“雪如意”是如何“打造”的？(組圖)

“雪如意”是如何“建成”的？與老工業區結合使用的“雪飛天”為何選址在首鋼工業園區？讓我們來看看巧妙的場地設計是如何誕生的。

組織機構/記者紀晶晶/張莉供圖

【演講嘉賓】

張莉（國家工程勘察設計碩士，清華大學建筑學院院長、終身教授，北京冬奧會張家口賽區總策劃，首鋼滑雪跳臺總設計官）

▲2022年2月21日《北京科技報》封面

資本科學講座 734 |冬奧會場館：“雪如意”和“雪飛天”背后的中國智慧（精品版）

在北京2022年冬奧會和殘奧會上，標志性場館國家跳臺滑雪中心“雪如意”和首鋼跳臺滑雪“雪飛天”見證了奧運健兒創造的每一個歷史性時刻。兩個場館也以其“綠色、低碳、可持續”建筑的巧妙設計和模型，深受運動員和廣大市民的歡迎和喜愛。工程量最大、技術難度最大的“雪如意”是如何“建成”的？結合老工業場地再利用的“雪飛天”為何落戶首鋼工業園區？

人因科技：突破“白象”難題的瓶頸

我是一名建筑師，北京冬奧會張家口賽區總策劃，首鋼滑雪跳臺總設計官。 2014年下半年加入申奧隊，為冬奧會工作了七年多。這是我個人職業生涯中重要的學習經歷。

北京2022年冬奧會和冬殘奧會的意義，我個人理解，遠不止是舉辦一屆冬奧會的盛會。大賽的實踐和賽后的運用，傳達了對全球可持續發展問題的關注，是一個向世界傳達中國理念和方法的過程。

說到冬奧會的建筑，不得不提一個現象。相傳古代中亞諸國的國王會給不喜歡的大臣送白象，讓他們因飼養珍稀動物而破產。在國際上，為大型賽事建造的場館和設施在比賽結束后沒有得到很好的利用，被閑置或廢棄的現象被稱為“白象”。

華而不實的“白象”現象長期困擾著奧運會。尤其是冬奧會，難度較大的項目較多，比賽難度越大，賽后的設施越難利用好。例如，在跳臺滑雪中，普通運動員要經過15到20年的艱苦訓練，才能從一個落差90-140米的平臺起跳和輔助，以每小時80-90公里的速度加速。 ，飛到空中，然后再次降落。在結合速度、力量和勇氣的極限運動中，運動員的身心突破需要長期艱苦的訓練。與普通人相比，這些運動員可以說是“超人”。

▲“超人”跳臺滑雪運動員在跑道上與普通人步行、爬樓梯、登山活動時關節肌肉狀態對比

“超人”的比賽設施如何在賽后以某種方式為普通人服務？歷屆冬奧會的主辦國，尤其是歐美國家，都有各自獨立的投資主體、賽后運營商和賽事主辦方。因此，很難將賽中和賽后的利用率作為一個整體系統來考慮。并且由于我們獨特的公共治理體系，這個體系的整體考慮是可以實現的。

因此，從一開始，本屆冬奧會的規劃建設就采用了與以往完全不同的理念，即設計之初立足國情，后為民生設計。比賽場地所在的地方。那么，如果我們想把比賽中的“超人”球場融入到賽后的日常生活中，我們需要考慮什么樣的任務呢？

首先，人們需要在相對私密的環境中共享空間。這個空間可以有不同的空間安排，可以產生不同的活動。我們稱之為“共享任務”——靈活的空間組合可以促進人與人之間的交流。

其次，如果把范圍擴大一點，比如兩三百米到四五百米，人們去散步，漫游，走在不同的風景中。這是一個“漫游任務”，你可以獲得旅行的經驗。

再次，把時間和空間擴大一點，比如奧林匹克森林公園或者雪后的頤和園，我們一家人可以一起度過半天或者一個周末。這個時候，我們把這些地方當成目的地，這是一個“目的地任務”，可以給人們留下完整而美好的體驗記憶。

此外，許多在城市或自然環境中頗具辨識度的建筑建成后將成為這里的代表建筑。這是文化形成的標志，是“認識任務”。

我們將這四項“普通任務”融入冬奧會“超人任務”的設計中，讓這些場館在賽后更好地服務普通人的生活。這種組合讓冬奧會場館突破了“白象”難題的瓶頸，讓冬奧會場館實現了更好的可持續利用。

那么，如何實現呢？在我們的行業中，這目前可以通過人因技術來完成。通過收集一個人的一些生理信息，例如跟蹤一個人觀察環境時的眼球運動，并結合他的時空位置，耦合后形成一種人為因素分析（基于人為因素的分析）。 ，從這個分析中，我們可以理解人與環境的相互作用以及環境空間的審美和體驗強度。

戴上具有采集眼球運動信息能力的虛擬現實眼鏡，可以在建筑建成前實現相關的人為因素分析。通過人為因素分析技術，我們可以驗證普通人的任務是否能在比賽設施上得到合理的體現。同時，在一些精細的地方還可以通過枚舉的方式來實現設計的選擇和優化。

遇見“如意”：設計靈感來源于S形曲線

跳臺滑雪是一項非常令人欽佩的運動，因為它需要克服普通人的恐懼。大部分運動員的訓練都是從小開始，從20米落臺逐漸增加到40米、70米，再到90米的比賽標準。平臺跳躍最關鍵的方面之一是運動的動態特性：運動員從滑道加速到空中，然后到地面的曲線。因此，比賽平臺設施必須保證運動員騰空后，在不超過3米到3.3米的條件下，始終有一塊可以承載他的表面。這條曲線在某種程度上是運動員飛行曲線的位移。

本屆北京冬奧會使用的落差為標準落差106米的落差臺和落差140米的大落差臺。因為平臺落差大，當山谷環境中出現一條巨大的S形曲線時，大家會覺得很顯眼。由于平臺跳躍設施本身清晰可見，因此可以很好地組合識別任務。

既然冬奧會在中國舉辦，冬奧會的建筑不僅要承載這個S形曲線，還要有中國文化元素。我們發現了扶手椅上的扶手、博古架上的彩云、刀鞘、帶鉤的玉帶等。后來發現，S形曲線是中國文化中最容易被識別和接受的，且寓意如意，吉祥如意。

我們將如意的形象翻譯成相應的平臺比賽設施，可以看到手柄體可以完全承載兩條軌道，手柄尾部可以作為運動員落地后觀眾聚集的端部區域。但是，如意山的第一部分在之前的跳臺滑雪中心設施中是沒有的。

過去，跳臺滑雪往往建在城市中心廣場的臨時結構中，比賽結束后被拆除，費用非常昂貴。這座城市的粉絲群聽搖滾樂，喝啤酒看比賽，這是一場盛大的聚會。

當時他沉默了10~20秒。當他沉默的時候，我很緊張，因為如果他說不，如果不能滿足比賽的硬性要求，那我們就只能放棄這樣的好主意了。

結果過了一會他回答是的，雖然之前從來沒有過80米這樣大的起跑區——之前最大的起跑區是1964年奧地利因斯布魯克冬奧會5人制足球場地標準尺寸圖，可以站10～10米的小人行天橋20名運動員。這一次，直徑是80米。未來它可能會在平臺頂部形成一個受歡迎的地方。這是解決平臺長期使用問題的一件好事。這樣，我們今天的張家口就有了全國跳臺滑雪區。中間是“雪如意”。

“雪如意”的手柄有兩個翅膀。這個是來做什么的？運動員在比賽中最不想要的就是側風。側風會將它們吹離接收表面上的軌道，這可能非常危險。

索契冬奧會和平昌冬奧會安裝了數百米的防風網。防風網價格昂貴，對環境影響很大。索契冬奧會用了400米，平昌冬奧會用了近700米，而北京冬奧會因為如懿的側翼，只在脊背和肩部加裝了100多米的防風網。

我個人還采訪了運動員，詢問什么樣的場地會給他們留下深刻印象。我了解到，運動員的注意力基本集中在找風和飛翔上，但是在開始的時候有0.3秒左右，他們會觀察周圍的景色，留下對周圍景色的印象，并且有運動員的印象。精神狀態有很大影響。在過去的幾屆冬奧會上，最受歡迎的是溫哥華冬奧會上的惠斯勒跳臺，因為對面有一座印度神山，飛到印度神山上對運動員有積極的刺激作用，也可能提高他的成績。 .

那么，我們如何充分利用 0.3 秒呢？我們將北京冬奧會跳臺的原始方位——FIS跳臺建設委員會主席Hans Martin先生根據地形計算出的最小開挖量方向向北旋轉了20度。這樣做有什么好處？

人的水平視角是 45 度。根據漢斯·馬丁先生最初的計算，運動員跳到了對面的小山上。轉身后，運動員逆著東側的山谷跳下，山谷盡頭的山脊就是明長城的遺跡。同時我們還發現，人們游覽“雪如意”，在山頂停留時，會停下來看看長城。這種積極的刺激是普遍存在的。

“雪如意”要完成的另一項任務是“目的地任務”。為了使建筑及其周邊風景成為文化旅游目的地，需要提供2.5小時的慢行和居住體驗。

在冬奧會上，一般有一組場館叫北歐組，即北歐冬季兩項（跳臺滑雪加越野滑雪），加冬季兩項（越野加射擊，起源于原軍訓） ，這些項目的場館群實際上被做成了一個單元，為賽后利用創造了一個景點。我們在小組中找到了完成目的地任務的方法，所以除了比賽設施外，我們還增加了一座供人們慢走的人行天橋——“冰玉環”。這座環形建筑最初是由一個瑞士團隊提出的。他們提議在小山堡建一個像蘋果一樣的五層綜合體，酒店和場地就建在那里。這是一個非常浪漫的想法。但是，我們可以通過這個循環提案，將國家跳臺滑雪中心“雪如意”、國家冬季兩項中心、國家越野滑雪中心三個場館連接起來，提供2.5小時的慢行和居民入住體驗。

為此，我們使用了一種結合了人因技術的工具，稱為 Urban Human Factors Spectrogram。借助虛擬現實技術和可穿戴設備5人制足球場地標準尺寸圖，我們可以將可穿戴設備采集到的人的生理信息、心理信息和環境空間進行耦合，判斷人與環境交互的強弱，從而可以比較準確地預測：空間，用虛擬現實來模擬這種可能性，然后用實測數據反饋，就可以得到一個基準，一個固定的空間關系下可能產生的人的停留時間，并以此為基礎來檢驗強度建造后的實際人類存在和環境相互作用。

據此計算，北京冬奧會北歐組可以提供約185分鐘的慢停時間，而平昌則是75分鐘。

冬奧會場館：服務“超人”和“普通人”

在人因技術的支持下，國家跳臺滑雪中心“雪如意”不僅完成了比賽服務的“超人任務”，還為普通民眾服務。

在規劃整個張家口賽區的慢行系統時，我們需要或多或少地對山體進行修改。切割山體有機修復后，可形成游戲后不同行走場景的慢行體驗。

這里采用的技術不是世界上普遍采用的用混凝土做護坡，然后用石龍香種植，最后形成幾何形狀的山體的綠化方法，而是完全有機的綠化。該技術來自中國河北省張家口市，借鑒了煤礦修復技術。這個技巧很巧妙，先用編織網盛住少量的泥土，等毛茸茸的草長出來的時候，能盛住更多的泥土，然后才能長出更大的植物。經過這樣修復的山體將形成植被豐富的地表狀態。而且隨著時間的推移，這種準自然的恢復方式會讓山上的植被看起來更好。

再看《雪如意》，建筑本身也特別注重漫游任務。過去舉辦過冬奧會和世錦賽的平臺都有一個問題：陡峭的平臺是普通人無法進入的。從利勒哈默爾到惠斯勒，從平昌到鹽湖城，這個平臺只能遠觀，不能玩。

就人類體驗而言，我們不將其視為一個無法觸及的親密體驗空間。建筑創造了一種疏離感。在之前的平臺設計中，在一側預留了一個額外的臺階，僅供比賽期間修復雪面的工人使用。這一次，我們特意把兩個平臺的四個邊和中間的兩個邊合在一起，在底部形成一條線，而且都是用臺階搭建的。此臺階大平臺一側有700多級臺階，小平臺一側有600多級臺階。多級。人們可以從下面的體育場不斷地走到上面的頂峰俱樂部，也可以從上面的頂峰俱樂部步行下來，形成一種登山運動。 ......這樣的慢動作體驗，可以在整個平臺上完成。平臺不再是一座與人疏離的建筑，而是一座可以親密體驗的建筑。

在漫游任務之后再次查看共享任務。上面的頂峰俱樂部是一個中空的環形空間。它可以形成一種特殊的體驗，即在內環內，可以直接看到與運動員出發的同一方向的視角。這種視角被稱為電視轉播跳臺黃金視角。相當于直接在室內環境中與運動員進行這樣的互動。

我們來看看圖中的兩個室內空間A和B?？臻g A 主要用于前視圖。沒有任何柱子的空間B可以達到約900平方米?？沙浞钟米鞫喙δ芑顒涌臻g。它是一種典型的共享空間。從展覽到會議演出，再到文旅餐飲，甚至有人提出在這里舉辦婚禮。我們期待這樣的空間能夠在賽后做好共享任務。據我了解，很多大企業已經在預定“雪如意”峰會俱樂部，這個頂層空間有望在下半年舉辦一些大型活動。

下面的體育場也是一個特殊的共享空間。在傳統的跳臺滑雪比賽中，體育場的空間一般是一個反向斜坡，以便運動員可以快速減速。但是，禮堂必須全部以 45 度角面向平臺。這樣設計的體育場空間不能用于其他用途，只能用于跳臺滑雪比賽。正因為如此，挪威奧斯陸的跳臺滑雪終于不得不在夏天打水，把它變成了一個人工湖。為了冬奧場館賽后的可持續利用，我們堅持打造了一個90米的平面空間，是國際標準足球場中最小的面積，讓11000名觀眾仍然可以圍繞場館，讓其他戶外活動可以被執行。也在這里。這樣的體育場已于2020年12月進行多功能驗證，河北省冰雪運動會開幕式在這里成功舉辦。

“飛天”亮相：首鋼選址詮釋可持續發展

跳臺滑雪賽事是冬季雪上運動中唯一面向城市的粉絲群，通常在城市廣場舉行。在這項運動中，運動員加速滑行、起飛和起飛——有時接近 15 米，遠高于跳臺滑雪。在空中翻滾，然后落地，非常刺激，其實屬于雪地極限運動。

過去，跳臺滑雪往往建在城市中心廣場的臨時結構中，比賽結束后被拆除，費用非常昂貴。這座城市的粉絲群聽搖滾樂，喝啤酒看比賽，這是一場盛大的聚會。

北京冬奧會的選址對國際奧林匹克運動做出了前所未有的貢獻——以首鋼工業園這樣的工業遺產為背景，比城市廣場還要涼爽，所以基本一拍即合. 當首鋼工業園區的冷卻塔與奧運場館相結合，是國際奧委會向國際社會解釋奧林匹克運動如何完美融入當地城市中心并參與其中的最佳論據。

因此，在北京2022年冬奧會之后，首鋼跳臺滑雪平臺也將成為全球首個永久保留使用的跳臺滑雪平臺。它將繼續保留競賽和培訓功能，并向公眾開放。實現它的新價值，也是從設計之初就考慮到的。

跳臺滑雪運動的英文名稱是Big Air，即最大限度地躍入空中。我們可以理解為飛向天空，飛翔。因此，敦煌飛天形象中的流光是最初設計靈感的源泉。

原本只有一種流光設計，不能“飛”。我們設計團隊中一位研究珠寶設計的年輕設計師，她想出了一個想法：要漂浮，你需要幾條曲線纏繞在一起。正好平臺下有一些臨時的賽事管理和運營設施，需要懸掛一些構筑物，于是有了第二個“流光”。在那之后，整個情況變得好多了。但還是少了一點滿足感。當運動員啟動到頂部，上面的轉播臺四面漏氣，如果用飄帶包裹起來，可能會使飄帶漂浮起來更舒服，然后就形成了?，F在是首鋼“雪飛天”平臺的形象。

建筑身份除了它自己的平臺，我們還必須將它置于工業遺產的背景下。小時候在北京長大，去首鋼讀工科。冷卻塔后面是西山，前面是冷卻池的畫面，形成了天際線。添加新平臺時如何不破壞天際線？

我們再次使用了城市人因技術。我們在風和比賽的條件下，在50度左右的范圍內做了10組測試，并且方向允許。測試方法是受試者在虛擬現實環境中從現在稱為群明湖的涼水池東側的樹后走出，此時呈現天際線，然后受試者眼睛觀察到的內容并測量相應的皮膚電。數據，你可以知道這樣的場景對他的喚醒程度，以及他對喚醒持有的積極或消極刺激。測試結果表明，受試者認為可以將天際線視為一個整體，受試者更關注跳臺本身和冷卻塔。同時，跳臺本身的搭建也給他帶來了更多愉悅的刺激。

當然，長安街延長線上的觀景臺也有問題。這更像是一種與周圍風景融為一體的視覺感。例如，平臺不能在視覺上被感知為高于冷卻塔，因此平臺的端部區域需要下沉至湖面以下5米。例如，平臺有一個傾斜的電梯，但它的角度與冷卻塔的接地角度有類似的對稱關系。

比賽過程中，運動員穿過冷卻塔投射的陰影，通過傾斜的電梯上到起跑區，走出電梯。整個首鋼公園在下方，遠處的城市都可以看到。這是一次非常激動人心的起飛。心態，以及對于觀眾來說，冷卻塔始終是觀看這一當代城市活動的背景，尤其是在太陽下山時。在這里參加過滑雪板大跳比賽的選手都表示，大跳臺給人一種夢幻的未來感。

“飛雪”特殊的工業遺產環境也吸引了FIS的技術專家做出了一個他們從未做過的決定，那就是將經常在山區進行的自由式滑雪空中技巧比賽與滑雪大跳項目結合起來。在一個地方完成，這是以前從未做過的。

兩個項目的比賽曲線截然不同，但為了首鋼工業園的迷人場景，兩位FIS專家，單板大跳比賽的賽道設計師David和賽道設計師Aerial Ski Joe前往來到長期為首鋼項目設計的比利時結構工程師兼建筑師葛健的家中，喝著啤酒完成了設計圖。結構工程師楊曉先生進一步完善設計了正四面體結構模塊。模塊可掛接大跳臺系統節點，48小時內可將單板大跳項目曲線轉換為高空技能項目曲線。

這種轉換技術是世界首創。但遺憾的是，因為疫情，2020年世錦賽未能如愿。北京冬奧會的比賽也已經確定，但對于未來的比賽，通過附加臨時單元結構，可以在48小時內完成向空中技巧場地的轉換。

對于目的地任務，首鋼不是問題，因為首鋼整個園區的改造非常精彩，所以我們可以直接看到漫游任務是如何完成的。首鋼群明湖周邊，如何布置湖邊景觀和設施，讓人們獲得最佳體驗？我們可以從一個被廣泛認為具有美好回憶的現有湖泊中學習嗎？

我們選擇了比昆明湖大4倍的頤和園昆明湖。我院朱毓凡教授重構了湖岸線，張欣教授重構了燈光。同時，他采用虛擬現實中眼動追蹤的方法，觀察人在寬闊的水面邊界上行走時注意力角度的變化以及相應的遠距離。風景對人節奏的影響，將頤和園的拓撲關系復制到首鋼的環境中，讓人們在環湖的小徑中形成類似的節奏感，同時人們也能注意外觀的一些關鍵風景。人們穿過蘆葦蕩的起伏，可以通過水下景觀的步道走進水中體驗這個空間，這與頤和園番云宮下的碼頭設計相似。繞湖步行到油庫時，還有另一個中途停留節點。北面還有吳晨教授設計的新高線公園，將首鋼原有管線改造成首鋼新高線公園。目前，這里是這些游客進行親子活動、親子活動和慢跑活動的場所。

平臺盡頭附近還有一個小型制氧廠區，十多座建筑在這里完成了最后的“共享任務”。我們請首鋼老工人投票選出他們最想保留的工業遺跡，并按照原有機制對新工廠進行改造，將其打造成創意區。對于最大的工廠，我們邀請了意大利都靈理工大學的團隊，他們參與了米其林著名工廠的改造。據我了解，這個地方在賽后被一些文體行業的公司預留為創意辦公空間。

一般來說，冬奧會場館建設其實已經超越了僅僅作為比賽場地的意義。我們使用了一些創新技術。當然，最重要的還是利用人因技術，對設施的利用和賽后所需的空間形式做出更準確的推論，讓冬奧場館真正服務民生，服務群眾需求。比賽結束后的人。普通人的日常生活。

在北京冬奧會籌備期間，我們不僅向世界展示了中國形象，講述了中國故事，還為奧運遺產的規劃和利用提供了中國智慧和中國方案。

相信隨著北京2022年冬奧會和冬殘奧會的成功舉辦，更多成果將轉化為冬奧遺產，不僅惠及廣大市民，也為城市的可持續發展和地區。長遠而言，必將在奧運史上留下濃墨重彩的中國印記。

（本文內容來自2022年2月19日首都科學大講堂。大講堂由北京市科學技術協會主辦，北京科學中心承辦，北京科學研究院協辦。和科技報。每周邀請院士專家講課，弘揚科學精神，幫助大眾。樹立科學思維，掌握基本科學方法，了解必要的科技知識。）

制作：科普中央廚房

出品方：北京科技報 |北客傳媒