冬奧會三大賽區(qū)火炬臺設(shè)計真不容易 用盡心思讓銀絲帶更亮

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

來自清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院消息，三個場外火炬臺均由清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院黨委書記馬賽教授帶隊設(shè)計?；鹁媾_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，底座臺面直徑約20米，其中奧林匹克中心區(qū)火炬臺底座臺面下部增加了一個1.3米高，外直徑21.5米的不銹鋼裙邊底座。

2020年11月，馬賽團隊受邀來到張藝謀導(dǎo)演工作室，張藝謀介紹了近幾屆奧運會主火炬的設(shè)計趨勢——越來越貼近群眾，突出簡約、純粹、環(huán)保、科技理念，滿足抵御嚴寒、強風(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，張藝謀只簡單介紹了國際奧委會通過的主火炬的核心圖形是直徑10米的圓形薄片，希望火炬臺主創(chuàng)團隊能夠從設(shè)計的角度賦予核心圖形更多的藝術(shù)美感，同時在滿足功能、安全的前提下，實現(xiàn)核心圖形更多精妙、復(fù)雜的運動。

接到設(shè)計任務(wù)后，馬賽組織工業(yè)設(shè)計系、雕塑系的師生進行了多次分析、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)、燃氣功能、運動等多方面展開論證與設(shè)計，在短時間內(nèi)提交了多套設(shè)計方案。2021年3月份，團隊設(shè)計的方案最終在激烈的競爭中勝出，“銀絲帶”造型緊緊縈繞著象征世界各國攜手走向未來與和平的橄欖枝，在不同角度下呈現(xiàn)高低起伏變化的形態(tài)，是對冬奧會眾多賽事項目速度、激情、節(jié)奏、躍動等特征的抽象表達。通過其燈光的變化與流光溢彩的轉(zhuǎn)動，觀眾既能欣賞到輕舞飛揚的姿態(tài)，又能感受到冰雪運動的速度、激情和圣潔的冰雪之美。

為了兼顧火炬夜間的動態(tài)效果，團隊在“銀絲帶”、橄欖枝和底座轉(zhuǎn)臺上均隨形設(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，營造出冬奧運動強烈的速度感、節(jié)奏感和冰雪的圣潔感。機械傳動的電機固定在地面，氫氣通過旋轉(zhuǎn)連接器、內(nèi)部中空管道進入到火炬，實現(xiàn)了美觀與實用的兼?zhèn)洹?/p>

在此次設(shè)計中，主創(chuàng)團隊與清華大學(xué)土木、機械等學(xué)科交叉合作，充分體現(xiàn)了藝術(shù)與科學(xué)的完美融合?；鹁媾_要滿足抵御嚴寒、強風(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)國家標準，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)院團隊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的強度。在材質(zhì)方面，主創(chuàng)團隊經(jīng)過大量的實驗，最終選擇了易彎折、高強度、耐腐蝕、耐高溫和耐低溫特性的不銹鋼材質(zhì)，并運用了8K拋光工藝。

據(jù)悉，在冬奧之后，冬奧會三大賽區(qū)火炬臺將作為奧運遺產(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？

“馭風(fēng)人”確保“雪花”不懼風(fēng)吹

本報訊（實習(xí)記者何蕊）北京冬奧會主火炬在一片美麗晶瑩的“大雪花”中點燃。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)洞實驗室的工作人員通過努力，讓這里的風(fēng)消失了。

2021年7月，北京交大風(fēng)洞實驗室負責(zé)人李波接到任務(wù)，為“大雪花”的點火方案提供可行性研究。他介紹，原計劃采用懸挑方式將“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)等動作。經(jīng)驗豐富的他立刻意識到，保障“大雪花”的點火功能是關(guān)鍵。

團隊發(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縮尺模型進行風(fēng)洞試驗，確定出了“大雪花”在開幕式中受到風(fēng)速的概率模型。

新的問題接踵而來。“大雪花”形體十分復(fù)雜，還要在開幕式中進行動態(tài)表演，只有制作出高保真的縮尺模型才能準確測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?zāi)Ｐ痛罱ǚ椒隙ㄊ切胁煌ǖ摹?rdquo;李波說，只能采用3D打印。經(jīng)過不斷的嘗試，團隊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)計團隊大為贊嘆。

可多次試驗后，團隊發(fā)現(xiàn)按照原方案，無論風(fēng)速如何，“大雪花”總是控制不住地左右搖擺。傾斜狀態(tài)下，它的擺動高達1至2米，火炬手根本無法將火炬準確插入其中。李波說，經(jīng)過反復(fù)對比分析，原方案調(diào)整為“懸掛+支架”的方式，不僅能保證火炬手準確插入火炬，還符合簡約的理念。

經(jīng)過一次次嘗試、失敗、調(diào)整、再測試后，晶瑩的“大雪花”最終在冬奧會開幕式上穩(wěn)穩(wěn)亮相。“能夠參與如此意義重大的項目，我和團隊都感到十分榮幸。”李波自豪地說：“我們的‘大雪花’經(jīng)受住了風(fēng)的考驗！”

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