某高校體育場看臺(tái)建筑方案分析

武宗良，李紅光，李雨閣

(1.華北水利水電大學(xué)，河南 鄭州 450045;2.河南華北水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司，河南 鄭州 450045)

在各類公共建筑設(shè)計(jì)中，體育場館建筑始終是最重要的設(shè)計(jì)之一，也是建筑文化中富有表現(xiàn)力的一章.對于體育場建筑而言，一味地過分追求理性或感性是不妥的，簡單的功能堆砌、隨心所欲的造型創(chuàng)作也是不妥的，應(yīng)注重功能與建筑造型的統(tǒng)一.

1 工程概況

某高校計(jì)劃修建體育場看臺(tái)，看臺(tái)位于體育場

圖1 擬建看臺(tái)與周圍環(huán)境

2 建筑方案設(shè)計(jì)

2.1 看臺(tái)初步方案

建筑設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是滿足功能要求，體育場看臺(tái)最重要的使用功能就是滿足觀眾現(xiàn)場觀看體育東側(cè)，坐東朝西，東臨規(guī)劃的城市道路.看臺(tái)用地東西寬20 m，南北長130 m.該體育場的主要用途為供學(xué)生日常體育鍛煉及舉行全校規(guī)模的運(yùn)動(dòng)會(huì)，看臺(tái)計(jì)劃容納3 500 人，建設(shè)方要求在滿足看臺(tái)使用功能的前提下，充分利用看臺(tái)下部空間，設(shè)置器材室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、健身房等服務(wù)功能空間.看臺(tái)建筑位置示意圖及最終實(shí)體照片如圖1 與圖2 所示.場內(nèi)體育賽事活動(dòng)的需求，使看臺(tái)上即使最角落的觀眾也能盡可能獲得更高的觀看享受.因此，在該類建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)，視線的設(shè)計(jì)就起到了很大的作用，合理的視線設(shè)計(jì)可以充分發(fā)揮看臺(tái)的使用功能，也是確定建筑方案的根本所在.

圖2 實(shí)體建筑

根據(jù)甲方要求及未來主要的服務(wù)對象，參照《體育場建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ 31—2003)(以下簡稱《體育場規(guī)范》)表4.3.5 觀眾席最小尺寸的要求，初步設(shè)定每座寬0.42 m、排距0.80 m.按照《體育場規(guī)范》第4.3.6 條規(guī)定，觀眾席上、下縱向走道之間連續(xù)座位數(shù)目每排不宜超過40 個(gè)(當(dāng)僅一側(cè)有縱向走道時(shí)，座位數(shù)減半)，故取上、下縱向疏散走道寬度1.2 m，共設(shè)8 道，間距約15 m;設(shè)3 道橫向走道，每個(gè)按1.5 m 考慮［1］，初步方案如圖3 所示.

圖3 看臺(tái)初步方案

2.1.1 豎向視線分析

根據(jù)體育場的實(shí)際特點(diǎn)，視線的設(shè)計(jì)以能順利觀看占用場地最大的體育項(xiàng)目為基礎(chǔ)，兼顧其他項(xiàng)目，根據(jù)項(xiàng)目的不同特點(diǎn)，使觀眾能夠看到比賽場地的全部或絕大部分，且能夠看到運(yùn)動(dòng)員的全身或主要部分;當(dāng)看臺(tái)的內(nèi)緣線(即首排觀眾席)與比賽場地邊線及端線(視點(diǎn)軌跡線)不平行時(shí)(即距離不等時(shí))，首排計(jì)算水平視距應(yīng)取最小值或較小值;觀眾座席俯視角宜控制在28°～30°.

根據(jù)《體育場規(guī)范》表4.3.10 規(guī)定，每排座位的升高差(C 值)應(yīng)保證后排觀眾的視線不被前排觀眾遮擋，每排C 值不應(yīng)小于0.06 m;在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的情況下，視點(diǎn)位置及C 值等可采用較高的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合該工程的實(shí)際情況，為充分利用看臺(tái)下部空間，且使座席的俯視角控制在28°～30°，C 值取0.45，最終剖面方案及視線示意圖如圖4 所示.

圖4 看臺(tái)剖面視線示意圖(單位:尺寸為mm，標(biāo)高為m)

2.1.2 平面視線分析

看臺(tái)首排計(jì)算水平視距以起、終點(diǎn)附近看臺(tái)座位為準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)滿足彎道及東直道外邊線的視點(diǎn)高度在1.2 m 以下，并兼顧跑道外側(cè)的跳遠(yuǎn)(及三級跳遠(yuǎn))沙坑，沙坑的視點(diǎn)宜接近沙面，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的原則下，可作適當(dāng)調(diào)整.根據(jù)該工程的建筑規(guī)模，最終的平面方案視線分析如圖5 所示.

圖5 平面方案視線分析示意圖

從圖5 中可以看出，起、終點(diǎn)附近的看臺(tái)位置均可觀看大部分田徑場.且從圖4 也可以看出，看臺(tái)最前排和最后排的視點(diǎn)均可落在跑道最邊緣的0 m 位置，俯視角也控制在28°左右.

2.2 看臺(tái)下部空間的利用

考慮該看臺(tái)東臨規(guī)劃的城市道路，處于對服務(wù)城市的考慮和長遠(yuǎn)安排，建設(shè)方提出了大面積、高容量的看臺(tái)下部空間使用要求.鑒于看臺(tái)的豎向及平面的視點(diǎn)分析，初步確定了整個(gè)建筑滿足觀看比賽活動(dòng)功能的方案，結(jié)合建筑的實(shí)際情況，把看臺(tái)下部劃分為兩層，有近2 000 m2的面積可以利用.結(jié)合建設(shè)方的要求，在該部分空間的一層設(shè)置了器材室、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，二層設(shè)置了辦公室、健身房等，在現(xiàn)有的層高下，最大限度地利用了該部分空間［2］.通過復(fù)雜的剖面和流線設(shè)計(jì)滿足該看臺(tái)的交通疏散，室外設(shè)置有一、二層間的公共樓梯，部分房間內(nèi)部也設(shè)置了上下交通樓梯，看臺(tái)下部空間的交通與通往看臺(tái)上部的交通路線相互分離，互不干擾，做到了功能的合理分區(qū)［3－4］.該看臺(tái)在今后的使用中，在滿足消防的前提下，空間可靈活多變，從而實(shí)現(xiàn)其服務(wù)城市和社會(huì)的要求，并給予富有時(shí)代感的城市立面.

2.3 建筑與結(jié)構(gòu)的相互協(xié)調(diào)

該看臺(tái)總高度8.850 m，室內(nèi)、外高差0.300 m，最大柱距6.2 m×4.0 m，結(jié)構(gòu)計(jì)算中采用梁板柱模型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)注重與建筑物特點(diǎn)和功能相吻合.

1)看臺(tái)和主席臺(tái)部分采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主席臺(tái)上部罩棚采用鋼管桁架膜結(jié)構(gòu).由于體育場看臺(tái)功能要求的特殊性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)盡量使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在受力合理的情況下和建筑物造型吻合，減少用構(gòu)造堆坡的方法找型，提高了結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理性.

2)混凝土結(jié)構(gòu)中的梁板除二層局部為平面，其余均為斜、折梁板，以滿足看臺(tái)視線的要求.斜、折梁板的結(jié)構(gòu)形式，對抗震十分不利，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用了多種方法，如合理調(diào)整柱網(wǎng)分布，選擇合理的梁柱截面，采用高強(qiáng)度抗?jié)B混凝土、高強(qiáng)度鋼筋等，對該工程的結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，使該工程更加安全、經(jīng)濟(jì)合理［5］.

3)在中部的主席臺(tái)上方設(shè)置成組懸挑的鋼管桁架膜結(jié)構(gòu)罩棚，在起到雨棚作用的同時(shí)，巧妙地化解了看臺(tái)體量過于狹長的觀感，以輕盈、開放的形象與下部平實(shí)、厚重的鋼筋混凝土看臺(tái)構(gòu)成對比，強(qiáng)化了該項(xiàng)目健康、活潑、富有朝氣的文體建筑形象和性格表達(dá).在結(jié)構(gòu)上，上部傾斜且懸挑的鋼管桁架膜結(jié)構(gòu)罩棚空間受力復(fù)雜，下部鋼筋混凝土柱作為上部管桁架支座，使結(jié)構(gòu)上、下兩部分組成一個(gè)整體.

2.4 建筑物的細(xì)部處理

1)罩棚設(shè)計(jì).室外看臺(tái)上空的鋼管桁架膜結(jié)構(gòu)罩棚，總面寬48 m，將主席臺(tái)全部覆蓋，兼顧部分普通觀眾，形式上富有動(dòng)感和標(biāo)志性，但在受力、構(gòu)造和形式聯(lián)系上帶來較為復(fù)雜和獨(dú)特的設(shè)計(jì).

2)色彩設(shè)計(jì).在建筑外觀方案設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了學(xué)校建筑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，采用了輕快、現(xiàn)代、節(jié)奏感強(qiáng)的風(fēng)格，體現(xiàn)了當(dāng)代大學(xué)生們的朝氣與銳氣.東立面設(shè)置紅綠藍(lán)的色塊裝飾，與西立面的紅黃藍(lán)看臺(tái)顏色相呼應(yīng).

3)總體造型設(shè)計(jì).建筑造型新穎，立柱突出，簡單有序，富有活力，節(jié)奏明快，韻味無窮，最終確定的建筑效果圖如圖6 與圖7 所示.

圖6 看臺(tái)西立面效果圖

圖7 看臺(tái)東立面效果圖

3 結(jié)語

體育場看臺(tái)的主要功能就是觀看體育活動(dòng)，在該類建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)，看臺(tái)視線的設(shè)計(jì)尤為重要.該項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)在滿足看臺(tái)觀賞的基本功能的前提下，合理利用了看臺(tái)下部空間，注重結(jié)構(gòu)合理、細(xì)部處理、建筑物的藝術(shù)和文化內(nèi)涵處理，既追求空間的充分利用、形象獨(dú)特，又避免了過分的形式感和隨意地處置，每一個(gè)形體和處理都能找到具體的功用和目的，避免了過分的浪費(fèi)和華而不實(shí)的設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了從功能出發(fā)這一建筑設(shè)計(jì)的基本原則.

［1］北京市建筑設(shè)計(jì)研究院.JGJ 31—2003 體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.

［2］申永剛.大中型體育場館的靈活性與適應(yīng)性研究［D］.廣州:華南理工大學(xué)，2005.

［3］公安部天津消防研究所.GB 50016—2006 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［4］徐鋒，楊磊.小型體育場的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2011，37(25):26－28.

［5］中國建筑科學(xué)研究院.GB 50011—2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.