揭秘！清华助力冬奥会三大赛区火炬台设计

奥运之火在三地火炬台点燃

2月4日晚

第24届冬奥会

在北京国家体育场盛大开幕

开幕式上举世瞩目的主火炬

以创新的方式呈现

在主火炬点燃后

设置于鸟巢和水立方之间

颁奖广场上的火炬台以及位于张家口

和延庆的火炬台被依次点燃

圣火将持续燃烧

至本届冬奥会和冬残奥会结束

位于国家体育场（奥林匹克中心区）

及北京延庆赛区

河北张家口赛区的火炬台

均由清华大学美术学院

党委书记马赛教授带队设计

在开幕式的主火炬基础上

充分融合艺术以及工程技术的要求

体现了“简约、安全、精彩”的冬奥理念

以纯粹的冰雪元素

演绎了纯洁、和平、团结和友谊

晶莹的雪花

和灵动的丝带相向旋转

如冰上长袖飘飘的舞者轻盈优雅

简洁、现代的造型中

透出东方的审美韵味

成为此次冬奥会的亮点之一

国家体育场（奥林匹克中心区）火炬台

2022北京冬奥会火炬台

动态雕塑艺术造型工程

2月4日晚，2022北京冬奥会主火炬在国家体育场举办的开幕式上正式亮相。三个场外火炬台，分别位于国家体育场（奥林匹克中心区）、北京市延庆区和河北省张家口市。火炬台分别由“银丝带”、橄榄枝大雪花图形、底座转台组成，总高约11米，底座台面直径约20米，奥林匹克中心区火炬台底座台面下部增加了一个1.3米高，外直径21.5米的不锈钢裙边底座。

橄榄枝大雪花由90余片小雪花组成，一片雪花代表一个参赛国，上面镶嵌着参赛国的名称。“银丝带”两侧开灯槽，内置灯带，灯光面板用不锈钢板雪花纹造型做盖板，白天呈现整体不锈钢镜面效果。橄榄枝正反面开灯槽，内置灯带，面板用不锈钢板雪花纹造型做盖板，白天呈现整体不锈钢镜面效果，夜晚正反两侧灯带发光。三个火炬台在奥运会举办期间将不间断运行，并将在冬奥会、冬残奥会结束后成为国家体育场（奥林匹克中心区）、北京市延庆区和河北省张家口市三地的永久性雕塑。

清华大学美术学院党委书记马赛介绍，“银丝带”造型完美诠释了本届冬奥会的理念，其紧紧萦绕着象征世界各国携手走向未来与和平的橄榄枝，在不同角度下呈现高低起伏变化的形态，是对冬奥会众多赛事项目速度、激情、节奏、跃动等特征的抽象表达，通过灯光不同的颜色、角度的运动轨迹，结合流光溢彩的转动，让观众既能欣赏到轻舞飞扬的姿态，又能感受到冰雪运动的速度、激情和圣洁的冰雪之美。

“银丝带”不锈钢材质肌理表面经过抛光研磨后光可鉴人，作为一种艺术媒介，延伸了主火炬形象的艺术性，增添了人文之美。区别于传统的静态火炬台，此次动态雕塑作品作为对于冬奥艺术美学的全新阐释，是首次通过动态雕塑来呈现奥运运动之美，与冬奥精神遥相呼应。“银丝带”与橄榄枝非匀速的双向同心运动，为静态放置的火炬增加了时间维度与动态视觉；四周不断变化的环境、观赏者以及镜面成像的人与物都融入作品，成为火炬动态雕塑的一部分，与之浑然一体、晶莹剔透、光彩交相辉映，反映着全世界“更团结”“一起向未来”的奥运主题。清华大学美术学院副教授陈洛奇阐述，“银丝带”类似莫比乌斯环的造型设计中蕴含了“奥运精神的源远流长、永恒无限，无论从哪里开始我们终能相遇，彰显人类命运共同体”的哲学理念。

团队在整个造型设计的过程中，从始至终贯彻简约、精彩与安全的意识，各部分造型在满足实际结构强度需求的同时兼顾了美学的表达，动态造型延伸了主火炬形象的艺术性，在艺术与科学相结合的创新路径下，整个装置的研制过程将艺术、设计、美学与机械结构的交叉融合呈现得淋漓尽致，体现了清华大学美术学院在美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进结合方面的突出优势。

在与张艺谋导演的充分沟通下，马赛带领团队在短短一年的时间内完成了火炬方案的设计、深化以及实施落地工作，充分发挥美术学院设计学科的优势以及清华大学综合学科的优势，彰显了习近平总书记2021年4月考察清华大学美术学院时提出的“美术、艺术、科学、技术相辅相成、相得益彰”的指示精神，汇聚当下中国的艺术语言，阐述了对冬奥精神内涵的理解，展现自然之美、人文之美和运动之美，彰显了中国的文化自信，引领了冬奥文化的时代风尚。

从2008到2022，清华美院“双奥人”

北京2022年冬奥会盛大开幕。点火仪式环节中，婉转悠扬与速度激情交织的场外火炬台设计，是清华美术学院团队呈献给冬奥的礼物。

在北京这座“双奥”之城，承继传统，孕育新声，回溯也望远，清华人的实践从不停歇。

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2020年11月末，接到冬奥会开闭幕式团队的设计邀请，马赛立即组织工业设计系、雕塑系的教师以及10多名博士生、硕士生成立了设计团队。这并不是美术学院第一次参加奥运会，早在2008年美术学院的多位老师就曾参加了北京夏季奥运会开闭幕的设计工作。在广州举办的第十六届亚运会上，马赛担任了开闭幕式视觉造型总设计一职，与团队一起完成了开幕式主火炬的设计。美术学院的老师、学生一直都为奥运会、亚运会等大型赛事的圆满召开贡献自己的力量。

2008年，马赛作为青年教师，在史习平教授的带领下深度参与了北京夏季奥运会开闭幕式的设计，和团队一起出色地完成了开幕式上“缶”“龙柱”等演出道具的设计。时隔14年，作为清华大学美术学院党委书记，马赛带领美术学院设计团队与清华大学机械系、土木工程系教授团队通力合作，充分发挥美术学院设计学科的优势以及清华大学综合学科的优势，贯彻习近平总书记2021年考察清华大学美术学院时提出的“美术、艺术、科学、技术相辅相成、相得益彰”的指示精神，将艺术与科学完美融合，圆满完成了此次北京2022年冬奥会场外火炬台设计，成为了名副其实的“双奥人”。

2020年11月，马赛团队受邀来到位于顺义的张艺谋导演工作室，张艺谋导演向大家介绍了近几届奥运会主火炬的设计趋势，指出主火炬越来越贴近群众，更有利于群众的打卡互动，因此火炬台尺寸不宜过大；同时火炬台要突出简约、纯粹、环保、科技理念，要满足开幕式表演及赛期内观众近距离合影留念需要，由于此次冬奥会赛场分为北京城内、延庆以及张家口三地，因此火炬台要在三地同时设立，要满足抵御严寒、强风等不利的气候条件，并将在赛后永久保留。出于保密原因，张艺谋导演只简单介绍了国际奥委会通过的主火炬的核心图形是直径10米的圆形薄片，希望美院团队能够从设计的角度赋予核心图形更多的艺术美感，同时在满足功能、安全的前提下，实现核心图形更多精妙、复杂的运动。

接到设计任务后，马赛组织工业设计系、雕塑系的师生进行了多次分析、讨论，最终锁定了雪花形象，并在此基础上

从艺术造型、结构、燃气功能、运动等多方面展开论证与设计

提出了“同心双向旋转”的设计方案，并通过动画演绎了灯光效果和旋转效果

施工过程（左右滑动查看）

2021年3月份，团队设计的方案最终在激烈的竞争中胜出，得到了中央领导、奥组委和总导演的一致认可。

在马赛带领下，由马赛、李鹤教授、陈洛奇副教授、博士生任续超、硕士生查星宇、谢让等组成了核心设计团队，开始了为期一年的设计深化工作，以及与航天集团、雕塑工厂的施工对接、监制工作

独特造型诠释艺术与科学的融合

火炬台的造型在开幕式主火炬的基础上

增加了环绕的“银丝带”以及镜面底盘

为了兼顾火炬夜间的动态效果，团队在“银丝带”、橄榄枝和底座转台上均随形设置了灯带，并在灯带外层添加镂空的小雪花格栅以修正光强效果。整体灯光效果以橄榄枝为核心，“银丝带”、底盘灯光与之配合，

营造出冬奥运动强烈的速度感、节奏感和冰雪的圣洁感

灯带细节

受燃气、材料、加工工艺以及力学结构等工程技术的制约，设计方案进行了多轮修改，为了降低反复调整带来的不确定性与不可解释性，团队采用参数化设计，从“银丝带”基础主干曲线阶数的控制，到每一个控制点的坐标调整，支撑结构件的数据化生成，再到每一个小雪花位置的排布，都有数值可依。并且每一次调整、修正的数据都被完整记录，通过数值的优化迭代，使火炬台

既满足工程的要求，又能达到设计的艺术性要求

通过动力学模拟进行形态探索

通过动力学模拟优化造型

通过添加截面进行空间构型

由于场外火炬台必须与开幕式上的主火炬形象一致，基于燃气等现实条件的影响，美术学院设计团队与航天团队合作，对火炬台的橄榄枝形态以及小雪花的排布结构进行了修改，充分体现了

艺术美学和结构工程相辅相成的关系

雪花蜂窝状结构：左边是导演设想的结构，右边是经过团队设计后的蜂窝状结构

团队在设计和深化过程中，始终坚持贯彻“简约、精彩与安全”的理念，在确保安全的前提下，各部分造型在满足实际结构强度需求的同时兼顾了美学的表达，在艺术与科学相结合的创新路径下，整个装置的研制过程充分体现了清华大学美术学院在学科交叉方面的优势，也充分彰显了习近平总书记所说的“美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进”的特点。

巧妙运用材质肌理表达作品艺术性

李鹤教授与团队成员一道，经过对鸟巢等三个场地的实地勘察，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，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

选择了易弯折、高强度、耐腐蚀、耐高温和耐低温特性的不锈钢材质，并运用8K抛光工艺

日光下8K抛光工艺呈现

不锈钢表面经过抛光研磨后光可鉴人，并作为一种艺术媒介，延伸着作品的艺术性，也加强了作品的完整性。

灵动的旋转和对周边环境的映射弱化了雕塑的体量感和轮廓清晰度，使得作品整体产生失重的轻盈感，四周的环境、观赏者通过镜面映射都融入了作品

机械传动为雕塑注入“动”的灵魂

不同于传统的静态火炬，此次火炬台的设计围绕着雪花核心图形，

增加了动感的表达

项目早期尝试以雪花为整体形态，橄榄枝作为枝干结构，该方案具有很高的艺术美学，但是其结构强度以及工程实现上都存在问题。若要满足整个雪花重量都压在一根细小的枝条上且实现转动，就要求整个雕塑厚度约为100 毫米，团队通过有限元受力分析，证实该结构是不可能实现的。深化设计过程中，针对旋转运动支撑结构提出以上下两点支撑的方式，并以萦绕周围的“银丝带”作为中心结构加持，但大雪花自身结构却无法满足结构受力边界条件。清华大学土木工程系石永久教授根据相关国家标准，以及雕塑所在地历史天气数据等确定了整个装置设计校核时应采用的载荷工况，综合考虑风载、雪压以及自重等因素，与美术学院团队一起

最大限度地保留“银丝带”的美学理念

有效地提高了橄榄枝支撑点的强度

优化前后中心图案的受力分析

在此基础上，由清华大学机械系田煜牵头组织，带领其团队骨干成员王子羲老师、高志老师、李新新博士和李远哲博士，针对中心图案刚度较低、整体装置上下支点跨度的问题，提出上下运动支点均采用调心轴承支撑，以适应加工、安装等带来的上下端不同轴问题；通过一端固定、一端预紧的轴承定位方式，以提高薄板的刚度，减小变形，降低失稳风险。电机固定在地面，采用齿形联轴器或双万向节等柔性联轴器连接齿轮箱和薄板转轴，以适应转轴末端较大的偏转，氢气通过旋转连接器、内部中空管道进入到火炬，对轴承、电机等零部件进行选型与校核，

最终实现大尺寸动态雕塑“动”的灵魂

此次冬奥火炬台的设计，是清华大学美术学院继国庆70周年天安门广场“红飘带”景观雕塑之后，

又一次与清华大学土木、机械等学科交叉合作的结果，充分体现了艺术与科学的完美融合，彰显了绿色、人文、科技的特点，融汇了冬奥文化与中国传统文化

随着冬奥的开幕，火炬台将成为冬奥期间的亮点，并将在冬奥之后作为奥运遗产永久留在张家口、延庆等地，充分落实习近平总书记所说的“把更多美术元素、艺术元素应用到城乡规划建设中，增强城乡审美韵味、文化品位，

把美术成果更好服务于人民群众的高品质生活需求”的讲话精神，将冬奥文化深深植根于人民群众的生活中，成为永久的、美好的记忆

清华大学2022北京冬奥会火炬台动态雕塑设计团队名单

美术学院

马赛、李鹤、陈洛奇、罗幻、宿志鹏

任续超、查星宇、谢让、王梦瑶、尹金、杨菊、张升化、张和璞、张雄圣

机械系

田煜、王子羲、高志、

李新新、李远哲

土木工程系

石永久

涂程亮、王文昊

鸣谢支持单位

北京金鼎雕塑艺术有限公司

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来源 | 美术学院

资料提供 | 设计团队

文| 任续超 朱滢

采访 | 朱滢 朱峰诣 陈雨萌 曾钥潼 劳泉玲 黄楚迪

编辑 | 罗雪辉 冯佳琪张佳雯 赵姝婧

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