方案介绍原文刊载于《城市建筑》2013年9月刊
物料采集 | 企划办公室
撰文 | 魏治平 初晓
摄影 | 韦树祥
物料整理 | YL 范雪乔
项目获奖
2015年度亚洲建筑师协会提名奖
2014年度WA中国建筑奖技术进步佳作奖
全国优秀工程勘察设计行业奖公建类一等奖
黑龙江省优秀工程勘察设计一等奖
中国钢结构协会空间结构设计银奖
大连体育中心体育馆为特级体育建筑,不仅满足2013年全运会体操比赛要求,还可以举行NBA 篮球赛事,设计同时考虑提升专业比赛观赏效果及满足国际单项A 级冰球赛事、文化演出、音乐会、冰上表演、展会、全民健身等多方位要求。体育馆整体造型设计采用“盘旋”的手法,以一根螺旋线为母线,正反相接、内外相连,螺旋向上的动势一气呵成,生动地塑造出虚与实、轻与重、固定与流动、开放与封闭的多面形态,同时紧密地将使用功能与空间逻辑相结合。
超大的建设规模、庞杂的设计要求、复杂的建筑造型使本项目的整个设计过程面临诸多技术难题。如何以合理的设计策略逐一予以解决是项目顺利推进的关键。
设计难点与对策
虚拟空间模型的确立
体育馆造型的空间多维度要求设计之初必须建立虚拟模型对设计进行整体控制,以保证最后的实施效果。此外,体育馆外部的复杂形态主要由钢结构及幕墙系统构成,因此,虚拟模型还将主要供钢结构设计师进行模型建立与分析。
对于虚拟模型的表面定义通常有两种选择,一种是直接定义为建筑完成面,另一种是定义为钢结构的上弦中心线,通常会在实际工程设计中根据项目的复杂程度灵活设定。在设计中,我们首先利用犀牛软件建立整体控制模型,并将模型的表面定义为钢结构的上弦中心线,而非最后的建筑实际完成面,一方面由于体育馆模型过于复杂,无法简单地进行偏移来形成结构控制线,另一方面由于工程设计周期紧张,直接将控制模型作为钢结构设计控制线可以提高钢结构的设计效率,为其他专业协同设计提供可靠基础,同时,根据经验,在设计过程中设计师只能暂时定义各部分构造的厚度,因为不同的屋面及幕墙施工单位在施工措施、材料选择等方面存在差异,无法以一个统一的尺寸来进行控制。因此,根据项目的上述特殊性,我们认为在较短的设计周期情况下,模型定义为钢结构上弦中心线可操作性最强,效率最高。
设计中,钢结构模型完成后,我们将其导入到控制模型中,主要解决控制模型在两个向度上可能存在的问题:一是内侧方向,对将整个模型表面作为主要界面的体育馆内部空间进行仔细分析,在满足空间效果的同时对使用中容易出现磕碰的位置进行推敲,如训练馆空间高度的确认、观众厅空间过渡的变化等,问题汇总后反馈给结构设计工程师进一步优化设计;二是外侧方向,我们需要在后期与屋面及幕墙的施工单位进行紧密配合,对构造厚度的控制及完成面的最终效果重新进行三维模拟,并对外材料的分格方案、分格缝隙尺寸等微小的效果变化进行调整与控制,最终确认是否予以实施。
可以说,空间虚拟模型的确定是整个建筑设计的重要起点,需要对将来设计过程中可能出现的问题做到提前预判,比如内部空间规模、各功能区域具体位置、空间使用高度等一系列问题,后续设计中如若出现涉及到与空间虚拟模型相关的改动,必须保证设计有调整的余地,而不至于重新建立空间虚拟模型。
复杂形体下体育馆各空间的组织与建构
体育馆空间的有机建构与造型体量的完整结合,为体育馆设计的合理性提供了重要保证,体育馆在赛时的顺利运营,主要取决于各功能空间能够相对独立使用,同时仍保持之间流畅的交通联系。
体育馆造型的创意与空间功能组织紧密结合,即突出比赛厅、训练厅、观众入口大厅3个独立的空间体量,其余部分则作为公共空间使用。首先,比赛厅作为体育馆的核心空间,需要以比赛场地为中心的相对完整、对称的空间,以满足观众固有的空间感受和观看比赛时的氛围要求;其次,针对1.8万座超大规模的观赛空间,比赛场及观众座席区的空间跨度要在百米以上,因此需要形式上尽可能完整的顶面空间,以保证大跨度空间的结构选型及设计的合理性。设计中将主比赛空间控制在屋顶的薄壳造型范围内,比赛厅的最外围轮廓线完全对称且屋盖形式是统一的一个壳体单元。体育馆除中央区域的薄壳造型外,其余均依照螺旋的顺时针方向,逐步降低,两个独立体量凸显出来,分别是训练馆及观众入口大厅,一高一低,为整体造型提供转角过渡及视觉焦点。训练馆空间布置在东南侧较低的附属体量内,12米的空间净高及上方的采光屋面均能够很好地满足训练馆的使用要求,西侧较高的体量则作观众入口大厅处理,作为除南向外另一处观众主入口空间;除此之外的其余空间随着造型变化高低不同,均作为体育馆的公共服务及交通空间,如南侧最低处作为观众入口大厅空间,可以让观众在进入馆内及比赛间歇时感受到丰富的建筑空间效果,体验空间的多重趣味性。
体育馆造型的创意与空间功能组织紧密结合,即突出比赛厅、训练厅、观众入口大厅3个独立的空间体量,其余部分则作为公共空间使用。首先,比赛厅作为体育馆的核心空间,需要以比赛场地为中心的相对完整、对称的空间,以满足观众固有的空间感受和观看比赛时的氛围要求;其次,针对1.8万座超大规模的观赛空间,比赛场及观众座席区的空间跨度要在百米以上,因此需要形式上尽可能完整的顶面空间,以保证大跨度空间的结构选型及设计的合理性。设计中将主比赛空间控制在屋顶的薄壳造型范围内,比赛厅的最外围轮廓线完全对称且屋盖形式是统一的一个壳体单元。体育馆除中央区域的薄壳造型外,其余均依照螺旋的顺时针方向,逐步降低,两个独立体量凸显出来,分别是训练馆及观众入口大厅,一高一低,为整体造型提供转角过渡及视觉焦点。训练馆空间布置在东南侧较低的附属体量内,12米的空间净高及上方的采光屋面均能够很好地满足训练馆的使用要求,西侧较高的体量则作观众入口大厅处理,作为除南向外另一处观众主入口空间;除此之外的其余空间随着造型变化高低不同,均作为体育馆的公共服务及交通空间,如南侧最低处作为观众入口大厅空间,可以让观众在进入馆内及比赛间歇时感受到丰富的建筑空间效果,体验空间的多重趣味性。
体育馆空间的有机建构与造型体量的完整结合,为体育馆设计的合理性提供了重要保证,体育馆在赛时的顺利运营,主要取决于各功能空间能够相对独立使用,同时仍保持之间流畅的交通联系。
满足AEG运营商对功能空间的多重使用要求
在统筹协调好体育馆各功能空间区域布置后,详细的功能布局则是一项更为庞大且系统的工作。大连体育中心体育馆赛后运营由全球最大体育娱乐集团美国AEG公司接手,实行全面的商业化运营,因此设计并不止于单纯满足体育比赛功能,而是打造一个世界级的文化、体育中心和高质量的现场活动举办地,可举办各类国际A 级体育竞技比赛,大型场地项目包括2013年全运会的体操比赛、冰上项目比赛,小型场地项目如美国NBA篮球比赛、国际拳击比赛等,将来还可以举办演艺类活动,为场馆的长效运营奠定基础。因此,为了满足AEG在功能等方面的使用要求,在比赛场地、设备设置、观众休息空间、场地各功能区的布置均结合AEG自行制定的行业标准进行设计。
功能区域的布置重点主要在场地层。第一,要求设置大面积的库存区,以存放食品、设备、场馆临时设施等,同时此区域要求配备大量卸货平台,以方便货物进出。第二,要求设置中央厨房,为观众提供观赛时的饮食服务,这是场馆赛时商业盈利的重要组成部分。针对以上两点,在场地层东北侧设立独立出口及房间予以解决。第三,在运动员休息区域除设置4套常规的运动队休息室外,同时要求设置足够数量的单个运动员休息室,为明星球员服务。为此在场地层运动员休息区共设计了10套高级贵宾休息室。第四,针对观众设置尽量多的扶梯供其迅速上至所需高度,使之享有更为舒适和便利的交通系统。为此在观众休息厅的不同区域共设置10部自动扶梯,供观众垂直交通使用。第五,比赛馆内要求不能有任何自然光线进入,以满足NBA篮球比赛的硬性要求,因此整个馆内没有任何天窗布置,全部采用人工照明。此外,关于设备的细节设计都有相应的要求,比如货梯直达马道标高位置以便为设备调换提供良好的交通条件,马道设置则要满足从大到小不同规模和类型的体育比赛使用要求,诸如此类,可以说在与运营商良好的合作下,体育馆的功能细节设计为建成后可能发生的多种商业事件做好了全方位的准备。
体育馆的消防设计问题
大连市体育中心体育馆同其他大型体育场馆一样,主要的消防设计问题在于防火分区面积超大和各种人流的疏散。首先,防火分区面积超大在本项目中不可避免,比如比赛厅和观众休息厅等部位,不可能根据规范刻板进行控制,一则技术手段很难实现,二则建成后的空间效果将不堪想象。在设计中,我们结合几个奥运场馆的性能化设计经验,并在具体设计处理方式上与当地消防部门进行了多次沟通,最后确定原则是将防火分区的面积在技术条件可行的情况下尽量控制到最小,同时综合考虑空间的使用功能及观众在紧急时刻的行为习惯,统筹划分,做到最大安全保障下的人性化处理。比如在包厢层的设计中,为了给观众提供一个相对安静且不影响观看效果的半私密空间,包厢面对场地的界面设置为全通透的玻璃窗和门。如若进行防火分隔,设置卷帘技术角度上勉强可行,但却影响实际的疏散效率;设置防火玻璃,消防部门认为目前此类产品并不可靠;设置实体墙则破坏观众观赛的氛围。因此,经讨论,从实际疏散效果出发,将此部分防火分区划分到比赛场地的大分区中。
大连市体育中心体育馆的疏散设计严格按规范要求的疏散时间和宽度进行控制,主要问题集中在一层的南向观众厅一侧,这是建筑造型带来的主要困扰之一。通常体育场馆的观众疏散利用二层的观众平台解决,一方面疏散直接且不与其他人流交叉,另一方面疏散路径较短有利于人员迅速撤离。然而本馆南侧立面直接落地,没有布置常规的疏散平台,因此有接近40%的观众都要将一层观众入口大厅作为出入体育馆的通过空间。此观众入口大厅为月牙形,彻底将场地层的南侧和西侧大部分区域包裹起来,其中包括一处比赛场地通道和运动员、新闻媒体区域,因此造成此部分人流没有直接疏散到室外的出口。经过与消防部门沟通,最后确定将此观众厅定义为“安全区”,通过对空间消防设备的严格要求及对平时使用管理上的制度要求,运动员等人流疏散到观众入口门厅即为疏散到安全地带。
设计思考
在大连市体育中心体育馆的设计过程中,建设方、施工方、运营方共同合作,遇到技术问题和困难时,都能从多方的协商讨论中获得切实可行的技术手段予以解决。回想起来,这是设计能够顺利进行的重要保证,更值得在设计结束后总结思考,为同类型的项目提供借鉴。
首先,大型体育馆都是由当地政府投资建设,因此需要体现其社会职能属性,比如带动城市区域建设、推动城市新区拓展等,在形象上则要求新颖超前的外观、先进的表皮材料等,彰显城市发展的先进水平,而建成后的真正使用效果在设计初期极易被忽略,场馆建成后往往还要进行艰难的改造。大连体育中心体育馆在设计初期同样遇到这样的问题,为了满足全运会的设计周期及相关比赛要求,仅以体操比赛要求为设计核心,忽略了体育馆空间赛后使用的多模式设计,如运动员区及库存区等,好在建设方与AEG公司及时确定赛后合作意向,为建筑设计提供了详尽的指导原则,避免了赛后改造的尴尬局面。
其次,通过大连体育中心体育馆的设计实践,不难看出大型体育馆已经从过去的单一比赛场馆逐渐向观演化方向发展,上海世博演艺中心、广州体育演艺中心等莫不如此。随着国际商业运作公司的进入,建筑设计手段需要不断进行更新,比如设计之初的场地选型,不再单一从竞赛场地尺寸出发,而是综合各类可能的比赛项目权衡选择,不针对某一项赛事而设计,而是选择最具适应性的场地尺寸,同时在功能布置、空间使用、设备布置等方面予以全面配合,这样才能为场馆赛后的商业运营获利打下坚实基础。
最后,是消防性能化设计结论的推广问题。大连体育中心体育馆的消防审批并没有进行性能化设计,而是消防审批部门通过详实了解图纸设计内容,并借鉴相似项目的成功设计经验,最终确定了消防设计的可行性。目前,中国大型公共建筑在设计中经常存在防火规范无法涵盖之处,绝大部分通过消防性能化予以解决。体育馆因其空间尺度的特殊性,往往因防火分区面积超大等原因而进行性能化设计。近年来,进行过消防性能化设计的场馆不在少数,其最终的结论报告对具体设计都是非常具有指导意义的。比如,比赛厅的防火分区面积小到5000平方米大到上万平方米的不同规模体育馆,性能化设计予以通过的实例都非常多,而且防火分区扩大的条件都非常类似,如防排烟要求、水炮设置、空间对于堆放可燃物控制等,相关行业规范如果能够将其具体的设计要求统一进行总结整理,作为未来设计体育建筑
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设计时间|2008年-2009年
竣工时间|2013年
作品波塞冬海洋王国大庆市职工服务中心兴安盟乌兰牧骑宫哈尔滨凯宾斯基酒店东北风雨浑南校区风雨操场哈尔滨工业大学二校区图书馆室内空间改造工程金龙山国家森林公园游客服务中心信息工程大学综合实验演训楼黑龙江省肿瘤医院门诊综合楼普湾新区体育场哈尔滨松北香格里拉大酒店大连市公共行政服务中心齐齐哈尔市中级人民法院审判法庭综合楼哈尔滨电气集团科研基地办公楼黑龙江新加坡大酒店哈尔滨国际会展体育中心寒地建筑研究中心盘锦市中心医院东软(广东)国际软件园软件研发楼第十三届全国冬季运动会冰上运动中心大连市体育中心体育场学研寒地建筑与环境共生设计研究框架建构寒地建筑绿色度评价指标体系研究东北严寒地区农村住宅低能耗设计策略研究基于原真性思想的当代寒地建筑设计策略探析寒地生态建筑原真性设计方法基于植物趋光机制的寒地建筑动态设计策略研究基于自然语境的寒地建筑形式创作研究东北严寒地区农村住宅适老化设计研究寒地建筑群体形态自组织适寒设计研究东北严寒地区农村住宅节能设计实践与实测研究寒地城市地铁出入口空间交通组织研究寒地城市中心区步行与公交出行的空间适宜性探析寒地建筑缓冲腔体的生态设计研究与都灵理工大学workshop记录基于设计促进健康理论的寒地大学校园设计策略寒地住区家务采买商服设施适老化设计研究儿童友好理念下文化建筑楼梯空间趣味性设计营建手法荣誉我院设计师获“2016中国建筑设计奖·青年建筑师奖”我院作品获多项2017年度全国优秀工程勘察设计行业奖我院作品获2017年度全省优秀勘察设计奖13项我院作品获2017年度黑龙江省优秀城乡规划设计奖我院设计师获暖通专业行业奖哈尔滨工业大学建筑设计研究院创立于1958年业务领域涵盖工程项目建设的全过程包括前期咨询、城市规划、建筑设计风景园林设计、室内装饰设计、市政交通设计工程勘察、工程监理与项目代建等现有员工近千人,专业技术队伍实力雄厚拥有中国工程院院士、国家设计大师、国家级有突出贡献专家、国务院津贴专家等一大批设计领域技术权威哈尔滨总部地址:哈尔滨市南岗区黄河路73号总院办公室(事务):+86 451 8628 3317综合发展部(经营):+86 451 8628 3310
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