“雪如意”是如何“打造”的？(组图)

“雪如意”是如何“建成”的？与老工业区结合使用的“雪飞天”为何选址在首钢工业园区？让我们来看看巧妙的场地设计是如何诞生的。

组织机构/记者纪晶晶/张莉供图

【演讲嘉宾】

张莉（国家工程勘察设计硕士，清华大学建筑学院院长、终身教授，北京冬奥会张家口赛区总策划，首钢滑雪跳台总设计官）

▲2022年2月21日《北京科技报》封面

资本科学讲座 734 |冬奥会场馆：“雪如意”和“雪飞天”背后的中国智慧（精品版）

在北京2022年冬奥会和残奥会上，标志性场馆国家跳台滑雪中心“雪如意”和首钢跳台滑雪“雪飞天”见证了奥运健儿创造的每一个历史性时刻。两个场馆也以其“绿色、低碳、可持续”建筑的巧妙设计和模型，深受运动员和广大市民的欢迎和喜爱。工程量最大、技术难度最大的“雪如意”是如何“建成”的？结合老工业场地再利用的“雪飞天”为何落户首钢工业园区？

人因科技：突破“白象”难题的瓶颈

我是一名建筑师，北京冬奥会张家口赛区总策划，首钢滑雪跳台总设计官。 2014年下半年加入申奥队，为冬奥会工作了七年多。这是我个人职业生涯中重要的学习经历。

北京2022年冬奥会和冬残奥会的意义，我个人理解，远不止是举办一届冬奥会的盛会。大赛的实践和赛后的运用，传达了对全球可持续发展问题的关注，是一个向世界传达中国理念和方法的过程。

说到冬奥会的建筑，不得不提一个现象。相传古代中亚诸国的国王会给不喜欢的大臣送白象，让他们因饲养珍稀动物而破产。在国际上，为大型赛事建造的场馆和设施在比赛结束后没有得到很好的利用，被闲置或废弃的现象被称为“白象”。

华而不实的“白象”现象长期困扰着奥运会。尤其是冬奥会，难度较大的项目较多，比赛难度越大，赛后的设施越难利用好。例如，在跳台滑雪中，普通运动员要经过15到20年的艰苦训练，才能从一个落差90-140米的平台起跳和辅助，以每小时80-90公里的速度加速。 ，飞到空中，然后再次降落。在结合速度、力量和勇气的极限运动中，运动员的身心突破需要长期艰苦的训练。与普通人相比，这些运动员可以说是“超人”。

▲“超人”跳台滑雪运动员在跑道上与普通人步行、爬楼梯、登山活动时关节肌肉状态对比

“超人”的比赛设施如何在赛后以某种方式为普通人服务？历届冬奥会的主办国，尤其是欧美国家，都有各自独立的投资主体、赛后运营商和赛事主办方。因此，很难将赛中和赛后的利用率作为一个整体系统来考虑。并且由于我们独特的公共治理体系，这个体系的整体考虑是可以实现的。

因此，从一开始，本届冬奥会的规划建设就采用了与以往完全不同的理念，即设计之初立足国情，后为民生设计。比赛场地所在的地方。那么，如果我们想把比赛中的“超人”球场融入到赛后的日常生活中，我们需要考虑什么样的任务呢？

首先，人们需要在相对私密的环境中共享空间。这个空间可以有不同的空间安排，可以产生不同的活动。我们称之为“共享任务”——灵活的空间组合可以促进人与人之间的交流。

其次，如果把范围扩大一点，比如两三百米到四五百米，人们去散步，漫游，走在不同的风景中。这是一个“漫游任务”，你可以获得旅行的经验。

再次，把时间和空间扩大一点，比如奥林匹克森林公园或者雪后的颐和园，我们一家人可以一起度过半天或者一个周末。这个时候，我们把这些地方当成目的地，这是一个“目的地任务”，可以给人们留下完整而美好的体验记忆。

此外，许多在城市或自然环境中颇具辨识度的建筑建成后将成为这里的代表建筑。这是文化形成的标志，是“认识任务”。

我们将这四项“普通任务”融入冬奥会“超人任务”的设计中，让这些场馆在赛后更好地服务普通人的生活。这种组合让冬奥会场馆突破了“白象”难题的瓶颈，让冬奥会场馆实现了更好的可持续利用。

那么，如何实现呢？在我们的行业中，这目前可以通过人因技术来完成。通过收集一个人的一些生理信息，例如跟踪一个人观察环境时的眼球运动，并结合他的时空位置，耦合后形成一种人为因素分析（基于人为因素的分析）。 ，从这个分析中，我们可以理解人与环境的相互作用以及环境空间的审美和体验强度。

戴上具有采集眼球运动信息能力的虚拟现实眼镜，可以在建筑建成前实现相关的人为因素分析。通过人为因素分析技术，我们可以验证普通人的任务是否能在比赛设施上得到合理的体现。同时，在一些精细的地方还可以通过枚举的方式来实现设计的选择和优化。

遇见“如意”：设计灵感来源于S形曲线

跳台滑雪是一项非常令人钦佩的运动，因为它需要克服普通人的恐惧。大部分运动员的训练都是从小开始，从20米落台逐渐增加到40米、70米，再到90米的比赛标准。平台跳跃最关键的方面之一是运动的动态特性：运动员从滑道加速到空中，然后到地面的曲线。因此，比赛平台设施必须保证运动员腾空后，在不超过3米到3.3米的条件下，始终有一块可以承载他的表面。这条曲线在某种程度上是运动员飞行曲线的位移。

本届北京冬奥会使用的落差为标准落差106米的落差台和落差140米的大落差台。因为平台落差大，当山谷环境中出现一条巨大的S形曲线时，大家会觉得很显眼。由于平台跳跃设施本身清晰可见，因此可以很好地组合识别任务。

既然冬奥会在中国举办，冬奥会的建筑不仅要承载这个S形曲线，还要有中国文化元素。我们发现了扶手椅上的扶手、博古架上的彩云、刀鞘、带钩的玉带等。后来发现，S形曲线是中国文化中最容易被识别和接受的，且寓意如意，吉祥如意。

我们将如意的形象翻译成相应的平台比赛设施，可以看到手柄体可以完全承载两条轨道，手柄尾部可以作为运动员落地后观众聚集的端部区域。但是，如意山的第一部分在之前的跳台滑雪中心设施中是没有的。

过去，跳台滑雪往往建在城市中心广场的临时结构中，比赛结束后被拆除，费用非常昂贵。这座城市的粉丝群听摇滚乐，喝啤酒看比赛，这是一场盛大的聚会。

当时他沉默了10~20秒。当他沉默的时候，我很紧张，因为如果他说不，如果不能满足比赛的硬性要求，那我们就只能放弃这样的好主意了。

结果过了一会他回答是的，虽然之前从来没有过80米这样大的起跑区——之前最大的起跑区是1964年奥地利因斯布鲁克冬奥会5人制足球场地标准尺寸图，可以站10～10米的小人行天桥20名运动员。这一次，直径是80米。未来它可能会在平台顶部形成一个受欢迎的地方。这是解决平台长期使用问题的一件好事。这样，我们今天的张家口就有了全国跳台滑雪区。中间是“雪如意”。

“雪如意”的手柄有两个翅膀。这个是来做什么的？运动员在比赛中最不想要的就是侧风。侧风会将它们吹离接收表面上的轨道，这可能非常危险。

索契冬奥会和平昌冬奥会安装了数百米的防风网。防风网价格昂贵，对环境影响很大。索契冬奥会用了400米，平昌冬奥会用了近700米，而北京冬奥会因为如懿的侧翼，只在脊背和肩部加装了100多米的防风网。

我个人还采访了运动员，询问什么样的场地会给他们留下深刻印象。我了解到，运动员的注意力基本集中在找风和飞翔上，但是在开始的时候有0.3秒左右，他们会观察周围的景色，留下对周围景色的印象，并且有运动员的印象。精神状态有很大影响。在过去的几届冬奥会上，最受欢迎的是温哥华冬奥会上的惠斯勒跳台，因为对面有一座印度神山，飞到印度神山上对运动员有积极的刺激作用，也可能提高他的成绩。 .

那么，我们如何充分利用 0.3 秒呢？我们将北京冬奥会跳台的原始方位——FIS跳台建设委员会主席Hans Martin先生根据地形计算出的最小开挖量方向向北旋转了20度。这样做有什么好处？

人的水平视角是 45 度。根据汉斯·马丁先生最初的计算，运动员跳到了对面的小山上。转身后，运动员逆着东侧的山谷跳下，山谷尽头的山脊就是明长城的遗迹。同时我们还发现，人们游览“雪如意”，在山顶停留时，会停下来看看长城。这种积极的刺激是普遍存在的。

“雪如意”要完成的另一项任务是“目的地任务”。为了使建筑及其周边风景成为文化旅游目的地，需要提供2.5小时的慢行和居住体验。

在冬奥会上，一般有一组场馆叫北欧组，即北欧冬季两项（跳台滑雪加越野滑雪），加冬季两项（越野加射击，起源于原军训） ，这些项目的场馆群实际上被做成了一个单元，为赛后利用创造了一个景点。我们在小组中找到了完成目的地任务的方法，所以除了比赛设施外，我们还增加了一座供人们慢走的人行天桥——“冰玉环”。这座环形建筑最初是由一个瑞士团队提出的。他们提议在小山堡建一个像苹果一样的五层综合体，酒店和场地就建在那里。这是一个非常浪漫的想法。但是，我们可以通过这个循环提案，将国家跳台滑雪中心“雪如意”、国家冬季两项中心、国家越野滑雪中心三个场馆连接起来，提供2.5小时的慢行和居民入住体验。

为此，我们使用了一种结合了人因技术的工具，称为 Urban Human Factors Spectrogram。借助虚拟现实技术和可穿戴设备5人制足球场地标准尺寸图，我们可以将可穿戴设备采集到的人的生理信息、心理信息和环境空间进行耦合，判断人与环境交互的强弱，从而可以比较准确地预测：空间，用虚拟现实来模拟这种可能性，然后用实测数据反馈，就可以得到一个基准，一个固定的空间关系下可能产生的人的停留时间，并以此为基础来检验强度建造后的实际人类存在和环境相互作用。

据此计算，北京冬奥会北欧组可以提供约185分钟的慢停时间，而平昌则是75分钟。

冬奥会场馆：服务“超人”和“普通人”

在人因技术的支持下，国家跳台滑雪中心“雪如意”不仅完成了比赛服务的“超人任务”，还为普通民众服务。

在规划整个张家口赛区的慢行系统时，我们需要或多或少地对山体进行修改。切割山体有机修复后，可形成游戏后不同行走场景的慢行体验。

这里采用的技术不是世界上普遍采用的用混凝土做护坡，然后用石龙香种植，最后形成几何形状的山体的绿化方法，而是完全有机的绿化。该技术来自中国河北省张家口市，借鉴了煤矿修复技术。这个技巧很巧妙，先用编织网盛住少量的泥土，等毛茸茸的草长出来的时候，能盛住更多的泥土，然后才能长出更大的植物。经过这样修复的山体将形成植被丰富的地表状态。而且随着时间的推移，这种准自然的恢复方式会让山上的植被看起来更好。

再看《雪如意》，建筑本身也特别注重漫游任务。过去举办过冬奥会和世锦赛的平台都有一个问题：陡峭的平台是普通人无法进入的。从利勒哈默尔到惠斯勒，从平昌到盐湖城，这个平台只能远观，不能玩。

就人类体验而言，我们不将其视为一个无法触及的亲密体验空间。建筑创造了一种疏离感。在之前的平台设计中，在一侧预留了一个额外的台阶，仅供比赛期间修复雪面的工人使用。这一次，我们特意把两个平台的四个边和中间的两个边合在一起，在底部形成一条线，而且都是用台阶搭建的。此台阶大平台一侧有700多级台阶，小平台一侧有600多级台阶。多级。人们可以从下面的体育场不断地走到上面的顶峰俱乐部，也可以从上面的顶峰俱乐部步行下来，形成一种登山运动。 ......这样的慢动作体验，可以在整个平台上完成。平台不再是一座与人疏离的建筑，而是一座可以亲密体验的建筑。

在漫游任务之后再次查看共享任务。上面的顶峰俱乐部是一个中空的环形空间。它可以形成一种特殊的体验，即在内环内，可以直接看到与运动员出发的同一方向的视角。这种视角被称为电视转播跳台黄金视角。相当于直接在室内环境中与运动员进行这样的互动。

我们来看看图中的两个室内空间A和B。空间 A 主要用于前视图。没有任何柱子的空间B可以达到约900平方米。可充分用作多功能活动空间。它是一种典型的共享空间。从展览到会议演出，再到文旅餐饮，甚至有人提出在这里举办婚礼。我们期待这样的空间能够在赛后做好共享任务。据我了解，很多大企业已经在预定“雪如意”峰会俱乐部，这个顶层空间有望在下半年举办一些大型活动。

下面的体育场也是一个特殊的共享空间。在传统的跳台滑雪比赛中，体育场的空间一般是一个反向斜坡，以便运动员可以快速减速。但是，礼堂必须全部以 45 度角面向平台。这样设计的体育场空间不能用于其他用途，只能用于跳台滑雪比赛。正因为如此，挪威奥斯陆的跳台滑雪终于不得不在夏天打水，把它变成了一个人工湖。为了冬奥场馆赛后的可持续利用，我们坚持打造了一个90米的平面空间，是国际标准足球场中最小的面积，让11000名观众仍然可以围绕场馆，让其他户外活动可以被执行。也在这里。这样的体育场已于2020年12月进行多功能验证，河北省冰雪运动会开幕式在这里成功举办。

“飞天”亮相：首钢选址诠释可持续发展

跳台滑雪赛事是冬季雪上运动中唯一面向城市的粉丝群，通常在城市广场举行。在这项运动中，运动员加速滑行、起飞和起飞——有时接近 15 米，远高于跳台滑雪。在空中翻滚，然后落地，非常刺激，其实属于雪地极限运动。

过去，跳台滑雪往往建在城市中心广场的临时结构中，比赛结束后被拆除，费用非常昂贵。这座城市的粉丝群听摇滚乐，喝啤酒看比赛，这是一场盛大的聚会。

北京冬奥会的选址对国际奥林匹克运动做出了前所未有的贡献——以首钢工业园这样的工业遗产为背景，比城市广场还要凉爽，所以基本一拍即合. 当首钢工业园区的冷却塔与奥运场馆相结合，是国际奥委会向国际社会解释奥林匹克运动如何完美融入当地城市中心并参与其中的最佳论据。

因此，在北京2022年冬奥会之后，首钢跳台滑雪平台也将成为全球首个永久保留使用的跳台滑雪平台。它将继续保留竞赛和培训功能，并向公众开放。实现它的新价值，也是从设计之初就考虑到的。

跳台滑雪运动的英文名称是Big Air，即最大限度地跃入空中。我们可以理解为飞向天空，飞翔。因此，敦煌飞天形象中的流光是最初设计灵感的源泉。

原本只有一种流光设计，不能“飞”。我们设计团队中一位研究珠宝设计的年轻设计师，她想出了一个想法：要漂浮，你需要几条曲线缠绕在一起。正好平台下有一些临时的赛事管理和运营设施，需要悬挂一些构筑物，于是有了第二个“流光”。在那之后，整个情况变得好多了。但还是少了一点满足感。当运动员启动到顶部，上面的转播台四面漏气，如果用飘带包裹起来，可能会使飘带漂浮起来更舒服，然后就形成了。现在是首钢“雪飞天”平台的形象。

建筑身份除了它自己的平台，我们还必须将它置于工业遗产的背景下。小时候在北京长大，去首钢读工科。冷却塔后面是西山，前面是冷却池的画面，形成了天际线。添加新平台时如何不破坏天际线？

我们再次使用了城市人因技术。我们在风和比赛的条件下，在50度左右的范围内做了10组测试，并且方向允许。测试方法是受试者在虚拟现实环境中从现在称为群明湖的凉水池东侧的树后走出，此时呈现天际线，然后受试者眼睛观察到的内容并测量相应的皮肤电。数据，你可以知道这样的场景对他的唤醒程度，以及他对唤醒持有的积极或消极刺激。测试结果表明，受试者认为可以将天际线视为一个整体，受试者更关注跳台本身和冷却塔。同时，跳台本身的搭建也给他带来了更多愉悦的刺激。

当然，长安街延长线上的观景台也有问题。这更像是一种与周围风景融为一体的视觉感。例如，平台不能在视觉上被感知为高于冷却塔，因此平台的端部区域需要下沉至湖面以下5米。例如，平台有一个倾斜的电梯，但它的角度与冷却塔的接地角度有类似的对称关系。

比赛过程中，运动员穿过冷却塔投射的阴影，通过倾斜的电梯上到起跑区，走出电梯。整个首钢公园在下方，远处的城市都可以看到。这是一次非常激动人心的起飞。心态，以及对于观众来说，冷却塔始终是观看这一当代城市活动的背景，尤其是在太阳下山时。在这里参加过滑雪板大跳比赛的选手都表示，大跳台给人一种梦幻的未来感。

“飞雪”特殊的工业遗产环境也吸引了FIS的技术专家做出了一个他们从未做过的决定，那就是将经常在山区进行的自由式滑雪空中技巧比赛与滑雪大跳项目结合起来。在一个地方完成，这是以前从未做过的。

两个项目的比赛曲线截然不同，但为了首钢工业园的迷人场景，两位FIS专家，单板大跳比赛的赛道设计师David和赛道设计师Aerial Ski Joe前往来到长期为首钢项目设计的比利时结构工程师兼建筑师葛健的家中，喝着啤酒完成了设计图。结构工程师杨晓先生进一步完善设计了正四面体结构模块。模块可挂接大跳台系统节点，48小时内可将单板大跳项目曲线转换为高空技能项目曲线。

这种转换技术是世界首创。但遗憾的是，因为疫情，2020年世锦赛未能如愿。北京冬奥会的比赛也已经确定，但对于未来的比赛，通过附加临时单元结构，可以在48小时内完成向空中技巧场地的转换。

对于目的地任务，首钢不是问题，因为首钢整个园区的改造非常精彩，所以我们可以直接看到漫游任务是如何完成的。首钢群明湖周边，如何布置湖边景观和设施，让人们获得最佳体验？我们可以从一个被广泛认为具有美好回忆的现有湖泊中学习吗？

我们选择了比昆明湖大4倍的颐和园昆明湖。我院朱毓凡教授重构了湖岸线，张欣教授重构了灯光。同时，他采用虚拟现实中眼动追踪的方法，观察人在宽阔的水面边界上行走时注意力角度的变化以及相应的远距离。风景对人节奏的影响，将颐和园的拓扑关系复制到首钢的环境中，让人们在环湖的小径中形成类似的节奏感，同时人们也能注意外观的一些关键风景。人们穿过芦苇荡的起伏，可以通过水下景观的步道走进水中体验这个空间，这与颐和园番云宫下的码头设计相似。绕湖步行到油库时，还有另一个中途停留节点。北面还有吴晨教授设计的新高线公园，将首钢原有管线改造成首钢新高线公园。目前，这里是这些游客进行亲子活动、亲子活动和慢跑活动的场所。

平台尽头附近还有一个小型制氧厂区，十多座建筑在这里完成了最后的“共享任务”。我们请首钢老工人投票选出他们最想保留的工业遗迹，并按照原有机制对新工厂进行改造，将其打造成创意区。对于最大的工厂，我们邀请了意大利都灵理工大学的团队，他们参与了米其林著名工厂的改造。据我了解，这个地方在赛后被一些文体行业的公司预留为创意办公空间。

一般来说，冬奥会场馆建设其实已经超越了仅仅作为比赛场地的意义。我们使用了一些创新技术。当然，最重要的还是利用人因技术，对设施的利用和赛后所需的空间形式做出更准确的推论，让冬奥场馆真正服务民生，服务群众需求。比赛结束后的人。普通人的日常生活。

在北京冬奥会筹备期间，我们不仅向世界展示了中国形象，讲述了中国故事，还为奥运遗产的规划和利用提供了中国智慧和中国方案。

相信随着北京2022年冬奥会和冬残奥会的成功举办，更多成果将转化为冬奥遗产，不仅惠及广大市民，也为城市的可持续发展和地区。长远而言，必将在奥运史上留下浓墨重彩的中国印记。

（本文内容来自2022年2月19日首都科学大讲堂。大讲堂由北京市科学技术协会主办，北京科学中心承办，北京科学研究院协办。和科技报。每周邀请院士专家讲课，弘扬科学精神，帮助大众。树立科学思维，掌握基本科学方法，了解必要的科技知识。）

制作：科普中央厨房

出品方：北京科技报 |北客传媒