工人體育館的奧運改擴建工程經歷了從有到無、再從無到有的過程。除了屋蓋、梁板柱結構承重構件、樓梯和部分保留內墻之外,其他部件全都拆除,再進行結構加固、重新安裝機電管線、裝飾裝修,改造得非常徹底。改造后的工人體育館最大限度地保留了原來的外觀,并增加了很多人性化的功能,舊貌換了新顏。
“改建工程還是很不容易的,在某種程度來講甚至比新建還要難。”北京市建筑設計研究院一所主任建筑師,工人體育館、工人體育場奧運改造工程設計師黃盛昕說。“新建是從無到有,而改建是先從有到無、再從無到有的過程。”
徹底拆除 從有到無
從有到無是先拆除,哪些需要改、哪些不要改,哪些能保留、哪些不保留,必須進行論證,確定改造原則。這很重要,因為如果前期考慮不周,會對后期改造造成不必要的麻煩。
“一般工程就一套圖紙,工體改造至少兩種。一種是拆除的,需要拆的、需要保留的,都在老圖紙上標出來,還涉及到施工隊的工作程序。改建工程從有到無是非常重要但卻很麻煩的過程。”黃盛昕說。
為第26屆世乒賽而建的北京工人體育館,是新中國第一個萬人體育館,也是最早出現在新中華人民共和國郵票上的體育館。建成后一直是北京地區舉行大型活動的重要場所,見證了中國體育事業的輝煌和新中國的滄桑巨變。
工人體育館為圓形,建筑面積40200平方米,屋蓋采用輪幅式雙層懸索結構,跨度達到94米,是我國懸索結構大跨度建筑物的經典之作。盡管修建時間較長,但很多設計理念和結構都具有標志性的意義。
近半個世紀后,為了迎接2008年北京奧運會拳擊比賽以及殘奧會盲人柔道比賽,工人體育館在保留原有風貌的原則上進行了改建。
“改造時最大限度地保留了原來的外觀和結構,就連門上的鏤空裝飾都得以保留,改造時對保留部分重新清洗和粉飾。”黃盛昕說,“雖然外觀沒變,但工人體育館的改造非常徹底,在‘從有到無’的拆除過程中,除了屋蓋、梁板柱結構承重構件、樓梯和部分保留內墻,其他全部都拆了再進行結構加固、重新安裝機電管線、裝飾裝修。由于之前一直沒有經過大的改造,體育館的情況比較清楚,又不涉及太多利舊的問題,所以相對工人體育場來說,工人體育館的拆除過程更輕松一些。”
新型技術強壯“筋骨”
對于在建設之初沒有設計抗震功能的工人體育館,在“從無到有”的建設過程中,最重要的是結構加固。根據改建之初定的原則,改建后的體育館需要達到應有的抗震標準,這也使結構加固成了此次改建工程中最有難度也是最有技術含量的一項工程。
“根據體育館的基本情況,我們采用了一種新型技術,叫‘鋼絞線網片-聚合物砂漿復合面層加固技術’。”黃盛昕說,“在設計過程中,也曾想使用消能器或鋼結構構件來進行加固,但相關構件做上去非常影響使用空間,占用其他專業的位置。而采用現在的方式不占建筑空間,強度高,耐久性、耐火性能好,更適用于體育館這種建筑。另外,施工方便,無污染。”
“鋼絞線網片-聚合物砂漿復合面層加固技術”主要用于對梁板的加固上。為提高原有板的受力度,在其兩頭用高強鍍鋅鋼絲繩拉住,用抗壓力同樣很強的聚合物砂漿包住鋼絲繩,使之與原有梁板成為一個整體。改造后,梁板厚度增加3厘米,增加了梁板承載力。而原有的48根柱子截面邊長增加30厘米,圓形的柱子也變成方形,增大柱截面,體育館的“筋骨”更加粗壯結實。
“這是第一次在國內大規模應用此項新技術。在設計和施工過程中,我們結合這個技術進行了大量科學實驗工作,我們院還參與編寫了北京地區的《鋼絞線網片-聚合物砂漿復合面層加固混凝土結構施工技術與驗收規程》。”黃盛昕說。
舒適節能的人性化改造
除了結構加固,這次改造體育館的奧運功能用房、屋頂、觀眾席座椅、記者評論員席、殘障觀眾設施、給排水系統、通風系統和強弱電系統等全都改頭換面。
盡管外觀基本保持了原樣,但功能卻增加不少。體育館原來的窗戶已經不能滿足現代節能環保的要求,這次改造全部更換為綠色環保的鋁合金雙層玻璃窗戶;對外墻、屋頂進行翻修更新,同時還增設外墻保溫;比賽大廳頂棚上吸音板全部更換,滿足比賽及賽后演出的聲學技術要求;體育館還增加了96個直徑500毫米與通風系統相聯接的射流風口,使體育館設計更加人性化,安全性更高、舒服性更強。
體育館原來的地下室有10000平米,都是回填土地面,陰冷潮濕,除了機電用房,沒有使用價值。此次地下室同樣也進行了全面改造,專門在場館的西南建立了能源中心,將熱力設備及變配電設備全部移出,這樣噪音大大減少,保證比賽不受外界干擾。而地下室騰出的面積,成為奧運功能用房。
為了消防安全,改造后的工人體育館在4層休息環廊頂部安裝了遇火能自動打開的排煙外窗,比賽大廳周圍還設置了6門智能大水炮,能自動追蹤火源,自動滅火,有效地保證了比賽大廳的安全。
改造后的工人體育館,還增加了殘疾人坡道、殘疾人衛生間等無障礙設施。原來室內外高差達1.2米,入口處因此增設了永久性無障礙坡道,館內設了可挪移的臨時坡道,體育館首層還設3個專門的無障礙衛生間。