2月4日，北京2022年冬奧會(huì)開幕式上，奧運(yùn)之火在主火炬“大雪花”中心燃起。隨后，位于國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）、北京延慶賽區(qū)及河北張家口賽區(qū)的火炬臺(tái)被依次點(diǎn)燃，持續(xù)燃燒至本屆冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)結(jié)束，并將成為三地的永久性雕塑。三個(gè)賽區(qū)的火炬臺(tái)均由清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院黨委書記、教授馬賽帶隊(duì)設(shè)計(jì)。
一片片“小雪花”組成“大雪花”，橄欖枝周圍環(huán)繞著“銀絲帶”，二者非勻速雙向同心旋轉(zhuǎn)……作為此次冬奧會(huì)的亮點(diǎn)之一，別出心裁的火炬臺(tái)吸引眾人的目光。靈動(dòng)飄逸的造型背后，是藝術(shù)與科技的融合。“不僅是一個(gè)美學(xué)上的藝術(shù)品，更接近一項(xiàng)多學(xué)科交叉的工程。”馬賽介紹，整個(gè)裝置的研制過程充分體現(xiàn)了藝術(shù)、設(shè)計(jì)、美學(xué)與機(jī)械結(jié)構(gòu)的交叉融合。
造型
從“圓形薄片”到“雪花”
2020年11月末，接到冬奧會(huì)開閉幕式團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)邀請(qǐng)，馬賽立即組織工業(yè)設(shè)計(jì)系、雕塑系的教師以及10多名博士生、碩士生成立了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。
馬賽表示，出于保密要求，張藝謀導(dǎo)演起初只簡(jiǎn)單介紹了國(guó)際奧委會(huì)通過的主火炬的核心元素是直徑10米的圓形薄片，希望美院團(tuán)隊(duì)能夠從設(shè)計(jì)的角度賦予該核心圖形更多的藝術(shù)美感，并在滿足功能、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)。
回來路上，馬賽和團(tuán)隊(duì)成員反復(fù)討論，這個(gè)“圓形薄片”到底是啥？多次分析、討論之后，團(tuán)隊(duì)猜想，“大概率是雪花”，后來的設(shè)計(jì)也都是圍繞雪花展開的。
馬賽發(fā)現(xiàn)，直徑10米的薄片在空中轉(zhuǎn)動(dòng)，自身重量會(huì)讓其彎曲，并且只有一個(gè)支點(diǎn)落地，“就像跳芭蕾舞一樣，人體所有重量全部都落在腳尖上，腳尖上的受力是非常大的。”
此外，“圓形薄片”還要能夠三地抵御嚴(yán)寒、強(qiáng)風(fēng)等，確保支撐強(qiáng)度和穩(wěn)定性；支撐結(jié)構(gòu)體量不能過粗過大，在造型上要與核心元素相得益彰……這些更為設(shè)計(jì)增加了難度。
結(jié)構(gòu)
多個(gè)支撐點(diǎn)，保證穩(wěn)定性
“涉及火炬臺(tái)不單單是藝術(shù)造型的問題，還有結(jié)構(gòu)、燃?xì)夤δ堋⑦\(yùn)動(dòng)等多方面需要考慮，當(dāng)體量超過一定的尺度，就演變?yōu)楣こ虇栴}。”馬賽說。因此，美術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了清華大學(xué)機(jī)械系、土木工程系教授團(tuán)隊(duì)通力合作。在一次次討論后，綜合考慮風(fēng)載、雪壓以及自重等因素，針對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)提出將上下橄欖枝條中的葉子與枝條搭接，構(gòu)成雙支撐結(jié)構(gòu)。
“我們請(qǐng)土木工程系、機(jī)械系的老師來測(cè)試，考慮材料、重量、厚度等因素，用計(jì)算機(jī)來模擬測(cè)算，在不同風(fēng)力下，火炬臺(tái)的受力情況。通過這些數(shù)據(jù)，我們又把點(diǎn)位進(jìn)行了加強(qiáng)。”馬賽說。
為貼近冰雪語言，馬賽將支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為流動(dòng)起伏的“銀絲帶”形態(tài)。“這是對(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)。”
在草擬多個(gè)模型后，馬賽從中篩選出5個(gè)并提交給導(dǎo)演組。2021年3月，團(tuán)隊(duì)得知，其中一個(gè)最為“靠譜”的方案在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。
寓意
“雪花”將各國(guó)聯(lián)系在一起
大雪花由96片小雪花組成，每一片小雪花上，都鑲嵌著一個(gè)參賽國(guó)和地區(qū)的名稱。這個(gè)構(gòu)想是張藝謀導(dǎo)演提出的，以此體現(xiàn)奧林匹克更快、更高、更強(qiáng)、更團(tuán)結(jié)的精神。
小雪花如何排布？如何與橄欖枝連接？如何保證強(qiáng)度又能減小風(fēng)阻？“雪花與雪花之間一定要有某種結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，而這個(gè)連接點(diǎn)如果特別顯眼又并不美觀。”馬賽介紹。
清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院通過有限元分析以及拓?fù)鋬?yōu)化等方式提出多個(gè)結(jié)構(gòu)上較為合理的創(chuàng)意圖案，并針對(duì)這些圖案進(jìn)行計(jì)算分析得出可能采用的材質(zhì)、整個(gè)火炬的重量以及結(jié)構(gòu)的合理分布。
最終，結(jié)合多項(xiàng)仿真模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，馬賽團(tuán)隊(duì)建議，小雪花的形狀統(tǒng)一成六邊形，排布采取蜂窩狀的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣一來，無需任何其他外部結(jié)構(gòu)介入，小雪花之間就可以實(shí)現(xiàn)緊密連接。小雪花中間空出來的形狀正好也是一朵雪花的形狀。
“不但實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)造型與工程結(jié)構(gòu)的完美融合，還體現(xiàn)了各個(gè)國(guó)家緊密聯(lián)系在一起的寓意。”馬賽說。
選材
不銹鋼材質(zhì)“晶瑩剔透”
“大雪花”“銀絲帶”只是大家能夠看到的地面部分。地面之下，既有實(shí)現(xiàn)橄欖枝大雪花和“銀絲帶”同心雙向旋轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，也有一直延伸到火炬臺(tái)底盤下方的氫氣管線，保證火炬能夠持續(xù)燃燒。
在材料選用上，考慮到大眾對(duì)冬奧冰雪的感知體驗(yàn)以及主火炬塔將在三地永久保留等多方面的因素，最終選擇了不銹鋼材質(zhì)，并運(yùn)用8K拋光工藝。“不銹鋼材料在強(qiáng)度、抗風(fēng)雨腐蝕方面比較有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)可以做出我們想要的冰雪那種晶瑩剔透的感覺。”馬賽說。
2008年的北京奧運(yùn)會(huì)，馬賽作為青年教師參與了開閉幕式的設(shè)計(jì)，和團(tuán)隊(duì)一起完成了“缶”“龍柱”等演出道具的設(shè)計(jì)。
時(shí)隔14年，馬賽帶領(lǐng)美術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)機(jī)械系、土木工程系教授團(tuán)隊(duì)通力合作，完成了北京冬奧會(huì)場(chǎng)外火炬臺(tái)設(shè)計(jì)。“與2008年相比，北京冬奧會(huì)同樣呈現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)元素，但更強(qiáng)調(diào)對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)本身的詮釋，體現(xiàn)科技簡(jiǎn)約、綠色環(huán)保。這次的心態(tài)上相對(duì)放松，對(duì)奧運(yùn)精神的領(lǐng)悟也更加深入，更為純粹。”馬賽坦言。
編輯：李華山
