秩序的力量
——浅谈上海浦东足球场内场设计

2021-12-12 08:17:36丁新宇陈伟DingXinyuChenWei
建筑技艺 2021年9期
关键词:草皮屋盖足球场

丁新宇 陈伟 Ding Xinyu Chen Wei

1 概述

上海浦东足球场项目(以下简称“浦足”)的国际方案竞标始于2016年,德国HPP建筑事务所于竞赛之初结合项目基地的客观条件和团队对专业足球场的认知,提出了“以内场为核心,由内而外地塑造一种建筑秩序”的设计思路。HPP建筑事务所有几十年的足球场设计经验,在全球共设计建成了十多个专业球场。浦足的项目用地仅约10万m2,业主要求设置一个主场馆加两个室外训练场,这一苛刻的规划条件让设计团队选择从内部空间出发,“寸土必争”地进行设计工作。对专业足球场而言,由于足球本身的巨大影响力,承载足球比赛的内场空间曝光率远远高于其外部形象,从传播角度看,内场空间需要获得更多重视。

在浦足项目之后,全国各地相继启动了专业足球场项目的建设工作。回顾当年提出的设计理念,其竞赛策略显得过于“直白”。业内的决策体系在不同程度上有“唯外形至上”的倾向,这一问题落实到具体的建设项目中(以专业足球场为例),就表现为内部空间设计与实际体育运动的需求脱节。在浦足项目里,关注内场的想法更像是一种“反套路”的宣言:基于中国的足球语境,达到某种符合足球运动发展的“现代性”。我们把这类特性定义为建筑“先进性”的内容之一。

具体、纯粹的设计工作其实是一件轻松而快乐的事情。正是因为外部环境对内在空间的某种忽略,让我们能够规避掉很多干扰因素,相对自由地进行思考。在这个项目里,我们希望赋予球场的看台空间以某种秩序,恰如其分地展现足球运动丰富多彩的内在力量。

2 看台——阵列之序

浦足项目的所有设计理念都来自于“以使用者的体验感为重”这一设想,在设计看台时,我们把观众观感划分为两个层面:作为个体的观众以及作为群体的观众。当我们试图寻找一种合适的意象回应球迷的观赛体验时,“秩序的群体”的概念就出现了。

1 鸟瞰

在“群体”的概念里,我们需要尊重球迷“个体”在观赛过程中的各项体验权利。首先,定义“个体”的身份,浦足项目在立项之初就有承办国际比赛的规划,那么在未来的场馆运营过程中,球迷既有可能是中国人也有可能是外国人,所以我们选用1.25m的国际坐高标准来进行看台的竖向设计,这一点突破了现有的国标要求。在项目评审阶段,部分专家提出是否有必要采用这一坐高,我们的意见是要用前瞻性的国际视野对待当下的专业足球场建设,因为在未来的某一天中国一定会承办世界杯。退一步讲,即使把目光放在国内联赛上,更好的观赛视野对观众来说也是一件好事。其次,关注观众在整个比赛期间的体验,比如轻松便捷的到达方式、清晰完整的总体流线。浦足项目设置有上下两层看台,可以通过不同的步入方式进一步加强目标看台的清晰性,即下层看台观众通过大平台由后部进入看台,上层看台观众由平台上楼梯进入看台,也就是“下层往下,上层往上”。这一设计可以在赛事期间让数万球迷更加便利地达到座位,形成行进路线上的秩序感。

当然,关于“个体”的思考要覆盖到每一位观众的身上,这就需要对看台空间的某些特殊区域做出回应。在国内部分体育建筑设计中,首排看台需要比一般的看台预留更多的宽度以承担一定的安全疏散功能,这一设置往往会影响首排观众的观赛视线,而首排看台恰恰又是足球比赛中价值最高的一个区域,这就需要我们平衡看台的体验性与安全性。在与合作单位讨论的过程中,新的思路出现了:把足球场内场空间认定为安全疏散区域,这样首层看台就不需要承担疏散功能,首排排深缩小,视线最佳。

球迷是天然的群体,在威斯特法伦、诺坎普等世界足坛圣地,球迷团体组成的人墙往往鲜明地体现出俱乐部的文化精神。同样的,我们希望浦足也能通过某种设计把球迷的群体力量呈现出来,“秩序”的设想就是这个时候产生的。我们认为足球运动的本质是通过运动员之间严密的组织秩序展现攻击或防守端的力量。在表达上,我们首先关注看台的边界,两层看台的前部均以顺滑的“肥皂”形轮廓为主,呼应场芯矩形空间;看台后部采用较为克制的单向起伏线条,强调看台的整体张力;而较陡的看台则让整个球场内部的包裹感更强,两者结合形成了一种带有凝聚力量的团体气质。为了进一步加强这种感觉,上下两层看台的通道一一对应,看台被切割成62个方阵,通过精密计算优化疏散通道的宽度,在视觉上保证赛时方阵的连续性。

2 内场全景

3 一层平面图

4 剖面图

3 场芯——科技之序

“对草来说,这可能是国内条件最严苛的一块场地了”——这是草皮施工方的一位工程师在接手工程时对我们说的话。浦足项目的内部环境较为封闭,加之为了让公共流线更加顺畅地抵达球场集散大平台,建筑整体向地下降了一层,这让我们无法把临近场芯的四个应急通道同时作为通风口部使用。内场的通风条件更加困难,上海浦东区地下水位较高,压低的场芯标高位于地下水位以下,为了保护场地草坪不受地下水的压力作用,我们只能在草皮底部增设钢筋混凝土底板作为保护措施,这就意味着草皮生长在一个封闭的非自然环境上,这让草皮施工方发出了“最严苛”的感慨。

为了在这种“反自然”的环境中维持草皮优良的“自然”状态,浦足项目在工艺上采用了一些新的技术和特殊的施工措施。首先是垫层的优化措施,上海地区土质较软,压实系数较技术要求低,容易发生变形,施工单位采用“两步一膜”的施工措施,在规定的时间内加强整体垫层的压实系数使其达到必要的技术要求。为了解决草皮根部排水和通风的问题,项目引入根部通风排水综合管道系统,管线+泵房的组合兼具排水和通风的作用,在极限降雨的天气条件下通过负压泵吸走草皮根部多余的水分,而在平时则利用正压空气泵向草皮根部输送空气,改善草皮根区的生长环境。最后在草皮面层工艺的选用上,我们采用了锚固草系统,简单地说,锚固草就是在天然草皮的基础上附加一套人工纤维系统,这些人工纤维以极高的密度和均匀度分布于球场区域,作为一套可持续的辅助系统提升草皮本身的综合性能,牢固草皮生长与整体平整度(经常看五大联赛的朋友会发现,近几年几乎看不到球员飞铲后留下的土坑及飞溅的泥点,这是因为锚固系统的加持)。

“用科技去保证球场的纯粹及优雅”是我们赋予场芯的设计理念,当然也带来不菲的投入。不算草皮后期维护等一系列设施,仅建设工期的投入就很高,这也使很多专家对这些新技术提出质疑。我们认为现代主义建筑的内核是建筑必须具备“与时俱进的现代性”,这一特质不仅立足于建筑设计这一单一学科,还应与社会功能活动紧密关联。这里不得不谈一下中国足球这一比较敏感的话题,中国足球成绩上不去的原因有很多,基础设施落后就是其中一条。在2019年一次FIFA世俱杯团队对国内场馆的考察中,尽管很多国内伙伴对我们的基建设施自信乐观,FIFA考察队得出的结论却是交通及住宿环境很好,但体育场馆情况并不乐观。产生这一问题的主要原因是设计理念,我们国家的众多城市都拥有在规模和外形上能媲美世界顶尖足球强国的体育场馆,但是很少有人会关注这些场地能否达到国际高标准的比赛场地要求,更不用说用于专业梯队训练了,但这又恰恰是足球人才培养体系中最为重要的区域,这也是为什么我们在浦足项目里力推主场草坪和两片室外训练场采用相同的工艺技术——我们希望表达一种态度,不仅关于建筑学,而且关于中国足球事业的发展。

5 室外训练场

6 场芯草皮及看台

7 观众区视线分析

4 屋顶——理性之序

浦足号称“白瓷碗”,其建筑外形试图诠释一种简约的美感,具有“内外兼修”的气质。因此,我们为整个屋顶设计设定了一个核心命题:探索一种极致简约的结构体系,“Less is more”,用最轻盈的构件表达技术理性的重量。

通过和sbp结构事务所顾问的讨论,我们得出了一种合适的结构形式——轮辐式全张拉体系。这一结构形式可以通过精心组织的受力构架使材料的力学性能得到最大程度的利用,尤其在超过35m的悬挑时具有桁架不可比拟的优势。浦足的屋盖悬挑长度在50m左右,该结构在全世界40多个体育场案例中被使用过,国内也有深圳宝安体育场、苏州奥体中心等建成项目,可以说在应用方面具有相当深厚的经验积累。但是,轮辐式全张拉体系在浦足项目里面临了新的挑战:轮辐式体系的高效来源于它的自锚,轴心对称的几何形态能够保证每榀索桁架的预应力态一致,所以大部分采用这一结构形式的建筑都以正圆或接近圆形的几何形态为平面构成的基础,而浦足受限于用地条件及球场规模,整个屋盖是一个和内场看台几乎一致的“肥皂”形,这样的造型体系注定了该结构无法在已有的建筑基础上直接进行结构“自锚”。当建筑和结构的固有体系产生碰撞时,创造力也应运而生,得益于浦足的非透明金属屋盖,结构工程师利用这一不透明的大进深区域设置了一个椭圆形环梁作为整个体系的上压环,下拉环则进一步降低高度靠近球场,从剖面上看,压环、拉环及径向拉索用另一种方式形成了结构传力上的闭环,相对较小半径的环形梁保证了结构受力的高效性。这一结构变体是设计师基于成熟的结构系统对“建筑”形式做出的主动回应,这也使浦足成为全世界首个采用内置压环结构的项目。

不得不说与结构工程师一起工作是件异常愉悦的事情。愉悦来源于思维之间的碰撞,这种交互的工作状态应该是一种理想的“建筑—结构”的配合模式。从建成效果看,浦足内场屋顶的效果是令人满意的,在屋顶结构形式尚未确定的时候,团队内部对屋盖下表面采用什么材料、到底是以径向还是环线线条为主是有争论的,这也是在前期的内场效果图中我们刻意淡化屋盖吊顶分缝细节的原因。但在屋顶下拉环的形态稳定后,整个设计团队统一了思路:以环向的建筑线条作为整个内场的控制元素,主要结构元素成为屋盖部分各个设计专项的主题。比如,屋盖吊顶的环形从下拉环到屋盖檐口渐变划分,这种类似“涟漪”的肌理结合“白瓷碗”的意向,被我们戏称为“大碗煮茶”。同样,在球场马道和专业照明的部分,我们也试图把这些异质的元素整合到环形拉环和“V”形立柱的结构组合中,尤其是灯光的布置,我们希望在比赛的时候灯光本身能成为加强结构表达的一种积极元素。最终,我们选择用上下叠合的灯具来实现类似“玉带”般的赛时照明效果。

8 轮辐式全张拉体系屋盖

9 屋顶结构图解

为了呈现系统性的内场效果,建筑团队在屋顶细节深化过程中还对屋盖主体发起了一次重大变更——减少径向梁的榀数。在原始的结构设计里,径向梁与支撑屋盖的柱子是一一对应的,这样的布置会在屋盖内场“肥皂”形的角部形成“堆砌梁”的效果。最初的想法是将原先的64根梁减少到32根,即每两跨柱一榀梁,但这样的跨度会对屋盖主体结构以及幕墙设计带来相当大的影响。在数次讨论后,结构工程师提出每1.5跨一榀梁的提议,也就是说径向梁与柱子并不一一对应。介于“轮辐式张拉结构”是屋盖自身先形成整体后再与支撑柱发生传力的关系,我们认为这样“反常理”的对位关系恰恰能比较戏剧化地表达这一结构体系的特点,最终确定了46榀径向梁的设计方案。从呈现效果来看,整个屋盖的造型简洁凝练,构件之间的细节有一种明晰的数理关系,这样的秩序正是我们希望表达的理性的力量。

5 结语

“秩序”是一个非常建筑学的词,在浦足项目里我们希望赋予它丰富的内涵,联合专业、联系社会、尽量前置地解决问题。浦足作为国内第一个按照FIFA标准进行规划设计的球场,其设计内容难免与既有审批和认定规则发生冲突,我们以灵活的策略回应既有规定,合理优化既有设计范式并形成可以作为依据的实际案例,这对未来专业球场设计意义深远。内场专项作为专业足球场设计中的一部分,能够以小见大地体现我们的设计重点和思考,本文更多地是记录一些想法和设计过程,供业界同仁讨论、指正。

10 外立面肌理

11 外立面肌理

12 施工现场

13 施工现场

14 结构爆炸图

图片来源

1,2,5,6 张虔希摄影

8,10,11 张虔希摄影

3,4,7,9,14 HPP 建筑事务所提供

12,13 sbp 施莱希工程设计咨询有限公司提供

项目信息

业主:上海久事(集团)有限公司

建设地点:上海市浦东新区金桥镇

建筑设计:HPP建筑事务所

合伙人:Jens Kump、余炜

设计团队:冯子鹏、丁新宇、Job Peter Upmeijer、崔皓、翁子健、马海涛、李天翔、程玉海、谭君辉、沈佳俊、王京平、王红彬、王伟树、黄雯倩、周楠、George Mocea、王琳(建筑);徐珩、蒋欣伶、王宁、解春丽、肖雪、刘丞、Job Peter Upmeijer(室内);康宜、徐亚苹、倪静静、曹姮(景观)

合作设计:华建集团上海建筑设计研究院有限公司

结构顾问:sbp施莱希工程设计咨询有限公司

固定坐席:33 765座

结构形式:钢结构(地上),钢筋混凝土结构(地下),预制看台板+轮辐式张拉结构屋盖

总建筑面积:139 304m2

设计时间:2017.07—2018.01

建成时间:2021.04

摄影:张虔希

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