[百姓故事]揭秘鸟巢

　　“鸟巢”91000个观众，最上面一个最远的那个，最后的观众离开体育场，到达完全的室外地面，是13分钟。

　　我们查过广州的8万人体育场，和上海的8万人体育场，因为之前最多只有8万人体育场，他们的疏散总的时间就是13分钟左右，可是我们比8万人还多了11000人，所以我们13分钟的指标也是相当好的。

　　这个设计怎么验证呢，让91000名观众坐到体育场内进行模拟，显然是不现实的，最终它是通过计算机技术，模拟完成的。

　　我们有了计算机技术，我们就可以在计算机里面搭建出“鸟巢”的看台，搭建出整个疏散真实的体系，楼梯是什么样就什么样，空间就是一个真实的，然后再把91000个小人放进去，真的放满放到座位上，然后这些小人一旦开始散场疏散，设定这些小人行走的通常的速度，甚至还可以设定一些特别的情况，比如说有人加塞，或者是有人走错了，再回过头来又走重复路，这些情况都是可以设定的。

　　旁边会有一个计时器来计算，所有91000个观众，他们通过各自的疏散系统，到达他们的安全区，到达完全的地面，是什么样的一个时间。这时间是真实地模拟出来的。通过计算机虚拟的模拟，设计师们会发现很多问题，然后在设计上进行相应的调整。

　　根据模拟的结果，设计师们反复进行修改，然后再进行模拟，直到模拟的结果，达到最佳的指标。这些都是在我们以往设计经验里，是不容易发现的，除非要通过真实教训才会得到，我们就可以通过一个事先计算机一个虚拟的模拟，就可以发现这些问题，然后在设计上进行相应的调整。

　　最可能出现拥挤，也是容易导致危险的，是在一个有限的空间里面，比如说在大楼梯上面，鸟巢有24部这样的立面大楼梯，这些楼梯每个都有60多米长，一端连接上层看台的集散大厅，一端连接下面的平台，中间没有任何出口，散场的时候，观众都在向下走人流密集，万一有走在中间的人绊倒了，会不会引发恐慌，造成观众的踩踏呢？

　　我们经常会在一些公共的场合，人流集中的地方，发生摔倒踩踏事件，我们一定要在这里面避免。设计师们特意找到一家专业公司，采用专用软件对大楼梯进行了，非正常状态下的疏散模拟分析，并根据结果改进了大楼梯的设计。

　　还有一个问题，是设计师必须考虑的，万一大楼梯的某个部位，发生了拥挤，人流通行不动了，这个时候后面的人越积越多，前面的人又不能够往前疏散，该怎么办呢？

　　我们每一个大楼梯，都有一个紧急疏散桥，我们叫紧急疏散桥，它在紧急疏散的时候才会打开，这儿将来会有一个活门的一个栏杆，平时的时候是关闭的，但是如果这个楼梯上如果发生了拥挤，或者是人过多这个桥就可以打开，就把人从楼梯上疏散出去。

　　8月的北京天气炎热，91000人坐在一个体育场里看比赛，如何增加其舒适度，怎么让观众获得好的观赛效果，也是对“鸟巢”设计的一大考验。

　　“鸟巢”有很好的基础条件，因为它的立面全部是镂空的，所以风可以很方便地进入，特别是在底部，大量的风可以从下部进入，进入看台区，进入中部的看台区。“鸟巢”主要是通过自然风来实现空气流动的，让风顺利地进来，然后按照要求的位置离开，从而达到空气流通的目的。

　　“鸟巢”的设计师们经过多次论证，借用了流体力学设计中的，一种计算机CFD模拟方法，对“鸟巢”的观众席进行了热舒适度风舒适度的模拟分析实验，它可以精确模拟出“鸟巢”的钢结构和膜结构，模拟出91000人同时观赛时的自然通风状况，并计算出每个区域的观众能感受到的温度和湿度、气流速度。无论观众坐在上层看台，还是下层看台，普通座位还是VIP席，都能享受到自然风和自然光，达到较好的舒适度，从而让在“鸟巢”观赛的所有人，都能平等地享受体育带来的乐趣。

　　“鸟巢”的屋顶有一个很大的特点，就是有一层防雨透明的膜结构，覆盖着整个看台，为观众撑起了一把遮风挡雨的大伞，“鸟巢”屋顶的面积为58000平方米，共由974块膜组成，最小的不超过一平方米，最大的约为250平方米，它们以各种各样的形状，被安装在钢结构上方，每个钢架交织出来的格子中，形成了900多个小屋面，也带来了“鸟巢”设计上的一大难题，雨水怎么排放？

　　也就是说“鸟巢”58000平米巨大的屋面，被分成了900多个小屋面，一个个小屋面就像一个个小水池一样，每个小屋面的雨水，都要通过雨水管的系统把它排走，通常屋面雨水排放的方式，是一种重力系统，一个屋面至少要有2到3个雨水管，防止有一个堵塞的时候，另外一个还可以排水。

　　如果按照传统的排水方法，每个小屋面需要2到3个排水管，“鸟巢”900多个的小屋面则需要几千个雨水管。这么多雨水管要是从上面捋下来，按照一个重力的方式，把这个雨水排下来，那“鸟巢”钢结构网格上面，就会增添了很多雨水管，建筑师肯定是不会接受的，会破坏“鸟巢”的效果。

　　这个问题该怎么解决呢？怎样才能减少排水管的数量呢？建筑师给排水工程师结构工程师，最后一起协同工作，采用了一种创造性的方法，也就是说，在“鸟巢”的屋顶中间，设置了一个中间站，就像我们的疏散体系一样，有一个安全区的中间站一样，这也有一个中间站。这个中间站，实际上是一个空中的水槽，水槽的尺寸跟“鸟巢”的，钢结构构件里面的尺寸是统一的。

　　这是一个空中的水池，它是系统的中间站，我们一共有120个这样的水池，整个“鸟巢”的屋顶里面，吊挂着120个这样的水池，这120个水池对应着120个分区，就是我们把“鸟巢”的，相当于900多个上面的小屋面，就是被这个钢结构格子，分成的900多个的小屋面，分成120个分区，每个分区会对应这样一个水池，这个系统起的作用就是把整个“鸟巢”上面5万多平米的屋面上面的雨水，通过这样的一个系统能够把它排到地面。