团队|艺术与科技融合，清华教授马赛揭秘冬奥会火炬台设计( 二 ) 冬奥会|火炬台|马赛|结构|原创-四川龙网

在草拟多个模型后，马赛从中筛选了5个并提交给导演组。 2021年3月份，团队得知，其中一个最为“靠谱”的方案在激烈的竞争中胜出。

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火炬台施工过程中。清华大学美术学院供图
借助仿真实验确定小雪花排列方式
仔细观察火炬台，大雪花由 96片小雪花组成，每一片小雪花上，都镶嵌着一个参赛国的名称。据悉，以代表每个参赛国的小雪花与四周橄榄枝拼合成大雪花的构想由张艺谋导演提出，以此体现奥林匹克更快、更高、更强、更团结的精神。

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清华美院马赛教授团队承担了北京2022年冬奥会三大赛区火炬台设计。清华大学美术学院供图
虽然这一构想是确定的，但是由于参赛国的数量一开始无法确定，小雪花如何排布？如何与橄榄枝进行连接？如何保证强度又能减小风阻？这些问题都极具挑战性。
马赛告诉采访人员，雪花与雪花之间一定要有某种结构进行连接，而这个连接点如果特别显眼又并不美观， “怎么能够把这些小雪花和谐地排布在一起？我们反复讨论。 ”
采访人员从清华大学美术学院了解到，团队在推敲橄榄枝艺术造型的同时，还需要考虑其结构的强度与迎风面积等问题，通过有限元分析以及拓扑优化等方式提出了多个结构上较为合理的创意图案，并针对这些图案进行计算分析得出可能采用的材质、整个火炬的重量以及结构的合理分布。
最终，结合多项仿真模拟实验数据，马赛团队建议，小雪花的形状统一成六边形，排布采取蜂窝状的稳定结构，这样一来，无需任何其他外部结构介入，小雪花之间就可以实现紧密连接。而且，小雪花中间空出来的形状也正好是一朵雪花的形状。
“不但实现了艺术造型与工程结构的完美融合，还充分体现了各个国家紧密联系在一起的寓意。 ”马赛说。
地面以下隐藏机械传送系统
在奥林匹克中心区火炬台直径约20米的底座台面上，是总高约11米的“银丝带”和橄榄枝大雪花图形。然而这只是地面以上大家能够看到的部分。
要实现橄榄枝大雪花和“银丝带”的同心双向旋转，在地面之下，还有一套复杂的机械传动系统。 “一个是顺时针转动，一个是逆时针转动，两个转动方向是交错的。雪花的轴底下有电机，丝带坐落的底盘下也有电机，两套电机是独立的。 ”
此外，火炬台要一直燃烧，要靠氢气燃料输送。 “远端有一个控制室，地下铺设有氢气管线，一直延伸到火炬台底盘下方，保证火炬能够持续燃烧。同时，这也为检修设备人员留了空间。 ”
在材料选用上，考虑到大众对冬奥冰雪的感知体验以及主火炬塔将在三地永久保留等多方面的因素，团队对与材质感官紧密相关的色泽、质感进行大量的材质表面实验，最终选择了不锈钢材质，并运用8K抛光工艺。
“不锈钢材料在强度、抗风雨腐蚀方面比较有优势，同时可以做出我们想要的冰雪那种晶莹剔透的感觉，能够把周围景物都映射进去，不锈钢材料本身很重，但是抛光的镜面质感在光线下能够产生失重的轻盈感，是很合适的一种材料。 ”马赛说。
在2008年北京奥运会开幕式上， 2008人击缶而歌，这一震撼场面让很多人印象深刻。而当年，马赛作为青年教师参与了北京夏季奥运会开闭幕式的设计，和团队一起完成了开幕式上“缶”“龙柱”等演出道具的设计。

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