北京工業大學體育館
網絡版專稿 實習記者 韋承武 驅車從東四環四方橋向西行進，遠遠地，就能看到北京工業大學校園里的一大一小兩座相鄰的銀灰色建筑，建筑屋面形似扁平的羽毛球，輕盈優美簡潔流暢。這就是北京市東南區唯一的一座奧運場館——北京工業大學體育館（其中大的為比賽館，小的為熱身館）。
北京工業大學體育館位于北京市朝陽區東南，毗鄰東四環路。體育館總建筑面積約24383平方米，賽時座位數7500個。體育館主要包括比賽館和熱身館兩部分，比賽館高25.9米，熱身館高15.5米。
93米弦支穹頂結構創世界記錄 每平米用鋼60公斤
走進工大體育館，穹頂似天寧靜致遠。房頂5道環向鋼索和每環56根徑向鋼拉桿在空中編織成魚網狀——張弦穹頂結構。這種結構的上部是一個球冠頂面的單層網殼，由很多鋼管組成，下部用鋼索撐起來。整個穹頂的內側直徑為93米，外側直徑為98米，再加上兩側懸挑出來的兩翼，總用鋼量不到1200噸，相當于每平米60公斤。而“鳥巢”的用鋼量每平米在400公斤左右，“水立方”每平米也有200公斤。
據北京工業大學副校長張愛林介紹，如果用單層網殼支撐這么大的跨度，結構就會很笨重，也會浪費很多鋼材，因此在體育館網殼下面要使用高強度的鋼索進行張拉，將網殼支撐住。最終，體育館鋼結構體系采用了預應力弦支穹頂結構。
這一長約150米、寬約120米的鋼結構還創造了世界建筑史上的紀錄———世界上跨度最大的預應力弦支穹頂，最大跨度達93米。
巧用預應力 四兩撥千斤
據張愛林介紹，預應力弦支穹頂結構是巧用了預應力，從而起到了四兩撥千斤的效果。他解釋說，預應力就是在構件中提前加力來應對鋼結構本身所受到的荷載，包括屋面自身重量的荷載、風荷載、雪荷載、地震荷載作用等等。施加預應力是通過拉緊鋼索來實現的，這和拉弓有異曲同工之處。當弓弦被拉緊時，弓身就會拱起，產生一個向前的力。同理，通過機器拉緊鋼索會使羽毛球館的鋼網架向上拱起，從而產生和外荷載效應相反的力。
他說，預應力的施加使羽毛球館擁有輕盈外觀的同時“骨架”也不失堅韌和剛強，同羽毛球、藝術體操這兩個觀賞性和競技都同樣很強的項目所傳達出的柔中帶剛的體育精神不謀而合。
北京市設計工程研究院副院長張然說，通過這種形式，場館鋼結構每平方米用鋼量不到100公斤，而普通鋼結構每平方米用鋼量則翻一倍還要多。
通風空調系統先進 9100個出風口使風速小于0.2米/秒
無論羽毛球比賽，還是藝術體操的帶操比賽，遭遇任何不規則的氣浪，羽毛球和絲帶的運動軌跡都會被改變。特別是羽毛球比賽對風速的要求更高，因為國際羽聯的要求為恒溫26度，送風量不能超過0.2米/秒。而這個風速，幾乎就是“一絲風也沒有”。北工大體育場是怎么保證在流火的八月，把室內溫度降至25攝氏度，風速不能超過0.2米/秒的呢？
張愛林道出了個中“奧妙”：采用觀眾席席下送風的空調設計，也就是看臺內增設空調送風管道，讓涼風從觀眾的座椅下面吹出來。每兩個座位下面，有三個直徑各13厘米的送風口，整個體育館中，這樣的送風口共有9100多個。
采用這樣的設計有兩個好處:首先是降低了風速。風速大小與出風管道的橫截面積是成反比的，把一個出風口“分解”成了9100多個出風口，風速當然就小了；其次是避免了空調風向對場上運動員的影響。一般體育館空調的送風管道是在屋頂，風從上面吹下來，再吹向四面的觀眾席，冷氣在由上面轉向側面的過程中會形成一個渦旋氣流，影響到羽毛球的飛行線路，現在將出風口設計在觀眾席下，回風口設計在兩層觀眾席之間，就避免了渦旋氣流的產生。
如此，羽毛球館內比賽場地的風速可以控制在0.2米/秒以下，完全符合國際羽聯的要求。除了保證運動員能發揮最佳的競技水平，也能保證觀眾席的舒適度——觀眾席的溫度在25℃至27℃之間，場內則是26℃到28℃。
“在北京最炎熱的八月，在場內觀眾多達7500人的情況下，實現對場館內風速和溫度如此嚴格的控制，這在奧運歷史上是沒有過的?！睆垚哿指毙ｉL說。
實現雨水回收利用 取暖制冷系統環保節能
據介紹，體育館的外裝修為鋁合金單板金屬幕墻、玻璃幕墻、氟碳外墻涂料，內裝修的地面為專用體育木地板、防靜電地板、防滑地磚、環氧地面漆自流平樓地面、水泥地面等。其中場館中部的木地板性能要求需滿足羽毛球和藝術體操兩項賽事，所以選用了美國AACER公司的專用體育木地板。
張愛林說，為落實“綠色奧運”理念，整個校園實現了雨水收集利用，體育館人行廣場采用彩色透水混凝土，部分燈具采用高效發光二極管（LED）照明，體育館冬季采用地熱供暖方式，夏季則采用水源熱泵系統制冷，能夠達到節能環保的效果。
工大體育館以人為本 奧運會后服務大學兼顧社會
據張愛林介紹，在設計體育館之初，北京工業大學就重新規劃了整體校園，達到人、自然、建筑與環境的和諧優美，促進體教結合，做好賽后利用，體育館將成為學校的文體活動中心、社區市民文體活動中心和國家羽毛球隊訓練基地。
奧運會后，北工大體育館將成為2008年北京奧運會留給北京的重要文化遺產之一，同時，也將成為北京市東南區域和北京工業大學的標志性建筑之一。因此，該項目的賽后利用不僅服務于大學，還將服務于社會。
“考慮到工大目前尚缺少體育場館和大學生活動中心的現狀，北京工業大學體育館的一個突出特征是體育與教育相結合。所以，奧運會后，這座場館將作為一份厚重的文化遺產，留在具有濃郁大學氛圍的優美校園里，為廣大師生服務?！睆垚哿终f。
同時，這里還將作為中國羽毛球訓練基地。另外，作為北京市東南區中唯一的一座奧運場館以及大型體育館，北京工業大學體育館還將作為該地區社區健身、文體活動中心，向周邊居民開放。 屆時，體育館內將設置籃球、排球、乒乓球等訓練場地，以及舞蹈、聲樂、樂隊排練廳。此外，還包括兼做各種報告、團體訓練、技能培訓、文化科技作品展覽場所。
相關數據：
體育館用地面積：66124平方米
總建筑面積：24383平方米
比賽場地面積：1500平方米 （左右）
賽時總座位數：7508座（固定坐席5767、臨時坐席1741）
建筑總高度：比賽館25.9米 熱身館15.5米
建筑層數：地上4層，局部地下一層
總停車位：約243位
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