、自然界鸟巢与国家体育场鸟巢建筑揭秘自然界中的鸟巢对建筑的启示筑巢不是鸟类特有的技能，但鸟类筑巢的工艺，在动物界却是无与伦比的。地球上有8900多种鸟类。繁殖时少则产1卵，多则数10只。孵蛋所需的时间又因种类而异，从10几天到几个月不等。怎么能使这些鸟蛋在孵化中不致滚散，并且免受天敌的残害呢?筑巢!鸟巢是鸟类最安全可靠的“家”，雏鸟最温馨的摇篮。不管哪种鸟，营建一个巢都是一件十分浩大而艰巨的“工程”，要付出含辛茹苦的劳动。燕子、麻雀、喜鹊是人们熟悉的“邻居”，它们常在人类住宅的屋檐下、庭院园林的枝头上筑巢。细心的鸟类学家做过精确的记录，一对灰喜鹊在筑巢的四五天内，共衔取巢材666次，其中枯枝25
2、3次，青叶154次，草根123次，牛、羊毛82次，泥团54次。一只美洲金翅雀的鸟巢，干重仅53.2克，但总计竟有753根巢材。在城楼、寺庙等建筑物上营巢的楼燕，需要到远处的河泥滩上衔取小型螺，和入泥土、草棍、唾液等巢材，然后一点一点地堆砌成碗状的巢，足足需1周时间。它的近亲？D？D金丝燕，唾液腺十分发达，能用纯粹唾液建巢，唾液一遇风吹立即凝结干固，从而筑成半透明的小碗状巢窝。这种巢窝加工之后，就是我国自古闻名于世的珍贵补品？D？D燕窝。世界珍禽犀鸟选择高大树干上的天然洞穴为巢址，建造一个囹圄巢。一对伴侣通力合作，雄鸟频频衔来泥土，雌鸟坐在洞内，从胃里呕出大量粘液掺入泥团，用它把树洞封得严严实实
3、的，仅在前方留一个能伸出嘴的洞。在整个孵育期间，雌鸟接受雄鸟的殷勤饲喂。生活在澳大利亚热带雨林中的园丁鸟，为了要建造一个漂亮的新居以招引配偶，雄鸟总要选一块既通风透光又有林间空地、食物和水源都比较丰富的幽静处所，随后到处去衔取长2030厘米的树枝，在已清理干净的地面两侧，构筑两道密密实实的篱笆，中间作为过道；在过道的尽头还修建一个“跳舞场”，整个结构犹如一座小巧玲珑的庭院。更为有趣的是，它还到处搜集鲜艳夺目的物品，如鲜花、彩色羽毛等，陈列在跳舞场和篱笆上。鸟类学家观察到雄鸟每天要把枯萎了的花朵和浆果叼走，换上鲜花果，把“小庭院”装饰得五彩缤纷。有许多鸟巢筑在十分隐蔽的地方，还加以伪装。柳莺就是
4、天才的伪装师，它在地表的枯枝落叶层中，以树枝纤维及草茎编织成一个球形巢，再衔取大量苔藓和各种枝叶覆盖在外面，仅露出一个不规则的黑洞供亲鸟出入。还有一种“营巢不孵卵”的营冢鸟，它的巢筑在林间地底下。它先挖一个大深坑，坑内堆以大量树叶，垫上结实的土。这样，一层树叶一层土地堆积，直到建成直径34米、高1.5米的冢状大土堆，然后在冢顶挖个穴，将蛋埋于其中。孵蛋需要的温度由冢内树叶发酵供给。鸟类在繁殖期间所建造的用于藏卵和雏鸟的结构，可使产下的卵聚集一起，促进孵化；也可以保温以及保护亲鸟及雏、卵等不受天敌的伤害。低等类群筑巢简陋，有的仅在地表挖一浅坑，不加任何巢材，如企鹅、鸵鸟、金眶？、白额燕鸥等。有的
5、只在土坑内敷少数干草茎，如黄脚三趾鹑、灰头麦鸡、毛腿沙鸡。雉鸡、鹤、和雁的地面巢比较复杂，它们利用草、叶、绒羽等柔软物质，有的还能编织成盘状巢。这些鸟类每窝产卵较多，卵的颜色有时与环境十分相似，雏鸟大多早成，出壳后很快就独立活动。一些水禽，如秧鸡、董鸡和骨顶鸡，常弯折水面上的芦苇、蒲草等编织成盘状浮巢。一些猛禽和攀禽在树洞或岩缝中筑巢，如猫头鹰和啄木鸟等，它们的卵多为纯白色，雏鸟晚成性，孵卵期一般较长。大多数树栖鸟类在树杈间以枝条、草茎以及毛、羽等编成鸟巢，低等类群（如鸽）的巢最简陋，仅为少数枝条拼搭而成的浅盘；鹭、隼以及一些大型燕雀鸟类（如乌鸦）的巢以粗枝为主，混以泥土加固，内衬细枝、草茎、
6、羽、毛等柔软物质，构成盆状巢。雏鸟均为晚成性。高等的燕雀鸟类善于编织精致的鸟巢，它们主要以细草茎、植物纤维等编成皿状、球状或长颈瓶状巢，有的用蜘蛛丝等将苔藓、兽毛等柔软物质缠绕加固，编成富有弹性的毡状巢。燕雀鸟类由于营巢巧妙而隐蔽，后代成活率高，每窝卵数较少，雏鸟晚成性。在鸟类进化的历史中，燕雀鸟类向不同的生态环境中适应辐射，形成多种生活方式和筑巢方式，可广泛地在地面、树洞、岩缝、水草、茎间、树杈上以及人类建筑物的窟窿里筑巢。国家体育场鸟巢的设计思想与建筑过程全揭秘场馆名称：国家体育场(鸟巢) 建设地点：奥林匹克公园建筑面积(万m2)：25.8、座席数：永久座席80000个，临时性座席1100
7、0个赛时功能：田径、足球赛后功能：国际国内体育比赛和文化、娱乐活动开工时间：2003.12.24北京2008年奥运会开幕式和闭幕式的体育场馆第29届奥林匹克运动会的主会场，位于北京奥林匹克公园内、北京城市中轴线北端的东侧。建筑面积25.8万平米，用地面积20.4万平米。2008年奥运会期间，承担开幕式、闭幕式、田径比赛、男子足球决赛等赛事活动，能容纳观众10万人，其中临时坐席2万座。奥运会后，可容纳观众8万人，可承担特殊重大体育比赛、各类常规赛事以及非竞赛项目，并将成为北京市提供市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所，成为全国具有标志性的体育娱乐建筑。国家体育场的设计方案，是经全球设
8、计招标产生的、由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”方案。该设计方案主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成，空间结构科学简洁，建筑和结构完整统一，设计新颖，结构独特，为国内外特有建筑。其业主单位是由北京市国有资产经营有限责任公司和中信集团联合体共同组建的国家体育场有限责任公司。国家体育场有限责任公司负责项目的投融资、设计、建设、运营和管理。国家体育场于2003年12月24日开工，2006年建成并投入试运行。“鸟巢”是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨
9、型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。“鸟巢”的设计理念 国家体育场坐落在奥林匹克公园中央区平缓的坡地上，场馆设计如同一个容器，高地起伏变化的外观缓和了建筑的体量感，并赋予了戏剧性和具有震撼力的形体，国家体育场的形象完美纯净，外观即为建筑的结构，立面与结构达到了完美的统一。结构的组件相互支撑，形成了网络状的构架，它就像树枝编织的鸟巢。体育场的空间效果即具有前所未有的独创性，却又简洁而典雅，它为2008年奥运会树立了一座独特的历史性的标志性建筑。体育场就像一
10、个巨大的容器，不论是近看还是远观，都将给人留下与众不同的、永不磨灭的形象，它完全符合国家体育场在功能和技术上的需求，又不同于一般体育场建筑中大跨度结构和数码屏幕为主体的设计手法。体育场的空间效果既具有前所未有的独创性，而又简洁、典雅。从这里，人们可以浏览包括通往看台的楼梯在内的整个区域动线。体育场大厅，是一个室内的城市空间，设有餐厅和商店，其作用就如同商业街廊或广场，吸引着人们留恋忘返。“鸟巢”的基本情况 体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时，看台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足不同时期不同观众量的要求，奥运期
11、间的20000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得到了完美的解决。“鸟巢”的方案征集 全球征集方案，专家进行评审，公开征求社会意见，创造伟大的建筑作品。2002年10月25日，受北京市人民政府和第二十九届奥运会组委会授权，北京市规划委员会面向全球征集2008年奥运会主体育场？D？D中国国家体育场的建筑概念设计方案。国家体育场是第一个进入建筑设计程序的北京奥运场馆设施。据北京市规划委介绍，国家体育场建筑概念设计竞赛分为两个阶段：第一阶段为资格预审；第二阶段为正式竞赛。截止到2002年11月20日，竞赛办公室共收到
12、44家著名设计单位提供的有效资格预审文件，经过严格的资格预审，最终确定了14家设计单位进入正式的方案竞赛，他们分别来自中国、美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、日本、加拿大、瑞士、墨西哥等国家和地区。奥运会不仅吸引着世界上最伟大的运动员创造最好的成绩，而且吸引着世界上最伟大的建筑师创造最伟大的作品，包括世界建筑设计最高奖？D？D“普利茨克奖”得主在内的全球许多最具实力的设计团队和最有才华的设计师都参与了这次竞赛。2003年3月18日，最终参与竞赛的全球13家具有丰富经验的著名建筑设计公司及设计联合体，将他们理想中的中国国家体育场的壮丽构想送抵北京。13个设计方案中，境内方案2个、境外方案8个、
13、中外合作方案3个。在随后的方案评审中，由中国工程院院士关肇邺和荷兰建筑大师库哈斯等13名权威人士组成的评审委员会对参赛作品进行严格评审、反复比较、认真筛选，经过两轮无记名投票，选举出3个优秀方案，分别是由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案、由中国北京市建筑设计研究院独立设计的“浮空开启屋面”方案、由日本株式会社佐藤综合计划与中国清华大学建筑设计研究院合作设计的“天空体育场”方案。在此基础上，评审委员会又以压倒多数票推选“鸟巢”方案为重点推荐实施方案。在讨论“鸟巢”方案时，共有8票赞成、2票反对、2票弃权、1票作废。在国际建筑竞赛中，一个方案能获得
14、如此多的共识，应属少见。为征求公众意见，竞赛组织单位又将全部13个设计方案在北京国际会议中心公开展出。展出历时6天，征得观众投票6000余张。其中被中外评委重点推荐的“鸟巢”方案获票3506张，“浮空开启屋面”获票3472张，“天空体育场”获票3454张，排名前三位。“鸟巢”名列第一，表现出观众与评委在相当程度上的认同。经决策部门认真研究，“鸟巢”最终被确定为2008年北京奥运会主体育场？中国国家体育场的最终实施方案。“鸟巢”的外形结构 基本材料：“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短
15、轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。设计方案的改变：在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下，新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消，屋顶开口扩大，并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上，柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。为了避免出现过于复杂的节点，少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙
16、结构体系，与大跨度钢结构完全脱开。Q460钢材的运用说起Q460钢材，大多数人可能都不了解。“鸟巢”结构设计奇特新颖，而这次搭建它的钢结构的Q460也有很多独到之处：Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材；而这次使用的钢板厚度达到110毫米，是以前绝无仅有的，在国家标准中，Q460的最大厚度也只是100毫米。以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460，从2004年9月开始，河南舞钢特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关，前后3次试制终于获得成功。如今，为“鸟巢”准备的Q460钢材已经开始批量生产。2008年，400吨自主创新、具有知识产权的国产Q460钢材，将撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。在“鸟巢”里一共用了4.2万吨钢材。特殊结构此外，屋顶内
