计算机设计制图在湖州南太湖湿地奥体公园体育场设计中的重要作用

刘锋

(北京中环世纪工程设计有限责任公司，北京 100000)

计算机设计制图在湖州南太湖湿地奥体公园体育场设计中的重要作用

刘锋

(北京中环世纪工程设计有限责任公司，北京 100000)

本文以湖州南太湖湿地奥体公园体育场的设计为例，研究了体育场馆的可持续设计和赛后利用。具体描述了体育场固定看台和屋面罩棚结构体系分离设计，比赛场地可持续设计，足球场地草坪日照计算确定，体育场屋面开口形状和尺寸，对赛时、赛后功能转换的可持续设计，屋顶观光廊的赛时、赛后利用模式，VIP包厢的赛时、赛后利用模式问题，固定看台下部空间赛时、赛后利用模式等，并提出体育场可持续设计方案和赛后利用模式策略。

体育场看台比赛场地可持续赛后利用

1 引言

随着各国经济发展水平和综合国力的不断提升，越来越多的国家具备了举办大型运动会的资质，大型运动会的不断增加在一定程度上带来的是大型体育场馆的兴建。为了更好地满足赛事的需要，为赛事的成功召开提供一个科学、舒适、合理的环境，各国或者各城市不惜投入大量的资金、人力和物力去兴建大型体育场馆。但是大型体育场馆的赛后利用问题却没有因体育场馆的增多得到很好的处理，国内和国外大型体育场馆的“一次性消费”现象屡见不鲜。整个大型体育场馆呈现出赛时“风光无限”，赛后“无人问津”的两极现象。曾经的蒙特利尔，就曾用了几十年的时间偿还自己在奥运会期间新建场馆的欠债。如何在大型体育场馆越来越多的今天提高赛后场馆的利用率，避免场馆闲置，处理好赛后场馆的利用问题是一个有可持续发展和生态优化意义的问题。怎样在体育场设计初期就将赛时和赛后的循环利用问题考虑其中，并找到合理的解决方式，已成为我们设计体育场时必须考虑的关键因素。在项目建筑方案设计之初就认真考虑体育场未来“生长”和赛后空间利用的需要，成为延长体育场建筑有效使用期限的重要设计环节。

2 湖州南太湖体育场可持续设计和赛后利用实施策略研究

2.1 工程概况

该体育场是一幢综合性的（市民健身中心和市民休闲活动中心）体育建筑。本建筑地上4层（局部五层），地下1层（主要为设备层及人防汽车库）。总建筑面积约86000平方米，建筑高度55米。观众席40000座（其中活动坐席5000座）。

图1 建筑效果图

2.2 设计原则

（1）“以人为本”规划设计原则。建筑设计从使用者（主要是观众和运动员）的实际需求出发，试图营造出创造具有"时代性、标志性、地域性"的建筑形象。

（2）“可持续设计”原则。充分利用看台下部建筑空间为体育场今后的日常运作和维护，以场养场，平时可举办群众性的体育活动，为体育产业化创造良好的条件。将屋面罩棚钢结构体系和内部钢筋混凝土看台结构体系分离设计，结构受力合理，预留日后看台增加楼座条件，扩大观众席坐席数，适应未来建筑“生长”需求。

（3）建筑“地域性”和“时代性”相结合，认真研究当地的气候特点和历史文化内涵，将地域文化和时代性完美结合，创造出具有生命力的建筑，积极采用新技术，新材料，新工艺，充分体现出建筑的时代感，提高建筑的科技含量。

（4）“生态设计”原则。充分利用现有湿地内的湖泊水体的天然冷热源，采用地道通风技术和水源热泵技术，为建筑物提供冷热源，保证舒适的室内人居环境。

2.3 总体布局

根据该湿地奥体公园总体规划要求，主体育场将设置在自然湿地公园的核心区域，南向、东西向有自然湖泊环绕。体育场西侧布置游泳馆（邻水而建）和五星级酒店（接待赛时官员和运动员）。在体育场南侧布置有圆弧形商业步行街和体育场围合成生动活泼的商业休闲空间。总平面规划图如下图所示:

图2 湿地奥林匹克体育公园总平面图

体育场场地东向、南向有机动车出入口，北向有人行出入口（在体育场北侧市政道路边布置社会车辆停车场，观众停车后步行进入体育场北侧湿地区域，再东西向分流如二层观众入口层进入观众席就座）。

3 可持续设计与赛后利用模式

3.1 平面形式研究

主体育场平面形式上采用“内椭圆外圆”的布置方式，运动场地长轴方向为南北向布置；体育场在形式上呈现出向东西向和西北、东北、东南、西南开放的空间形态，以满足四季风向变化体育场达到良好的通风效果，利于排除余热余湿，同时减少风压波动对体育场屋面维护结构的破坏作用。圆形体育场视距较椭圆形体育场短，视线质量好，东西看台可以容纳更多的观众，60%为Ⅰ、Ⅱ的视觉优质区，最大限度的争取了视觉优质区内的观众数量。看台层平面图如下:

图3 看台层平面图

3.2 体育场主体设计及赛后利用模式

首层平面由赛时运动员检录厅、裁判员用房、组委会用房、新闻中心、贵宾入口门厅、贵宾等候室和商业等用房组成。设四套（男女运动员各两套）带有更衣室、淋浴间、卫生间、按摩室的运动员休息用房，可满足国内省级体育赛事和国际性足球比赛的要求，赛后可以承接国内、国际足球比赛，供俱乐部常年使用；医务室、兴奋剂检测室、赛后控制中心等可为各种比赛提供服务。另外，首层还设有大会议室、新闻发布中心、电视转播技术用房、消防控制中心等用房。首层平面图如下图所示:

图4 体育场首层平面图

二层为观众休息平台，由此向下进入下层看台，向上可通过楼梯和自动扶梯进入上层观众看台，自动扶梯的设计可在短时间内快速输送人流，也为赛后集中商业空间利用留有条件。本层设有观众休息平台、残疾人坐席区、观众卫生间和商业用房，商业用房赛后为地方特色文化、体育用品出租商业功能。三层中段为主席台（贵宾席）、记者、评论员和运动员休息用房，包括休息厅、卫生间、安保用房和服务用房等配套服务房间。赛后为企业总部出租办公用房。

三层南北两侧为带独立卫生间的赞助商包厢及服务用房，是“以场养场”利用的典范，赛时为赞助商客房，赞助商观众可直接到包厢前面的两排高级贵宾坐席区观看比赛，包厢赛后为赞助商办公用房；

四层为上层看台的入口层，可通过楼梯和自动扶梯进入本层观众看台。本层设观众休息厅和观众卫生间及出租商铺。商业用房赛后为地方特色文化用品零售商业。赛后二层商业空间和四层商业空间可分可合，灵活方便。

东西向两层看台，东西向上下层看台各设16个疏散口；南北向两层看台，上下层看台各设12个疏散口；每个疏散口净宽2.4米（充分考虑四股人流疏散宽度和扶手宽度的影响），疏散总宽度为134.4米，平均疏散宽度指标达0.3355米/百人，完全满足疏散要求。残疾人坐席区共80席，普通观众固定席排距820mm（规范规定800mm，考虑到规范制定时间较早，当今年轻观众人体平均身高和腿长较中老年观众尺寸大的因素），座宽500mm；活动座席排距850mm，座宽500mm，残疾人座席尺寸1200mmx1000mm。

主席台设在西侧看台楼座下层，主席台贵宾及记者、评论员席排距1100mm，贵宾席座宽600 mm（设软包椅），记者评论员席座宽550 mm。包厢座席为1012席，共设前后两排,排距820mm，座宽500mm。

3.3 屋顶观光层赛时可持续设计和赛后利用模式

屋顶观光廊是体育场采用赛时安全管理和赛后旅游观光功能的典范，具有划时代的意义，为赛时体育产业和赛后旅游产业的完美整合创造了条件，是体育场可持续和赛后利用较为成功的范例。屋顶观光层由访客休息厅、快餐厅和室外观光廊组成，赛时为安保人员监控场地安全使用。游客可以通过四部钢结构楼电梯筒登上体育场的顶端，俯瞰整个奥林匹克湿地公园，甚至将大半个湖州城的美景尽收眼底。屋顶观光层通过四部观光电梯和八部剪刀梯和首层、二层观众接待（售票）大厅相连。

3.4 剖面可持续设计研究—空间利用的创新点研究

为了节约造价和控制建筑高度，体育场看台屋盖采用比较省钢的空间结构体系—双曲网壳结构（局部两层），屋面最高点约为55.00米，屋顶罩棚内环观光廊外设置竞赛场地照明灯具。

看台设计视线的基本视点取西直道终点线外边处，上下层看台视点均取在竞赛场地地面处，活动看台第一排眼高1.649米，活动看台下部空间功能用房可以直接自然采光，克服了体育建筑功能用房进深大，光线不足的缺点，是适应湖州建筑通透的气候特点的需求的设计。活动看台移走后首层功能房采光更加充足，因为固定看台第一排眼高3.647米，固定台看下部空间更高。固定看台普通坐席前后错位布置，视线升高值每排取值0.06米，赞助商和贵宾席视线升高值每排取值0.12米，比普通观众可获得更好的视觉质量。活动看台最近水平视距6.45米，固定看台最小水平视距为12.20米，固定看台最大水平视距为57.62米；通过图示法试验研究，视线最大俯视角为28度时看台高度和看台下部空间利用最为方便，因为看台过高需要增加横向走道，看台建筑面积就会增加，不利于造价控制。通过调整最大视线俯视角，即可以调整看台下部三角形空间有效利用高度，也可以调整看台最高点高度,从而控制体育场看台顶部高度和屋面高度，达到经济实用的目的。同时赛后利用局部夹层空间改为商业空间，以消除看台下部三角形无效空间。

3.5 看台下部空间可持续设计

充分利用看台下部空间，为体育场今后的日常运作和维护管理提供收入来源。以场养场，赛后举办大型群众性体育活动，为体育产业化创造良好的条件。东看台一层设群众性体育活动用房，如保龄球、射箭、乒乓、桌球室、棋牌室、健身房等。西看台一层为赛后足球俱乐部常年使用房间，可为专业球队提供日常训练的休息场所，室外场地可以同时为其服务；二层和四层可以全部用来作为赛后商业功能加以有效利用，为体育场赛后利用的主要辅助功能，为早日回收投资作出贡献；体育场三层东西看台设有豪华包厢，这些包厢均可出租、出售，以补足建设资金的理想选择；三层看台还设有咖啡、快餐、冷饮、体育健身等服务性商业空间；地下一层可设置电子游戏厅、网吧等服用空间。所有这些空间的设计均为今后的体育产业的发展提供了良好的基础条件。

3.6 比赛场地的可持续设计和赛后利用策略

体育场的比赛场地按最新国际田径联合会、国际足联足球比赛规则的要求进行设计，并预留两条跑道的空间以适应未来国际标准发展变化的需要。本体育场方案设计时设计了8条比赛跑道，在比赛场地外围预留5000座活动座椅看台区，为日后赛后利用活动座椅作为举办演唱会的临时看台，可以将舞台区和观众区集中布置道足球场地中央可供5000人观看演唱会。同时，为日后竞赛跑道扩容提供预留条件，即随着体育场地生长的需要，取消比赛场地四周活动看台坐席后，可增加两条跑道，直接扩建为能够承担甲级或国际比赛的竞赛场地。

足球场地采用模块移动式天然草坪，方便移动和平时养护管理，赛时可举办开闭幕式和田赛比赛及赛后举行如演唱会等大规模群众性集会。足球场草皮养护采用自动喷灌系统，草坪下方采用雨水收集系统，以节约用水。

足球场地草坪至少满足德国日照时间4小时的日照标准（目前，中国国内没有相关规范可查），体育场屋顶比赛场地上方罩棚内轮廓线为四个圆弧组成的封闭曲线，是根据日照计算后确定的轮廓线，以保证草坪成活率和健康生长的需要。

3.7 体育场固定看台区和屋面罩棚的可持续分离设计

体育场固定看台结构体系和（屋面）罩棚结构体系独立设置，将看台区混凝土框架结构体系和屋面双曲网壳结构体系分离设计，钢筋混凝土框架结构基础和屋面结构基础独立设置，可以克服因不同受力荷载的结构基础不均匀沉降对屋面结构体系的影响，每个结构子系统可根据需要拆、留。同时可利用屋顶观光廊四部楼电梯钢结构筒体支撑屋面双曲网壳体系，减少屋面因跨度过大带来的屋面结构弯矩过大造成钢材用量增加的不利因素，对屋面结构用钢量的减少和屋面结构整体刚度的增加具有积极意义。这种结构分离设计灵活性强，施工方便，为日后体育场馆扩容增加新的看台楼座预留可持续发展的条件。

3.8 新材料，新技术，新工艺的应用—可持续设计

体育场屋面结构为双曲网壳结构，为国内继深圳大运中心体育场后采用的第二例大跨度网架结构。体育场屋面外维护结构采用钛合金板材，外开放式屋面幕墙系统，内层采用带隔热防水功能的直立锁边的铝镁锰屋面板，钛合金板材具有自清洁功能，可减少日后屋面的维护费用，节省运营成本。屋顶内环局部采用光伏板，为体育建筑赛后提供照明电源。屋面材料大规模采用金属板材，日后可回收利用，节约资源。

通过上述文章的论述，我们可以看出某湿地奥体公园体育场的可持续建筑设计有着自己独特的闪光点，体育场馆赛后利用的分析研究也是有理有据，但是想要成功地将体育场馆赛后利用问题落实到实处，我们首先要解决的是大型体育场馆赛后利用中存在的相关人员管理水平问题和大众体育消费意识问题。以大众体育消费意识问题为例！研究表明，大型体育赛事结束后，大型体育场馆的利用问题已经向社会化趋势发展。因此，赛后体育场馆的效益如何，一是看体育场馆能否满足人民大众进行体育锻炼、健身的需求；二是看人民大众体育消费和健康意识的高低。从理论上讲，某湿地奥体公园体育场完全能够满足人民大众进行体育锻炼和健身的需求。但是据有关调查显示，我国人民体育消费意识和国外还有很大的差距。所以，想要从根本上将包含了可持续发展设计的某湿地奥体公园体育场赛后利用问题落实到位，必须要解决大型体育场馆赛后利用中存在的相关人员管理水平问题和大众体育消费意识问题。

4 结束语

可以说，赛后场馆的利用问题是一把双刃剑，它既可以给举办城市带来声誉和收入，促进当地体育产业的发展，也可以因赛后使用率低甚至是没有使用，给举办国家或者是城市带来债务和累赘。任何一个举办国或者是举办城市都会对赛后场馆的利用问题广泛关注，因为赛后场馆能否实现自己赛后的可持续利用，会对举办国或者举办城市的经济带来举足轻重的影响。某湿地体育场的设计充分考虑场馆的比赛价值和赛后利用价值，体现了建筑设计与商业、休闲、旅游、娱乐、餐饮、健身、文化展示等活动的紧密结合，通过具体设计细节的展示，充分显示了设计者对可持续发展理念的理解和坚持。

特别指出，看台下部空间作为体育建筑的重要组成部分，不仅在赛时作为辅助功能用房的空间，赛后也给体育建筑综合化提供了条件。如何科学有效地利用这部分空间，使之尽最大可能发挥作用，填补体育场建筑功能上的单一和不足，是建筑师研究的课题，需要多方共同努力。

[1]曾涛主编.体育建筑设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]体育建筑设计规范[S].JGJ31-2003.

[3]民用建筑设计防火规范[S].GB5006-2006.

[4]建筑设计资料集(第七册)[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[5]国际田径联合会竞赛规则[M].{2000-2009}.

[6]田径场地设施标准手册[M].北京:国际田径协会联合会编人民体育出版社,2009.

The Important Role of Computer Design Drawings in Design in Huzhou South Tai Lake Olympic Park Stadium

LIU Feng
(China-Union Century Architecture Design Co,.Ltd,Beijing 100000,China))

Based on the design of Huzhou Nantaihu wetland Olympic Park Stadium as an example,research the sustainable architecture design and the use of after game.The paper descripted the stadium stands fixed and awning structure system separation design,the venue for sustainable design,the football field lawn sunshine calculation,the stadium roof opening shape and size, Sustainable design of function conversion in the game or after the game，Use mode of fixed seats lower space in the game or after the game and so on,and point out Stadium sustainable design and sustainable design after the game.

stadium;stands;venues;sustainable;use of after the fame

A

1008-1739（2015）09-65-5

定稿日期：2015-04-12