淺談結(jié)構(gòu)體系對足球場建筑空間形態(tài)形成的影響

袁征 李田

摘 要 本文通過結(jié)構(gòu)體系對足球場空間形態(tài)形成的影響進(jìn)行探討，得出結(jié)構(gòu)體系對足球場建筑空間形態(tài)的形成有重要作用甚至是決定性作用的結(jié)論。

關(guān)鍵詞 足球場;空間形態(tài)形成;結(jié)構(gòu)體系

1足球場建筑常見的結(jié)構(gòu)形式

足球場建筑空間形態(tài)的影響因素較多，比如足球場看臺的視線設(shè)計和足球場聲學(xué)設(shè)計等，本文探討從建筑結(jié)構(gòu)體系入手，探討其對足球場建筑空間形態(tài)形成的影響。足球場建筑通常由標(biāo)準(zhǔn)足球比賽場地和能容納數(shù)萬觀眾的看臺組成，常見足球場建筑結(jié)構(gòu)類型有以下類型：

1.1 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是按一定規(guī)律布置的桿件、構(gòu)件通過節(jié)點連接構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)殼、網(wǎng)架和立體桁架等[1]。它們?yōu)樽闱驁鼋ㄖ陌l(fā)展提供了一種結(jié)構(gòu)自重輕，制作標(biāo)準(zhǔn)化，表現(xiàn)能力強的結(jié)構(gòu)形式。2008年，在中國北京舉辦了第29屆奧運會，其中跨度為333m×297m的國家體育場，結(jié)構(gòu)形式為微彎平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)特點為屋蓋主體結(jié)構(gòu)是兩向不規(guī)則斜交平面桁架系組成的橢圓平面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架外形呈微彎形雙曲拋物面，由24榀門式桁架圍繞體育館內(nèi)部碗狀看臺旋轉(zhuǎn)而成，屋蓋支撐在24根不等高的立體桁架柱上，柱距為37.958m[2]。

1.2 懸索結(jié)構(gòu)

懸索結(jié)構(gòu)主要依靠鋼索來進(jìn)行承重，鋼索為受拉桿件，可以充分發(fā)揮其性能，傳力合理，節(jié)省材料，施工簡便，適應(yīng)多種平面類型和各種新穎的建筑造型。足球場建筑選用懸索結(jié)構(gòu)可以使球場更加的通透，如果再結(jié)合地形進(jìn)行設(shè)計，甚至可以使市民在城市的某些制高點也能觀賞球場內(nèi)進(jìn)行的比賽，如葡萄牙布拉加體育場。

1.3 膜結(jié)構(gòu)

膜結(jié)構(gòu)是一種具有自潔性、自重輕及施工方便優(yōu)點的結(jié)構(gòu)形式，其建筑造型較為豐富，建筑空間大，透光性好。膜結(jié)構(gòu)在體育建筑中應(yīng)用廣泛，如北京的國家游泳中心，在足球場建筑中也有應(yīng)用，如位于德國慕尼黑的安聯(lián)球場該結(jié)構(gòu)形式的代表性建筑，它表面的膜結(jié)構(gòu)，在夜晚燈光的照射下顯出不同的顏色，帶給球迷一種魔幻的視覺效果。

1.4 組合結(jié)構(gòu)

組合結(jié)構(gòu)是由多個結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行有機組合而形成的結(jié)構(gòu)體系，它通過綜合利用不同結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟指標(biāo)等方面的優(yōu)勢，形成新的建筑空間形式。足球場建筑因其巨大的體量和跨度，為這種結(jié)構(gòu)體系的使用提供了機遇，不同結(jié)構(gòu)形式的相互組合，也賦予了足球場建筑以造型統(tǒng)一、強烈的韻律感、科技感等新的建筑形象，韓國的蔚山文殊足球體育場就是其中的代表。此外，足球場建筑結(jié)構(gòu)形式還有環(huán)索屋蓋系統(tǒng);懸臂結(jié)構(gòu);自重輕而又典雅美觀的自由懸索結(jié)構(gòu)等等。

2結(jié)構(gòu)體系對足球場空間形態(tài)形成的影響

建筑的空間形態(tài)是建筑空間在一定環(huán)境、條件下的表現(xiàn)形式的總和。作為一種客體存在， 建筑形態(tài)具有物質(zhì)和人文的雙重屬性[3]。足球場建筑也受到外在環(huán)境、設(shè)計要求和客觀條件的影響，如足球比賽場地、看臺布置;足球場基地周圍環(huán)境的關(guān)系等。另外，隨著時代發(fā)展很多足球場建筑不僅要求能夠容納更多的觀眾還要考慮球場的其它用途。這些要求的提出，也促使足球場建筑空間容量的增加，如觀眾數(shù)量的增多會導(dǎo)致疏散通道數(shù)量和寬度的增加，為了能給觀眾以更好的視覺及聽覺感受，需要通過視線及聲學(xué)的設(shè)計來滿足這些要求，而這對建筑的看臺布置和屋面吸聲材料的設(shè)置等提出了新要求。諸如此類的要求最終反應(yīng)在了建筑的空間形態(tài)之中，尤其是增大了建筑體量。

一般認(rèn)為建筑平面布置、建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)等因素是建筑空間形態(tài)形成的影響因素。對于足球場建筑平面形式而言，因足球場尺寸有嚴(yán)格規(guī)定，故看臺的最終形式?jīng)Q定了足球場建筑平面最終形式。在滿足視線設(shè)計和觀賽人數(shù)要求的前提下，看臺布置最終決定建筑平面的形狀，如葡萄牙布拉加體育場，其看臺沿球場長邊方向進(jìn)行布置，平面形式近似矩形。而滿足這些要求，就需要選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和比要的建筑材料，因為看臺是圍繞足球場地設(shè)置的，這就決定了看臺布置形式及其外墻材料決定了足球場建筑的建筑空間形態(tài)。另外，為滿足看臺使用要求而對看臺所進(jìn)行的空間設(shè)計也決定了看臺最終布置形式和空間形態(tài)。故看臺結(jié)構(gòu)形式事實上決定了建筑立面的形態(tài)，建筑的結(jié)構(gòu)形式在建筑形態(tài)上多以韻律美、節(jié)奏美和均衡美的方式體現(xiàn)。

為了使足球場建筑為觀眾提供更好的觀賽環(huán)境，越來越多的現(xiàn)代足球場建筑增加了活動屋面，這改變了以往足球場建筑多為開敞屋面的情況，同時活動屋面根據(jù)需要而進(jìn)行的伸縮，賦予了建筑以多種建筑空間形態(tài)?；顒游菝娴膶崿F(xiàn)，除建筑材料和必須機電設(shè)備外，需要利用建筑結(jié)構(gòu)體系來實現(xiàn)。

每種建筑結(jié)構(gòu)體系都有其特點，在外觀表現(xiàn)上也各不相同，足球場建筑所用的結(jié)構(gòu)體系種類眾多，每種都有其特點，反映到建筑形象上都各具特色，如布拉加體育場采用自由懸索結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系塑造了其輕盈的外形;韓國蔚山文殊足球體育場采用多種結(jié)構(gòu)形式相組合的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)體系賦予了其強烈的韻律感和統(tǒng)一的造型;德國的戈特利布·戴姆勒體育場采用了環(huán)索屋面，這種結(jié)構(gòu)形式賦予了其強烈的時代感和科技感。通過這些不同的結(jié)構(gòu)體系，足球場建筑最終形成了各自獨特的建筑形體：通過這些不同的建筑形體進(jìn)而滿足形成了建筑空間形態(tài)的物質(zhì)特性。足球場建筑最終的形象成為大眾對其的直觀印象并與周圍的環(huán)境相互影響，從而形成建筑空間形態(tài)的人文特性。

3結(jié)束語

在足球場建筑空間形態(tài)的影響因素中，比賽場地和看臺設(shè)計直接決定了足球場的平面尺度和平面形態(tài)，這些因素為建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了限定條件，它們在某種程度上決定了足球場建筑應(yīng)采用的結(jié)構(gòu)類型。每種不同的建筑結(jié)構(gòu)體系對于足球場建筑形體和空間形象的形成又起了重要的影響，甚至在某種程度上說，結(jié)構(gòu)體系利用其獨特的形體決定了足球場建筑最終的形象，進(jìn)而決定了足球場建筑的空間形態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《建筑設(shè)計資料集》編委會.建筑設(shè)計資料集.3[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005：22.

[2] 龐崇安.大跨空間結(jié)構(gòu)在奧運場館中的實踐與發(fā)展[J].建筑技術(shù)，2010，（2）：102-105.

[3] 蔣玲.大空間建筑形態(tài)發(fā)展研究[J].工業(yè)建筑，2008，（38）：76-79.