董振宇
上海工程勘察设计有限公司 上海 200042
潍坊市体育运动学校是我作为项目经理完整参予的第一个大型项目。有付出,有收获,也有教训,对我个人职业的发展意义重大。我希望通过对项目设计过程的记录,找到在设计道路上不断前进的方向,并修正自己对建筑设计的认识。
2013年我公司通过公开招投标,中标了潍坊市体育运动学校的方案设计及施工图设计。工程由两部分组成:包含潍坊市体育运动学校,潍坊市重点竞技体育学校。两校规划总用地557898m2,可建设用地443025m2。
两校统一建设,分开管理,规划地上总建筑面积185421m2,地下建筑面积2094m2。
共有22个主要建筑单体和若干配套建筑(包括5个专业室内训练馆,2个专业室外训练馆)。除体育文化交流中心外,建筑高度均为总高不超过24m的低多层建筑。设计各类室外训练场地共56片,包含标准田径训练场,足球训练场,橄榄球训练场,篮球训练场,排球训练场,手球训练场,网球训练场,沙滩排球训练场,沙滩足球训练场。规划在校生5900人。
最大的训练馆为20#楼训练馆,建筑面积达到了13956m2,长155.4m,进深55.8m,最大跨度37m。
我将对项目的设计、施工、交付、运营、总结进行说明,大致介绍体育类专门学校在项目建设过程中设计特点和工作特点,希望能给同行们一些启示。
1.教学方式:寄宿制体育学校,涵盖小学至高中,是潍坊市乃至山东省培养体育专业人才的摇篮。
2.教学特点:体育训练和文化学习并举。
3.各训练场馆的体育工艺设计及施工专业性强。
4.地理气候特点:滨海经济开发区位于潍坊市区北部30公里,地势较低,典型的滨海气候特点,空气含盐度较高,土地碱化严重。
5.结构特点:学校教学建筑采用普通混凝土框架结构;体育训练场馆建筑采用大空间,大层高的混凝土框架,钢结构网架屋顶的混合结构。
6.能源利用特点:大面积采用太阳能和地源热泵。
7.在建设投资有限的前提下,需要达到经济性与功能性的平衡。
1.项目设计指导思想和设计特点
按照滨海区城市建设总体规划,考虑学校建设与城市长远发展相结合,体现绿色体育、科技体育、人文体育的宗旨,并注重传统风格与现代理念的融合。潍坊市体育运动学校与潍坊市重点竞技体育学校要统一规划、合理布局。潍坊市重点竞技体育学校位于基地西部,紧邻海河路。潍坊市体育运动学校位于基地东部。两校主入口合二为一,设在港城街上,形成并强化从主入口至滨海体育场的中心轴线,办公教学生活区围绕轴线布置,外围是场馆区,构成统一的建筑组团,这样加强了与滨海体育场的联系,同时平衡了体育场巨大的体量。考虑当地的传统和气候特点,建筑和场地的朝向均为正南北。在单体上,将两校办公楼,校史馆合建为一个单体,服务楼合建为一个单体,放在正对主入口的规划轴线上,这既节省了造价和用地,也进一步突出了贯穿南北的轴线关系。
2.立面设计
我们希望寻找学校与建筑的一种交流和对话,通过建筑表现学校的精神和追求。在体育学校这个特殊的培养环境中,文化学习和专业训练往往只能兼顾其一。要培养学生各有所长,同时能够平衡发展,需要我们有创新,敢于尝试。我们选择了古典与现代这两种元素来诠释这种关系。古典的象征着文化理论的学习,象征着诲人不倦的教学宗旨,象征着尊师重道的传统理念;而现代的象征创新的教学方法,象征着敢于拼搏的体育精神。在办公教学生活建筑中,立面突出红白灰三色的新古典主义。古典的三段式的立面处理,改良的线脚装饰,现代的玻璃幕墙和装饰材料等等,古典与现代的碰撞,正表现了学校育人的根本目的。而在训练场馆建筑中,我们采用了完全现代的设计手法,条形长窗,大面积的玻璃与铝板,外遮阳等等,一方面满足功能和结构的要求,一方面展现现代体育的欣欣向荣。
3.节能技术措施
(1)地源热泵
教学建筑和训练场馆均采用地源热泵系统作为空调的冷热源,室外埋地换热系统由当地专业设备厂家配合做岩土热响应实验,并负责设计施工。地埋管换热器换热量应满足地源热泵系统最大吸热量或热释量的要求。按地源热泵几组夏季性能系数EER、冬季性能系数COP的值。地下室设水冷螺杆全热回收式冷水机组及板换,循环水泵,夏季的冷凝热回收可以提供给生活用水使用。夏季进出水温为7/12度,冬季热水进出水温为40/45度。
(2)太阳能
6#~8#(III类宿舍),18#、19#学生公寓、5#服务楼(食堂)均采用了太阳能热水系统。
a.6#~8#,18#、19#学生公寓太阳能热水系统采用集中热水供应系统(定时供应),1-5F为一个热水分区。公寓的热水分区和给水分区一致,以此来保证冷热水系统的压力一致。
5#服务楼太阳能热水系统(厨房和桑拿用热水)采用集中热水供应系统(定时供应),1-3F为一个热水分区。服务楼的热水分区和给水分区一致,以此来保证冷热水系统的压力一致。
b.太阳能板统一安装在屋顶;屋顶同时设置热水水箱(开式水箱)和冷水水箱。太阳能热水系统辅助热源为85度高温热水,由真空锅炉提供。
c.室外锅炉房内设燃气真空锅炉,提供生活热水换热器所需高温热水(热媒)。锅炉房内锅炉补水需经软化处理。锅炉制备的高温热水输送至屋顶对应的板式换热器进行水-水热交换,来制备生活用热水,并储存于屋顶热水水箱。
d.热水循环管道采用上行下给方式,机械循环。
4.对耐碱防蚀的考虑
a.场地回填换土。
b.利用基地内外水系逐渐过滤排放盐碱物质,降低土壤盐碱度。
c.采用耐盐碱的植被组织景观。尽量使用当地树种。
d.对建筑材料的选择优先考虑其耐盐碱性能,做好墙身和屋面的防水密封措施。
e.对钢结构和门窗等采用涂层等外保护措施。
f.对设备定期维护保养,清除盐垢。
g.建筑底层均设置防水层防止盐碱沿建筑墙体和基础向上渗透。
5.体育工艺设计
为了保证设计达到训练比赛的使用要求,我公司聘请了上海申奥工程有限公司作为该项目的体育工艺配合单位,并聘请国家体育总局计划财务司原体育标准处处长戴正雄,以及上海市体育局计财处专家,现任上海体育场地建设开发有限公司总经理、上海运动草坪景观工程有限公司董事长顾爱斌等专家为顾问,为项目的体育工艺提供指导性意见,并对相关设计做出评审。通过顾问公司和专家,我公司还组织了多次实地考察。先后参观了上海市射击射箭运动中心、上海体育技术学院、上海市东方绿舟体育训练基地,确保了体育工艺设计的准确实用。
6.项目的经济性控制
项目设计中,我公司一直坚持的原则是以实现功能为首要目标,然后才是尽可能控制并降低建设成本。在这个过程中,我认为3个方面最重要:明确使用要求;选择合理的结构形式;选择合理的建筑构造。
a.首先,在设计中我们需要反复和使用单位明确训练场馆的标准,因为比赛标准和训练标准的差异很大,主要反映在建筑净高的控制和场地照度的标准上。最后明确除了9#排球训练馆需满足比赛要求,其他场馆只要满足训练标准就可以,这就为造价控制创造了先决条件。
b.其次针对不同的功能选择不同的结构形式。以11#楼训练馆为例,一层二层都是大空间的训练馆。一层净高要求7米;二层净高要求11米。如果为了满足使用要求增加层高,不仅造价大幅提高,总高度也会突破24米。为了尽量降低结构梁高,控制管线安装高度,同时减少一层柱对训练的影响,二层楼板采用了空腹楼盖的形式。不仅保证在一层的大空间没有柱落地,同时利用结构空腹布置管线,既实现了功能也兼顾了经济性。
c.合理的建筑构造同样重要。以室外场地草皮为例。表面看人工草皮和天然草皮各有优点。从比赛角度出发,天然草皮更接近实际比赛环境,应该是首选才对,使用单位一开始也倾向于选择天然草皮。但通过对训练要求,运营成本,施工要求的对比后,我们发现人工草皮才是最合适的选择。首先学校的训练是全天候的,场地基本处于一直有人的状况,采用人工草皮需要定期对草皮进行养护,养护期无法训练;其次人工草皮的前期投入小,但后期的维护费用大;最后采用天然草皮时,要达到训练的平整度,施工要求高。采用人工草皮则可以完美解决以上问题。
除做到以上3点外,设计上还要注意设定合理的空调设备运行标准,选定合适的照度标准,降低运营费用。从而将项目的建设费用和营运费用控制在合理水平。在此不一一叙述。
在施工过程中,为保证施工进度,保证工程质量和建筑完成度,我们提出了同时采用我单位现场服务和委派其他专业单位提供服务的服务形式。在建设的不同阶段,我们都会根据现场的需要向现场派遣专业设计人员,核准设计,解决施工问题。在施工进入稳定期后,我们同时委托潍坊市市政设计院滨海分院作为我方代表,及时跟进现场突发的施工问题,并报送我单位及时给出解决方案。一旦修改方案确定,尽快出具变更通知单,或督促施工单位出具现场施工联系单。整个项目施工,历时2年竣工验收(除21#楼外)。项目的施工进度,施工质量、成本控制都较好的达到了原设计目标。
在项目交付后,我们分别在2016年和2018年对项目的使用情况进行了回访。总的来说经过4年的使用检验,项目实现了原来的设计目标。目前潍坊市体育运动学校已承办协办了多项国内外比赛。该项目已成为国家体育总局、山东省体育局确定的首批全国和全省高水平体育后备人才基地,并被认定为国家手球训练基地。
同时设计的不足也很明显。主要体现在15#楼射击馆和21#楼自行车场地的设计上。这2个单体因为体育工艺要求特殊,土建施工与体育工艺施工衔接不及时,造成土建竣工时,体育工艺施工尚未完成;并因为工艺的特殊要求,造成土建施工的二次改造。在随后的总结中,我认为教训主要是设计过程控制不到位造成的。
我们可以通过17#楼网球中心的设计和15#楼自行车场地的设计对比来一窥究竟。
17#楼网球中心因为要承办2013年10月份的青少年国际比赛,工期非常赶,基本是采取一边设计,一边准备现场施工的情况下进行的。但因为过程高度同步,设计一开始就围绕施工来开展,网球场地的体育工艺在设计初期就介入到设计中,虽然时间紧,但各专业设计及时到位,互相配合,较好的完成了设计预订目标。项目首先由使用单位提供了较为细致的使用要求,然后经历了以下步骤:体育工艺单位提供方案;设计单位现场参观考查;设计方案提交使用单位确认;使用单位提出调整意见;设计单位落实修改并出具施工图纸;根据施工现场做出调整设计;施工完成。
21#楼自行车场地也大致经历了以上过程,但在确认设计要求和确认设计方案时上并没有正真落实到位,所以在建筑交付时导致现场体育工艺施工不到位,不能按时交付。
通过该项目的全过程参予,我不仅实践了设计到施工,施工到运营的设计全过程,深刻理解了真正的建筑设计实践是什么。同时对设计工程中的重要节点,可能出现的设计问题也有了较为全面的了解。
项目因为功能特殊,涉及专业性很强的体育工艺设计(场地布置、施工工艺、场地照明等),同时还涉及玻璃幕墙、太阳能光热、地源热泵的专业设计,这些都需要不同的专业单位互相配合。同时建设单位、使用单位、设计单位、勘察单位、施工单位、监理单位、专业深化施工单位都需明确不同阶段各自的任务和目标,及时参予到设计施工的各个环节,并对项目及时作出记录和反馈。每个团队,每个步骤都缺一不可。经验和教训往往伴随着付出和教训,我们要做的就是付出尽可能小的代价达到目标。在这,感谢所有项目参予者的努力和付出,谢谢大家。