2022冬奥场馆专题

北京将是世界上首个夏季奥运会和冬季奥运会都举办过的“双奥之城”。2022年冬奥会场馆建设的一大特点，就是最大程度上使用了2008年夏季奥运会的遗产。那些大家耳熟能详的老场馆、老地方进行了全新的设计、改造、提升，同时还出现了一批能够兼顾夏季运动和冬季运动的场馆界的“变形金刚”。这些凝结着建设者们汗水和智慧的场馆，体现了我国传统精益求精的匠人精神，彰显着我国举办一场体育盛会的决心！我们将逐一为您揭开神秘面纱。

首钢滑雪大跳台“雪飞天”

工程概况✦

首钢单板滑雪大跳台位于北京首钢园区旧址，北望石景山，东临群明湖，西临永定河，是世界首例采用钢结构建设的永久性保留和使用的滑雪大跳台场馆。

场地由北向南依次分布着原首钢发电主厂房、4座70m高的冷却塔及原首钢制氧厂等工业设施及厂房。

大跳台主体结构为钢结构，呈西北-东南方向布局，主体结构长度160m，最大宽度30m，高度60.05m，赛道结构弯折飘逸。

设计灵感及理念✦

01建筑设计灵感

首钢滑雪大跳台的设计灵感来源于中国非常知名的世界文化遗产敦煌壁画中“飞天”造型里飘带那一部分。“飞天”的含义与滑雪大跳台项目的英文Big Air一词，都有向空中腾跃、飞翔的意思，而飞天飘带的曲线与首钢滑雪大跳台的曲线又十分契合，因此首钢滑雪大跳台得名于“雪飞天”。

02模块化的赛道转换体系设计灵感

模块化的赛道转换体系设计灵感来自于金刚石的分子式，金刚石是已知自然界中最硬的物质，其主要的原因就是金刚石分子的正四面体排列。从结构几何的角度，平面上三角形是最稳定的，但在空间上四面体是最稳定的。考虑到模块化的延伸，正四面体可以从平面上和空间上随意的延展，达到设计师所需要的状态，就好像魔尺一样，哪怕就是一个三角形的块儿，各种模块组合在一起，可以拼成各种形状。

©清华建筑设计研究院有限公司

设计、施工技术亮点、难点✦

01项目主要难点

首钢单板滑雪大跳台主体结构为钢桁架结构，主要结构形式包括斜箱形格构柱，变截面V形箱型柱，赛道钢桁架等。

结构构件截面形式多样且形状复杂，钢板较厚使得焊接难度大，焊接过程中变形控制要求高。整体结构复杂，构件在空间上定位困难，整体安装精度不易保证。

跳台赛道基地为钢板，钢板与雪摩擦力小难附着，融雪水排水，钢板导热系数高对雪层影响等难题，是面临的新挑战。

作为在开阔场地建设的独立建筑，其受自然风影响较大，赛道防风是保障比赛顺利进行的关键，也是本项目难点之一。

02设计的主要亮点

首钢滑雪大跳台的设计亮点主要有三个地方：选址、结构本身和永久跳台能够适应将来竞赛剖面的变化。

选址方面：首钢滑雪大跳台项目选址中奥运场馆和工业遗产相结合，永久性坐落在工业遗产里，这是全世界第一例。

结构本身方面：单板大跳台“Big Air”这项运动从出现至今不到40年，它的场馆建设基本就是依赖在修高速、高架桥的时候，把钢脚手架堆成结构曲线的样子，运动员就在上面比赛，比赛结束之后就把结构拆掉。单板大跳台项目场馆一般都是建设在城市中心广场里，这是第一次在工业遗产里采用永久的钢结构做法。一方面要确保它足够的轻盈，体现出永久建设的好处，另一方面还要考虑赛后的利用。

永久跳台带来的好处是能够适应将来竞赛的剖面变化。跳台的曲线是不停变化的，如果用脚手架搭临时的设施，每一次搭完可以有不一样的效果。

此外，可持续发展理念融进设计的方方面面。整个大跳台比赛项目全部是不需要灯光系统的，但是考虑到赛后大跳台区域一定会是晚上比赛比较多，而且还会存在各种各样的演出、文艺活动等，为此安装了永久性的可拆卸的灯光系统。另外大跳台结束区的部分做成了能够进行各种各样的文艺演出的区域，同时它旁边还有很多设施，比如电厂酒店、制氧厂，从方方面面做到了保证了大跳台的赛后利用。

03施工的主要亮点

在工程施工准备阶段采用“大部件模块化分段技术”，结构设计中采用了模块化的赛道转换体系，模块和模块之间的连接是一个关键。

四面体模块和模块之间的连接，最开始考虑过扣件式，还考虑过球形节点、螺栓球节点。因为需要组装还需要拆卸，所以不能用焊接的方式，只能用机械的方式。后来发现，以上种节点方式虽然可行，但是可靠度，还有施工难度，包括安装速度都难以达到最佳效果，所以在研发过程中，采用了现在的这种和模块同样体型的正四面体的节点。

同时为了把模块节点设计轻量化，这个四面体节点是用四块钢板拼接而成，中部是空的，而且模块和节点的连接采用的是高强螺栓。高强螺栓预应力的施加方式，采用了设计团队研发的一个特别工具。如果随着后期模块能够推广应用的话，这个工具制造起来并不困难，只是说目前市场上采购不到这种工具。从安全度的角度，该节点的安全度是比较高的，从目前节点的承载能力和它所需要的受力来讲，应该是两倍的关系，也就是安全系数可以达到2.0以上。

©清华建筑设计研究院有限公司

赛事职能✦

首钢滑雪大跳台中心是2022年冬奥会自由式滑雪大跳台和单板滑雪大跳台比赛项目场馆。

自由式滑雪项目包括空中技巧、雪上技巧、U型场地技巧、坡面障碍技巧、障碍追逐和大跳台等小项，不同小项各具特色。单板滑雪比赛共设有男女U型场地技巧、坡面障碍技巧、平行大回转、大跳台和障碍追逐等项目，单板滑雪项目的大跳台比赛在北京赛区的首钢滑雪大跳台进行，其余小项在张家口赛区的云顶滑雪公园进行，一共产生11枚金牌，其中障碍追逐混合团体比赛是北京冬奥会新增小项。

选手从大跳台滑下后，将完成空翻，回转等技术动作。冬奥会时，首钢滑雪大跳台将产生4块金牌。

赛后利用✦

冬奥会后，首钢滑雪大跳台成为世界首例永久性保留和使用的滑雪大跳台场馆，可承办国内外大跳台项目体育比赛，成为专业运动员和运动队训练场地，青少年后备人才选拔基地，赛事管理人员训练基地等，直接服务中国冰雪运动发展。同时，首钢滑雪大跳台成为向公众开放的北京冬奥会标志性景观地点和休闲健身活动场地，变身服务大众的体育主题公园。

以下视频来源于《建筑结构》

参考资料

[1] 北京冬奥会比赛场馆首钢滑雪大跳台建设完成. 新华网官网

[2] 首钢滑雪大跳台项目开建 冬奥会后助力大众冰雪运动推广. 北京日报

[3]【冬奥工程巡礼】第6期：首钢单板滑雪大跳台建造关键技术. 施工技术

[4]“结构有约”第9期丨北京冬奥组委桂琳处长：这场冬季的盛宴，我们已经准备好了. 建筑结构

[5] “结构有约”第10期丨清华大学建筑学院院长张利：冬奥场馆的可持续是我们共同的期待. 建筑结构

[6] “结构有约”第11期丨清华院杨霄：冬奥首钢大跳台可变剖面赛道转换技术巧思. 建筑结构

[7] 【冬奥竞赛项目知识介绍片】自由式滑雪 .北京2022年冬奥会和冬残奥会组织委员会