冬奧會(huì)三大賽區(qū)火炬臺(tái)設(shè)計(jì)真不容易 用盡心思讓銀絲帶更亮

2月4日晚，2022北京冬奧會(huì)主火炬在開幕式上正式亮相。而在場(chǎng)外，在主火炬點(diǎn)燃后，位于鳥巢和水立方之間頒獎(jiǎng)廣場(chǎng)上的火炬臺(tái)以及位于張家口和延慶的火炬臺(tái)也被依次點(diǎn)燃。晶瑩的“雪花”和靈動(dòng)的“銀絲帶”相向旋轉(zhuǎn)，輕盈而優(yōu)雅。

來(lái)自清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院消息，三個(gè)場(chǎng)外火炬臺(tái)均由清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院黨委書記馬賽教授帶隊(duì)設(shè)計(jì)?；鹁媾_(tái)的造型在開幕式主火炬的基礎(chǔ)上增加了環(huán)繞的“銀絲帶”以及鏡面底盤，起到支撐、穩(wěn)定的作用，將開幕式上的“大雪花”以中軸固定的方式予以呈現(xiàn)，總高約11米，底座臺(tái)面直徑約20米，其中奧林匹克中心區(qū)火炬臺(tái)底座臺(tái)面下部增加了一個(gè)1.3米高，外直徑21.5米的不銹鋼裙邊底座。

2020年11月，馬賽團(tuán)隊(duì)受邀來(lái)到張藝謀導(dǎo)演工作室，張藝謀介紹了近幾屆奧運(yùn)會(huì)主火炬的設(shè)計(jì)趨勢(shì)——越來(lái)越貼近群眾，突出簡(jiǎn)約、純粹、環(huán)保、科技理念，滿足抵御嚴(yán)寒、強(qiáng)風(fēng)等不利的氣候條件，并能夠在賽后永久保留。出于保密原因，張藝謀只簡(jiǎn)單介紹了國(guó)際奧委會(huì)通過(guò)的主火炬的核心圖形是直徑10米的圓形薄片，希望火炬臺(tái)主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)能夠從設(shè)計(jì)的角度賦予核心圖形更多的藝術(shù)美感，同時(shí)在滿足功能、安全的前提下，實(shí)現(xiàn)核心圖形更多精妙、復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。

接到設(shè)計(jì)任務(wù)后，馬賽組織工業(yè)設(shè)計(jì)系、雕塑系的師生進(jìn)行了多次分析、討論，最終鎖定了雪花形象，并在此基礎(chǔ)上從藝術(shù)造型、結(jié)構(gòu)、燃?xì)夤δ堋⑦\(yùn)動(dòng)等多方面展開論證與設(shè)計(jì)，在短時(shí)間內(nèi)提交了多套設(shè)計(jì)方案。2021年3月份，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的方案最終在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中勝出，“銀絲帶”造型緊緊縈繞著象征世界各國(guó)攜手走向未來(lái)與和平的橄欖枝，在不同角度下呈現(xiàn)高低起伏變化的形態(tài)，是對(duì)冬奧會(huì)眾多賽事項(xiàng)目速度、激情、節(jié)奏、躍動(dòng)等特征的抽象表達(dá)。通過(guò)其燈光的變化與流光溢彩的轉(zhuǎn)動(dòng)，觀眾既能欣賞到輕舞飛揚(yáng)的姿態(tài)，又能感受到冰雪運(yùn)動(dòng)的速度、激情和圣潔的冰雪之美。

為了兼顧火炬夜間的動(dòng)態(tài)效果，團(tuán)隊(duì)在“銀絲帶”、橄欖枝和底座轉(zhuǎn)臺(tái)上均隨形設(shè)置了燈帶，并在燈帶外層添加鏤空的小雪花格柵以修正光強(qiáng)效果。整體燈光效果以橄欖枝為核心，“銀絲帶”、底盤燈光與之配合，營(yíng)造出冬奧運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的速度感、節(jié)奏感和冰雪的圣潔感。機(jī)械傳動(dòng)的電機(jī)固定在地面，氫氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接器、內(nèi)部中空管道進(jìn)入到火炬，實(shí)現(xiàn)了美觀與實(shí)用的兼?zhèn)洹?/p>

在此次設(shè)計(jì)中，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)土木、機(jī)械等學(xué)科交叉合作，充分體現(xiàn)了藝術(shù)與科學(xué)的完美融合。火炬臺(tái)要滿足抵御嚴(yán)寒、強(qiáng)風(fēng)等不利的氣候條件，清華大學(xué)土木學(xué)院石永久教授根據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以及雕塑所在地歷史天氣數(shù)據(jù)等，綜合考慮風(fēng)載、雪壓以及自重等因素，與美術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)一起最大限度地保留美學(xué)理念，并有效地提高了橄欖枝支撐點(diǎn)的強(qiáng)度。在材質(zhì)方面，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，最終選擇了易彎折、高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐高溫和耐低溫特性的不銹鋼材質(zhì)，并運(yùn)用了8K拋光工藝。

據(jù)悉，在冬奧之后，冬奧會(huì)三大賽區(qū)火炬臺(tái)將作為奧運(yùn)遺產(chǎn)永久留在張家口、延慶等地，成為人們美好的冬奧記憶。

“大雪花”如何經(jīng)受住風(fēng)的考驗(yàn)？

“馭風(fēng)人”確保“雪花”不懼風(fēng)吹

本報(bào)訊（實(shí)習(xí)記者何蕊）北京冬奧會(huì)主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中點(diǎn)燃。這片“雪花”不 懼 風(fēng) 吹 ，因 為 一 群“ 馭 風(fēng)人”——北京交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的工作人員通過(guò)努力，讓這里的風(fēng)消失了。

2021年7月，北京交大風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人李波接到任務(wù)，為“大雪花”的點(diǎn)火方案提供可行性研究。他介紹，原計(jì)劃采用懸挑方式將“大雪花”吊起，傾斜于地面，火炬手將火炬插入后，再繼續(xù)吊起“大雪花”完成升空、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。經(jīng)驗(yàn)豐富的他立刻意識(shí)到，保障“大雪花”的點(diǎn)火功能是關(guān)鍵。

團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，受鳥巢建筑物影響，“大雪花”升起區(qū)域的風(fēng)速條件與局地風(fēng)氣候并不相同。為此，他們又制作了鳥巢1/200縮尺模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)，確定出了“大雪花”在開幕式中受到風(fēng)速的概率模型。

新的問(wèn)題接踵而來(lái)。“大雪花”形體十分復(fù)雜，還要在開幕式中進(jìn)行動(dòng)態(tài)表演，只有制作出高保真的縮尺模型才能準(zhǔn)確測(cè)量得到它在不同狀態(tài)受到的風(fēng)荷載。“‘大雪花’由橄欖枝、小雪花組成，整體是鏤空結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的建筑物風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ痛罱ǚ椒隙ㄊ切胁煌ǖ摹?rdquo;李波說(shuō)，只能采用3D打印。經(jīng)過(guò)不斷的嘗試，團(tuán)隊(duì)終于找到了最合適的鋁合金材料。制作出的模型，逼真程度讓主火炬設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)大為贊嘆。

可多次試驗(yàn)后，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)按照原方案，無(wú)論風(fēng)速如何，“大雪花”總是控制不住地左右搖擺。傾斜狀態(tài)下，它的擺動(dòng)高達(dá)1至2米，火炬手根本無(wú)法將火炬準(zhǔn)確插入其中。李波說(shuō)，經(jīng)過(guò)反復(fù)對(duì)比分析，原方案調(diào)整為“懸掛+支架”的方式，不僅能保證火炬手準(zhǔn)確插入火炬，還符合簡(jiǎn)約的理念。

經(jīng)過(guò)一次次嘗試、失敗、調(diào)整、再測(cè)試后，晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會(huì)開幕式上穩(wěn)穩(wěn)亮相。“能夠參與如此意義重大的項(xiàng)目，我和團(tuán)隊(duì)都感到十分榮幸。”李波自豪地說(shuō)：“我們的‘大雪花’經(jīng)受住了風(fēng)的考驗(yàn)！”

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