西部地区体育建筑设计初探——以海东市体育中心为例

杜达丰 中国建筑设计研究院有限公司主创建筑师

体育建筑对城市的价值往往不在于形式，而在于它对城市活力的提升与带动以及对城市公共空间形态的塑造。当代体育建筑应突破由内向外、独立存在的单向思维，从城市设计角度出发，结合本土城市风貌和功能需求进行理性建构，破除功能单一、表皮化、简单几何体形式。本土化的理性建构意味着建筑的“内外结合”：遵从所处地域空间地貌、城市肌理与涵构关系，顺应周边自然生态，实现整体环境的协调；建筑体量、尺度适宜，建筑风格符合当地风貌，功能多元符合城市需求；合理应用结构体系，有效控制建筑能耗，做到可持续发展。

1 项目概况

海东市体育中心位于青海省海东市乐都区，北靠丹霞山，南临湟水河，总用地面积约23.25 公顷 ，总建筑面积约6.3 万m2，主要包括“一场两馆一园”。场馆建筑用地面积约6.5 万m2，包括体育场（1.5 万座）、体育和游泳馆（含5 000 座体育馆、2 000座游泳馆）以及停车空间（588 个，含14个残疾人停车位）等配套设施；体育公园用地面积约16.8 公顷，主要包括一个标准足球训练场（人工草、含400 m 跑道）、5个室外标准篮球场、4 个室外标准网球场及公园配套设施等。

体育中心是海东城市新区发展的起步项目之一，是海东市的窗口工程，在承办相应中大型综合性赛事的同时，方便相邻职业技术学院使用，也充分满足群众性运动和专业运动队训练之需，起到提升区域价值和城市活力的作用。

2 理性设计在体育建筑中的应用

2.1 “由外到内” 结合本土地貌的空间布局

海东市地处河湟谷地，位于黄河流域通向青藏高原的咽喉位置，湟水河东西穿流城市，拉脊山脉控制城市南北边界。在“两山夹一河”的自然空间结构下，体育中心在布局上基于理性原则，形成城市整体环境与自然环境的协调[1]。

项目用地位于城市西部教育园区，毗邻青海省职业技术学院以及城市地标海东大道一号桥，上位规划定位为市级体育文化中心片区，属城市新区增长极。体育中心确立“场主馆副”的建筑布局形式，将体育场布置在用地中心偏南，塑造体育中心标志形象；将体育馆和游泳馆合并布置在体育场西北侧，两组建筑对角线布置，保持相对舒适的平面尺度，各方向出入口距离城市边界位置适宜，同时考虑场地留白和对岸线天际线影响，留出与沿河岸绿地相结合的公共活动和绿地空间（图1）。

图1 海东市体育中心俯瞰图

2.2 融合地域特色的设计手法

2.2.1 扎根海东、融合地域的秩序建构

历史发展悠久、多民族交流使海东市具有深厚的西部文化底蕴，雄浑壮阔的丹霞山貌、温润绵延的湟水流域成为这里的地域标签。体育中心作为区域内地标性建筑，结合当地文化与自然特色，根据逻辑清晰的、普适性的原则，对空间布局、建筑营造、场地设计进行秩序建构，使体育中心与周边区域形成相互协调的对应和图底关系，同时使建筑、场地与周边山水形成隐形秩序的有机结合[2]。

2.2.2 契合地貌、传承文脉的造型设计

在建筑造型立意上映射粗犷硬朗的丹霞山貌，以折线形体构建完整体量，以“丹霞红”为建筑立面基调色，通过多边形金属幕墙拼接，塑造充满力量、浑厚、呼应地貌的建筑形体。同时结合河湟地区传统建筑瞿昙寺大殿歇山顶意向，在屋面上利用折面规律组合和体量切削的手法从不同角度再现传统建筑的张力与气势。场地景观上，以体育场为中心设计不规则放射线铺装，将场地切割成大小不一的多边形，用夯土色和混凝土色广场砖拼贴，营造皲裂大地意向，使两组建筑仿佛从地面生长出来。利用体育场和体育馆之间5 m 左右的高差建造围合台地，在丰富场地空间层次的同时，也呼应了当地传统庄廓院落的意向。

2.2.3 内外呼应、相辅相成的景观与室内设计

景观设计，紧密结合建筑充满张力的几何形体和平面。在布局上实现赛常兼顾、集散有序、人车分行，在风貌上实现立足当地、大地景观、建景一体，在生态上实现选材合理、保持水土、适地种树。

室内设计通过延续建筑空间逻辑和材料秩序组合，将河湟建构应用在室内空间逻辑中，注入当地人文、自然风貌。

通过融合本土地域特色的设计手法，体育中心从规划、建筑、景观、室内设计上充分符合当地需求，力求塑造一种内生性的、自然的、契合地域文化精神的建筑，正所谓“量体裁衣”。

2.3 结构体系与材料工艺的理性营造

大跨度、大空间作为体育建筑的特征，往往为结构选型和材料应用带来挑战。为了避免出现表皮化、材料浪费和过度装饰的情况，在“结构即装饰”的原则下，体育中心根据规模（市级）和造型（多边形体量），对大跨结构进行比对分析，最终确定体育场主体结构为空间桁架+框架形式，体育馆主体结构为网架+框架形式。

为了节约用钢量，体育场利用“树型”钢结构支撑大跨屋面，在实现结构功能的同时也呼应了建筑三角形母题。体育馆利用球形网架塑造不规则多边形形体，将网架结构完整展现于室内，在避免过多吊顶装饰的同时也丰富了室内空间效果[3]。

在材料选型上，以红砂岩色铝板、轻质混凝土挂板为主材，塑造建筑浑厚、粗犷有力的形象；以仿木铝格栅、玻璃幕墙为辅材，作为建筑由场外至场内空间的过渡材料。主材和辅材在逻辑和秩序下被用于构造中，简洁、大气的材料组合和统一的色彩搭配完美实现建筑的造型追求。

3 关键技术应用与建造控制

3.1 结构体系的合理创新

合理的结构体系是体育建筑建构的关键步骤，体育场所用桁架结构体系，结构效能较高，传力路径清晰。但是折板型建筑屋盖采用普通平面式桁架存在不足之处：涉及异形空间时，平面桁架结构布置斜腹杆较多，相贯节点焊接难度大，尤其在严寒或偏远地区施工难度较大[4]。

体育场根据现状条件，在结构体系上进行创新，设计三角形折板空间桁架结构，根据屋面造型在悬挑方向布置空间桁架，通过上弦、中弦、下弦杆件的空间灵活组合，使杆件之间的受力均衡合理，同时减少腹杆杆件，实现材料的节约，便于施工安装。同时，多榀桁架拼接可以形成完整的空间结构体系，无需额外布置上下弦水平支撑，形成无水平支撑体系的稳定悬挑空间桁架结构。这样基于理性的结构创新在充分满足了设计意图的同时也实现了材料的集约和施工的便利性，对今后的体育建筑设计具有较强的实践意义。

3.2 可持续、集约、节能的构造措施与设备系统

基于多边形折面建筑造型，体育中心金属幕墙和屋面统一采用铝板作为围护材料，在防水、保温措施方面采用“防水透气膜+玻璃棉保温+压型钢板”一体化设计，在满足建筑防水保温需求的同时防止金属表面锈蚀，进而增加建筑使用寿命。

为保证建筑的可持续发展以及空间的舒适性和节能降耗的平衡，体育中心布置相对集约和灵活的设备系统。在室内场馆、观众大厅等大空间采用低速全空气定风量系统，在室外空气焓值低于室内时全新风运行，以降低运行能耗；游泳池采用泳池专用热泵除湿空调机组，对室内能量进行热回收，达到节能效果；在休息室、教练用房、办公室等小空间采用集中新风系统，避免使用多联机从而降低能耗[5]。

3.3 建筑师的设计施工全过程控制

体育建筑体量巨大、造型复杂，在体型系数、空间容积、结构计算以及与各专业系统的衔接等方面都需要建筑师精准控制。在设计过程中，利用计算机参数化建模，建筑专业参与到结构建模、水暖电的管网设计过程中，即时保证与其他专业的联动设计，提高协同度；在施工过程中，全过程参与到结构施工和材料选型中，使体育中心的建筑空间和外立面有较好的完成度。

4 结语

海东市体育中心是基于理性设计的完整营造。作为一个复杂的建筑类型，要实现在城市特色格局下的可持续发展，需要从整体环境出发，寻找本土空间与地域风貌的契合点。同时，在建造过程中要综合考量功能复合、空间体验、结构实用、节能降耗、材料集约等多方面因素，实现积极应对城市环境、生长于大地的本土体育建筑。