西部地區(qū)體育建筑設(shè)計(jì)初探
——以海東市體育中心為例

杜達(dá)豐 中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司主創(chuàng)建筑師

體育建筑對(duì)城市的價(jià)值往往不在于形式，而在于它對(duì)城市活力的提升與帶動(dòng)以及對(duì)城市公共空間形態(tài)的塑造。當(dāng)代體育建筑應(yīng)突破由內(nèi)向外、獨(dú)立存在的單向思維，從城市設(shè)計(jì)角度出發(fā)，結(jié)合本土城市風(fēng)貌和功能需求進(jìn)行理性建構(gòu)，破除功能單一、表皮化、簡(jiǎn)單幾何體形式。本土化的理性建構(gòu)意味著建筑的“內(nèi)外結(jié)合”：遵從所處地域空間地貌、城市肌理與涵構(gòu)關(guān)系，順應(yīng)周邊自然生態(tài)，實(shí)現(xiàn)整體環(huán)境的協(xié)調(diào)；建筑體量、尺度適宜，建筑風(fēng)格符合當(dāng)?shù)仫L(fēng)貌，功能多元符合城市需求；合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系，有效控制建筑能耗，做到可持續(xù)發(fā)展。

1 項(xiàng)目概況

海東市體育中心位于青海省海東市樂都區(qū)，北靠丹霞山，南臨湟水河，總用地面積約23.25 公頃 ，總建筑面積約6.3 萬m2，主要包括“一場(chǎng)兩館一園”。場(chǎng)館建筑用地面積約6.5 萬m2，包括體育場(chǎng)（1.5 萬座）、體育和游泳館（含5 000 座體育館、2 000座游泳館）以及停車空間（588 個(gè)，含14個(gè)殘疾人停車位）等配套設(shè)施；體育公園用地面積約16.8 公頃，主要包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球訓(xùn)練場(chǎng)（人工草、含400 m 跑道）、5個(gè)室外標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)、4 個(gè)室外標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)球場(chǎng)及公園配套設(shè)施等。

體育中心是海東城市新區(qū)發(fā)展的起步項(xiàng)目之一，是海東市的窗口工程，在承辦相應(yīng)中大型綜合性賽事的同時(shí)，方便相鄰職業(yè)技術(shù)學(xué)院使用，也充分滿足群眾性運(yùn)動(dòng)和專業(yè)運(yùn)動(dòng)隊(duì)訓(xùn)練之需，起到提升區(qū)域價(jià)值和城市活力的作用。

2 理性設(shè)計(jì)在體育建筑中的應(yīng)用

2.1 “由外到內(nèi)” 結(jié)合本土地貌的空間布局

海東市地處河湟谷地，位于黃河流域通向青藏高原的咽喉位置，湟水河?xùn)|西穿流城市，拉脊山脈控制城市南北邊界。在“兩山夾一河”的自然空間結(jié)構(gòu)下，體育中心在布局上基于理性原則，形成城市整體環(huán)境與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)[1]。

項(xiàng)目用地位于城市西部教育園區(qū)，毗鄰青海省職業(yè)技術(shù)學(xué)院以及城市地標(biāo)海東大道一號(hào)橋，上位規(guī)劃定位為市級(jí)體育文化中心片區(qū)，屬城市新區(qū)增長(zhǎng)極。體育中心確立“場(chǎng)主館副”的建筑布局形式，將體育場(chǎng)布置在用地中心偏南，塑造體育中心標(biāo)志形象；將體育館和游泳館合并布置在體育場(chǎng)西北側(cè)，兩組建筑對(duì)角線布置，保持相對(duì)舒適的平面尺度，各方向出入口距離城市邊界位置適宜，同時(shí)考慮場(chǎng)地留白和對(duì)岸線天際線影響，留出與沿河岸綠地相結(jié)合的公共活動(dòng)和綠地空間（圖1）。

圖1 海東市體育中心俯瞰圖

2.2 融合地域特色的設(shè)計(jì)手法

2.2.1 扎根海東、融合地域的秩序建構(gòu)

歷史發(fā)展悠久、多民族交流使海東市具有深厚的西部文化底蘊(yùn)，雄渾壯闊的丹霞山貌、溫潤(rùn)綿延的湟水流域成為這里的地域標(biāo)簽。體育中心作為區(qū)域內(nèi)地標(biāo)性建筑，結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕c自然特色，根據(jù)邏輯清晰的、普適性的原則，對(duì)空間布局、建筑營(yíng)造、場(chǎng)地設(shè)計(jì)進(jìn)行秩序建構(gòu)，使體育中心與周邊區(qū)域形成相互協(xié)調(diào)的對(duì)應(yīng)和圖底關(guān)系，同時(shí)使建筑、場(chǎng)地與周邊山水形成隱形秩序的有機(jī)結(jié)合[2]。

2.2.2 契合地貌、傳承文脈的造型設(shè)計(jì)

在建筑造型立意上映射粗獷硬朗的丹霞山貌，以折線形體構(gòu)建完整體量，以“丹霞紅”為建筑立面基調(diào)色，通過多邊形金屬幕墻拼接，塑造充滿力量、渾厚、呼應(yīng)地貌的建筑形體。同時(shí)結(jié)合河湟地區(qū)傳統(tǒng)建筑瞿曇寺大殿歇山頂意向，在屋面上利用折面規(guī)律組合和體量切削的手法從不同角度再現(xiàn)傳統(tǒng)建筑的張力與氣勢(shì)。場(chǎng)地景觀上，以體育場(chǎng)為中心設(shè)計(jì)不規(guī)則放射線鋪裝，將場(chǎng)地切割成大小不一的多邊形，用夯土色和混凝土色廣場(chǎng)磚拼貼，營(yíng)造皸裂大地意向，使兩組建筑仿佛從地面生長(zhǎng)出來。利用體育場(chǎng)和體育館之間5 m 左右的高差建造圍合臺(tái)地，在豐富場(chǎng)地空間層次的同時(shí)，也呼應(yīng)了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)莊廓院落的意向。

2.2.3 內(nèi)外呼應(yīng)、相輔相成的景觀與室內(nèi)設(shè)計(jì)

景觀設(shè)計(jì)，緊密結(jié)合建筑充滿張力的幾何形體和平面。在布局上實(shí)現(xiàn)賽常兼顧、集散有序、人車分行，在風(fēng)貌上實(shí)現(xiàn)立足當(dāng)?shù)?、大地景觀、建景一體，在生態(tài)上實(shí)現(xiàn)選材合理、保持水土、適地種樹。

室內(nèi)設(shè)計(jì)通過延續(xù)建筑空間邏輯和材料秩序組合，將河湟建構(gòu)應(yīng)用在室內(nèi)空間邏輯中，注入當(dāng)?shù)厝宋?、自然風(fēng)貌。

通過融合本土地域特色的設(shè)計(jì)手法，體育中心從規(guī)劃、建筑、景觀、室內(nèi)設(shè)計(jì)上充分符合當(dāng)?shù)匦枨?，力求塑造一種內(nèi)生性的、自然的、契合地域文化精神的建筑，正所謂“量體裁衣”。

2.3 結(jié)構(gòu)體系與材料工藝的理性營(yíng)造

大跨度、大空間作為體育建筑的特征，往往為結(jié)構(gòu)選型和材料應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。為了避免出現(xiàn)表皮化、材料浪費(fèi)和過度裝飾的情況，在“結(jié)構(gòu)即裝飾”的原則下，體育中心根據(jù)規(guī)模（市級(jí)）和造型（多邊形體量），對(duì)大跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì)分析，最終確定體育場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)為空間桁架+框架形式，體育館主體結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架+框架形式。

為了節(jié)約用鋼量，體育場(chǎng)利用“樹型”鋼結(jié)構(gòu)支撐大跨屋面，在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能的同時(shí)也呼應(yīng)了建筑三角形母題。體育館利用球形網(wǎng)架塑造不規(guī)則多邊形形體，將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)完整展現(xiàn)于室內(nèi)，在避免過多吊頂裝飾的同時(shí)也豐富了室內(nèi)空間效果[3]。

在材料選型上，以紅砂巖色鋁板、輕質(zhì)混凝土掛板為主材，塑造建筑渾厚、粗獷有力的形象；以仿木鋁格柵、玻璃幕墻為輔材，作為建筑由場(chǎng)外至場(chǎng)內(nèi)空間的過渡材料。主材和輔材在邏輯和秩序下被用于構(gòu)造中，簡(jiǎn)潔、大氣的材料組合和統(tǒng)一的色彩搭配完美實(shí)現(xiàn)建筑的造型追求。

3 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與建造控制

3.1 結(jié)構(gòu)體系的合理創(chuàng)新

合理的結(jié)構(gòu)體系是體育建筑建構(gòu)的關(guān)鍵步驟，體育場(chǎng)所用桁架結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)效能較高，傳力路徑清晰。但是折板型建筑屋蓋采用普通平面式桁架存在不足之處：涉及異形空間時(shí)，平面桁架結(jié)構(gòu)布置斜腹桿較多，相貫節(jié)點(diǎn)焊接難度大，尤其在嚴(yán)寒或偏遠(yuǎn)地區(qū)施工難度較大[4]。

體育場(chǎng)根據(jù)現(xiàn)狀條件，在結(jié)構(gòu)體系上進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計(jì)三角形折板空間桁架結(jié)構(gòu)，根據(jù)屋面造型在懸挑方向布置空間桁架，通過上弦、中弦、下弦桿件的空間靈活組合，使桿件之間的受力均衡合理，同時(shí)減少腹桿桿件，實(shí)現(xiàn)材料的節(jié)約，便于施工安裝。同時(shí)，多榀桁架拼接可以形成完整的空間結(jié)構(gòu)體系，無需額外布置上下弦水平支撐，形成無水平支撐體系的穩(wěn)定懸挑空間桁架結(jié)構(gòu)。這樣基于理性的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新在充分滿足了設(shè)計(jì)意圖的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了材料的集約和施工的便利性，對(duì)今后的體育建筑設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。

3.2 可持續(xù)、集約、節(jié)能的構(gòu)造措施與設(shè)備系統(tǒng)

基于多邊形折面建筑造型，體育中心金屬幕墻和屋面統(tǒng)一采用鋁板作為圍護(hù)材料，在防水、保溫措施方面采用“防水透氣膜+玻璃棉保溫+壓型鋼板”一體化設(shè)計(jì)，在滿足建筑防水保溫需求的同時(shí)防止金屬表面銹蝕，進(jìn)而增加建筑使用壽命。

為保證建筑的可持續(xù)發(fā)展以及空間的舒適性和節(jié)能降耗的平衡，體育中心布置相對(duì)集約和靈活的設(shè)備系統(tǒng)。在室內(nèi)場(chǎng)館、觀眾大廳等大空間采用低速全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)，在室外空氣焓值低于室內(nèi)時(shí)全新風(fēng)運(yùn)行，以降低運(yùn)行能耗；游泳池采用泳池專用熱泵除濕空調(diào)機(jī)組，對(duì)室內(nèi)能量進(jìn)行熱回收，達(dá)到節(jié)能效果；在休息室、教練用房、辦公室等小空間采用集中新風(fēng)系統(tǒng)，避免使用多聯(lián)機(jī)從而降低能耗[5]。

3.3 建筑師的設(shè)計(jì)施工全過程控制

體育建筑體量巨大、造型復(fù)雜，在體型系數(shù)、空間容積、結(jié)構(gòu)計(jì)算以及與各專業(yè)系統(tǒng)的銜接等方面都需要建筑師精準(zhǔn)控制。在設(shè)計(jì)過程中，利用計(jì)算機(jī)參數(shù)化建模，建筑專業(yè)參與到結(jié)構(gòu)建模、水暖電的管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，即時(shí)保證與其他專業(yè)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，提高協(xié)同度；在施工過程中，全過程參與到結(jié)構(gòu)施工和材料選型中，使體育中心的建筑空間和外立面有較好的完成度。

4 結(jié)語

海東市體育中心是基于理性設(shè)計(jì)的完整營(yíng)造。作為一個(gè)復(fù)雜的建筑類型，要實(shí)現(xiàn)在城市特色格局下的可持續(xù)發(fā)展，需要從整體環(huán)境出發(fā)，尋找本土空間與地域風(fēng)貌的契合點(diǎn)。同時(shí)，在建造過程中要綜合考量功能復(fù)合、空間體驗(yàn)、結(jié)構(gòu)實(shí)用、節(jié)能降耗、材料集約等多方面因素，實(shí)現(xiàn)積極應(yīng)對(duì)城市環(huán)境、生長(zhǎng)于大地的本土體育建筑。