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摘要:通过作者对设计获奖项目兰州理工大学体育馆的设计实践工作,对本项目设计中的先进性技术、亮点、难点分析及主要设计思路做一个探讨和专业技术性总结。
关键词:体育馆建筑;设计实践;技术分析;设计思路。
兰州理工大学体育馆为该校的综合性体育设施,项目位于学校本部,规划定位为多功能型综合体育训练场馆,既能满足平时作为体育教学、训练场地,也可满足一般性的比赛要求,又可作为学校庆典、展览、大型会议和演出活动的场所。
本人作为此工程项目主创设计人及建筑专业负责人,有幸获得陕西省第十九届优秀工程设计二等獎,在此对本项目设计中的先进性技术、亮点、难点分析及主要设计思路做一个探讨和专业技术性总结。
一、工程基本情况
项目位于兰州理工大学校本部,东边为原运动场地,西侧为新建教师公寓,东南侧为山地,北侧为校本部住宅区,地势西南高东北低。
设计包括2个标准篮球训练场地及一个标准排球场地,主席台可兼舞台,附属管理用房,老年活动中心等,总建筑面积8319.33m2,规模为2738座。可进行篮球、排球等各种体育比赛及集会、演出、学生教工锻炼等活动。体育建筑等级为丙级,建筑设计使用年限为50年;建筑物耐火等级为二级;抗震设防烈度为8度。
主要经济技术指标:总用地面积:11307.4m2;总建筑面积:8319.33m2;总座位数:2738座,其中:固定看台:1360座,活动及临时搭建看台:1378座(含残疾人专用位6座,主席台68座,裁判席10座);容积率:0.74;绿化率:33%;主体建筑高度18.90米。
二、设计中的技术难点分析及主要设计思路
1、技术难点分析
本项目规划要求紧密结合校园总体规划,节约用地,集中布置,体现多功能的科学性、先进性,以取得最大的综合效益。总平设计中需结合自然地势,妥善解决好与周边校园道路、校内环境、对家属区的影响等各种关系,做到既独立又要与学校其他功能相互联系;做好交通组织、绿化布置、空间组合等,外部空间环境设计尽量扩大绿化面积,同时点缀景观小品等。竖向设计中,场地高差较大,尽可能减少土方工程量,需解决好场地排水问题。
建筑退让应符合规划要求,保证周边住宅日照符合规范要求。
要解决好停车问题,停车位应考虑比赛时大客车的停放。并应考虑自行车停放。根据规划的要求,停车场放在场地南侧,以避免人流与车流的相互干扰。
总平设计应使人流组织明确,互不干扰。体育馆四周广场交通顺畅,使体育馆大量的人流在短时间内能快速疏散。
建筑平面设计中,需要满足建设单位对使用的多功能性、平赛结合等的各项要求,使功能分区明确,交通流线便捷清晰,充分体现高效、适用、灵活的特征。
体育馆因其特殊性,疏散设计应及时、安全、便捷,合理设计在紧急情况下的人员组织和疏散问题、内场和外场的疏散交通流线。
看台座位的布置应充分考虑观众视线,科学分析,合理设计;临时座位、活动座位的存放位置应考虑合理。
舞台和主席台的部分,应考虑进深、面宽、灯光、演出和比赛的不同功能,根据学校情况分析功能,在明确定位的基础上,进行优化调整。主席台位置应按比赛仪式要求选择地位适中、视线最佳的地段。主席台人员、观众和运动员的进出路线和房间应分开。运动员入口宜设在主席台对面。裁判席、记分牌、计时装置、广播、电视和电气控制室的位置均应合理安排。
建筑声学设计方面,本体育馆以体育比赛训练为主,兼做集会和一般文艺演出、群众文体活动等多功能用途。建筑声学设计以保证比赛大厅内有较高的语言清晰度,避免在观众席和比赛场地出现回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷;同时,兼顾多功能演出的混响时间要求。
考虑新技术的应用,解决好暑期使用时的降温、通风、饮水问题,老人活动区的无障碍设计。屋顶天窗设计考虑采光亮度和眩光问题,与排烟相结合设计。
体现“以人为本”的设计指导思想,运用新技术、新材料,运用建筑形态语言,表达鲜明的特点及个性,创造体育馆形象和优美的室内外环境。结构体系、设备系统要合理、可行、经济适用,并能创造最佳经济效益。
2、主要设计思路
(1)总平面布置及交通设计
根据建筑物的使用功能要求及与校园道路、周边环境的关系等诸多因素,将人流出入口按以下方式设置:主入口设在东北侧,运动员、贵宾出入口分别放在场地南侧和北侧,老年活动中心入口设置在西侧,使人流组织明确,互不干扰。场地南侧布置停车场,在满足体育馆功能分布,人流疏散的基础上,力求最大限度的利用场地。在建筑东面设疏散广场,周边结合已有规划道路设环形通道,建筑物间距及四周道路均满足防火规范方面要求。在运动区和住宅区设绿化隔噪带。场地周围设计绿化、小品,同时尽量减少地面上设施,使整体环境整洁。广场、道路、绿化、小品等均围绕主体建筑设计,强调整体与统一。
(2)竖向布置
由于用地高差较大,设计时尽量减少土方量,利用建筑周边地形设计土坡绿化。建筑周围环路均为混凝土路面,场地内广场、道路排水结合地形设计,地面雨水采用有组织排水。
(3)绿化设计及环境布置
绿化景观设计为该工程的重要组成部分,周边的绿化及环境设计也应成为一个整体,强化体育馆与周边大环境在形、色、质上的和谐。建筑四周设计数块可供观众休憩的坡形花池草坪,使建筑与环境融为一体,增加亲和力;室外铺地以混凝土作为主要材质、局部点缀以石材,节约造价、强调质感;在主入口台阶上设计台阶式花池,增添气氛,活跃空间。
绿化树种做到慢生和速生结合,常青和落叶结合,乔、灌木结合,选用耐旱、耐寒树种,做到四季有绿三季有花。室外广场内设置花坛、垃圾箱,照明灯等小品。 (4)平面布局设计思路
贵宾用房临近主席台出入口;主席台位置按比赛仪式要求选择地位适中、视线最佳的地段;主席台人员、观众和运动员的进出路线和房间分开;运动员入口设在主席台对面;裁判席、记分牌、计时装置、广播、电视和电气控制室的位置均合理安排。记者用房接近运动员活动区,和比赛厅有较方便的联系。内场广播室内可看到比赛厅内情况及主席台、计分牌等,同时与运动员、裁判联系便捷。音响、灯光控制在两侧楼层视线开阔,和比赛厅、观众厅及主席台、计分牌等有直接的视线、声音交流,并不影响其它用房。
运动员休息和检录、体检及运动员出入口有机联系,运动员休息设计2个休息室,可供2個队(每队15~20人)使用,并配相应的淋浴、更衣设施。设备等用房尽量利用主席台侧部空间。
在比赛厅东北侧设一个供比赛训练器材方便进出的出入口。在东北侧设一部室内楼梯,便于内外场工作人员联系,并解决上部房间人流的疏散。二楼观众休息厅卫生间按男女比例1:1考虑,男大便器不少于8个,小便器不少于20个,女大便器不少于22个。观众休息厅面积按每席0.2m2计,约400m2。
设计亮点创新和获得效果:
学校体育馆的首要任务是为学生及教工提供文体文化生活服务,功能占主导地位。体育馆的主要空间是比赛厅,做不到物尽其用,一般仅占10%左右的有效使用时间,所以综合利用,开展学生文艺活动、展览、会议、锻炼等其它活动,使功能多样化。所以体育馆功能上既要考虑当前学生比赛、训练、演出、会议等多方面需求,也要考虑可持续发展的思想。
本项目平面设计中分为两部分,建筑西侧局部4层为活动中心,东侧一层通高部分为比赛厅等用房,比赛场大厅呈近似八角椭圆形平面布置,满足大场地的功能需求。
因满足业主要求的多功能性、高使用率等条件,设计中比赛厅的场地布置很有特点,比赛场地最西侧布置为主席台,可兼做会议、演出使用,场地东侧主要布置为固定和部分活动看台,南北两侧设计布置全活动看台,此特点是场地可灵活应用与不同的比赛项目,而不受看台座位的限制,主席台兼舞台在位置视线较好的西侧,不但在比赛中是地位适中、视线最佳的位置,在会议、演出等学校其他活动中,也满足了舞台主席台的使用功能,并且正对主席台的比赛场地可兼做会议、演出等活动的观众厅,达到了业主需求的综合性使用的功能。
建筑平面功能设计按照任务书要求达到平赛结合等多功能使用的目的。设计中适当的扩大比赛场地,增加了活动座席布置而减少固定座席,以提高场地的灵活性。比赛场地设计尺寸为50.4m×33.4m,一层在场地周边设活动座席1378席,通过收放活动座席数量的变化,控制多种功能比赛场地的大小,使场地可以举行体操、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多种体育比赛;二层看台设固定座席1360席。除了比赛外,用于会议、演出时,比赛场地也可布置观众座位,可正对主席台兼舞台,如果用于上课或群众健身、训练时可提供2块篮球场地,1块排球场地,多块羽毛球场及乒乓球场地;辅助用房也可设舞蹈训练房、健身室、台球室、棋艺室等。
比赛场地的扩大是在不增加比赛厅面积和不减少观众席的条件下,运用活动看台取代一部分固定看台而达到的,这样可显著增加文体活动项目的多样性,对于一般情况下有80~90%时间空闲的体育馆来说,可大大增加使用的灵活性、多样性,显著提高综合使用效率。
(5)剖面设计
比赛大厅层高为15.3m,可满足一般体育项目使用高度。比赛厅场地设计采用平置式剖面,人流疏散采用中行式,观众从二楼平台向东侧主出入口进出疏散,运动员和贵宾从一楼进出,看台下大量房间可用于辅助用房、器材用房及活动用房。西侧的独立的四层活动中心为单独的功能,有独立的疏散口。
设计亮点创新和获得效果:
设计中座席部分倾斜的看台与水平的楼板相交必然出现三角形空间,其中一部分由于高度不够而出现无法利用的无效空间,约占总面积的5~15%,但是看台如果稍加提高即可利用。经过参考国内外有关资料,本设计中将看台座位首排高度提高到3.8m,楼座首排高度提高到2.5m,看台下空间不仅可充分利用,例如设置活动座位或作为扩展比赛场地,也避免了在看台上挖出入口而损失可观的最佳席位,不但扩大了场地也解决了座席下的三角空间使用问题,使功能性和经济造价都更加合理。
看台座位的视线设计如下:技术取值首排高度3.8m,楼座首排高度2.5m,排深0.8m,视线升高差0.06m,视点取在篮球场边线中心点地面上(相当于手球场边线上0.8m,一般篮球场取篮球边线上0.30~0.50m)。初始距离13.9m,人体座视眼位高1.15m。视线计算采用折线计算法,活动看台首排高300mm,共11排。
(6)人流组织、疏散
疏散设计中人流组织合理分流,排除交叉干扰。体育馆主要分为内场和外场两大部分人流,内场含比赛场地和配套用房如供运动员、贵宾、记者、工作人员使用及设备用房;外场主要供观众使用,含看台、休息厅等。内外场人员沿建筑四周各有其独立的出入口,东侧口主要为观众提供最直接短捷的出入途径。观众厅人流疏散方式采用中行式,路线短捷、顺畅,使人流有组织的快速进出场。
疏散时间根据《建筑设计防火规范》,采用人流股数法计算公式,按中小型馆计算,设计疏散时间为3分钟,小于经验时间6分钟,计算公式如下:
(T—总疏散时间;N—疏散的总人数;A—单股人流通行能力(40~42人/min);B—外门可通过的人流股数)
min
(7)立面设计
a、造型设计
因建筑平面设计采用不规则曲线,使得立面造型富有韵律及动感,南北立面运用简洁粗犷的连续竖向粗石材条块状造型,与竖向窄长玻璃条面相间形成强烈的虚实对比和起伏的韵律感,利用玻璃的分格变化、材料的对比,强调技术和细部;东侧主立面采用实墙套双框和大面积玻璃幕墙虚实对比设计,形成门字形造型,结合室外大台阶绵延而上,力量粗犷,稳重大方。 整个立面造型体现了粗犷的力量美,突出了现代建筑的几何原则。附属用房及训练用房布置于比赛厅南北两侧在立面上形成比赛厅基座的延伸,更加突出了比赛厅的形象,主次分明,相映成辉。屋面造型选用网架结构形式,屋顶天窗采光带解决了内部采光问题,可节约能源。 b、材料及色彩
外墙面考虑到经济节约,效果美观,采用淡黄色的石材、真石漆等材料。在建筑内部空间设计上考虑到使用性质的多样化,整个室内装饰以简约为原则,以功能为依据,大色彩采用土黄色为主,重点部位重点处理,朴素而谦和。观众厅座椅设计成为不同的色彩,分片布置,强调比赛气氛。
(8)建筑声学设计
本体育馆以体育比赛训练为主,兼做集会和一般文艺演出、群众文体活动等多功能用途。所以建筑声学设计要保证比赛大厅内有较高的语言清晰度,避免在观众席和比赛场地出现回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷;同时,兼顾多功能演出的混响时间要求,结合电声技术以创造均匀的声场分布和良好的听闻条件。
a、建筑声学设计指标
依据《体育馆声学设计及测量规范》,当综合体育馆比赛大厅体积大于4万m3小于8万m3时,满场500-1000Hz混响时间规定指标值为1.3~1.6秒,低频可适当长些,高频可允许短些。因本比赛厅体积达到了6万m3以上,若按2738座计算,每座容积高达20m3以上。混响时间设计指标选为1.3~1.6秒(500~1000Hz)。
本比赛大厅空场,当空调通风系统运转时,噪声限值为噪声评价标准曲线NR35(A声级约40~45dB)。
b、建筑声学设计措施
为了避免比赛场地和观众席上出现回声、颤动回声,尤其是避免出现声聚焦,比赛大厅的屋面板采用穿孔板+100mm厚超细玻璃棉+夹芯板的“吸声保温板”结构。整个屋面板的吸声量可达到所需总吸声量的1/4~1/3。
比赛场地选用架空木地板,既满足体育工艺的要求,又可起到薄板共振吸收低频声的作用。
比赛场地四周墙面(高约3m)全部采用五夹板+塑铝板+空腔(内填超细玻璃棉),做成薄板共振低频吸声结构。
观众席四周墙面选用2mm穿孔铝板+空腔(填充超细玻璃棉)的构造形式,以做成全频段的吸声结构。(部分墙面根据混晌时间计算也可调整为不穿孔的铝单板+空腔的薄板共振吸声结构或不同形状的扩散体)。
柱面和梁的表面采用塑铝板+七夹板+空腔(内填超细玻璃棉),也是一种低频共振吸声结构。
观众席地面为水泥地面、座椅为塑料座椅,这些材料对声音的吸收很小。
主席台背后及两侧的墙面贴3cm弹性吸声板,地面铺化纤地毯,也可增加一定吸声量。
根据混响时间计算公式,混响时间若按T60=1.5秒计算,估计整个内表面S上材料的平均吸声系数约为0.40~0.50之间。故仍须在马道及屋顶网架上吊挂一定数量的吸声板或空间吸声体。设计在马道上安装80mm厚弹性吸声板200~300m2,网架上吊挂空间吸声体80~100个。
为保证观众席及比赛场地有较好的听闻条件,扩声及电声系统设计与建声设计配合,采用分散式场声器布置方式,以使其有较好的声场分布均匀度。
(9)建筑环保措施
结合广场绿化、多植乔木、灌木,建筑四周设计坡地花池,停车场铺以草皮砖,增加绿化空间,以减少交通噪音及灰尘对体育馆的干扰,同时减少体育馆内噪声对周围环境的影响,美化环境空间。场地垃圾集中收集,集中处理。
(10)建筑节能措施
依據节能规范和气候条件,本工程处于寒冷地区,建筑体型系数小于0.3,外墙采用240厚空心砖,内贴40厚挤塑聚苯保温板;屋面保温板网架部分为75厚夹芯板,保温材料硬质聚氨酯泡沫塑料;混凝土屋面选用60厚挤塑聚苯保温板;所有门窗采用中空玻璃塑钢门窗,幕墙选用low-e中空玻璃等节能措施以达到节能的要求。
(11)设备减噪措施
水泵基础设有减震措施,水泵和管道连接处设软接。风机基础设有减震垫。风机房内墙及顶棚贴吸声材料,门采用密闭隔音门。风机出口处设软接,风管采用璃纤风管,风道联箱内贴吸声材料。吊顶风机采用减震吊钩。所有管道穿楼板和墙壁处,均用矿棉填塞,以减少震动和噪音。
三、设计中采用的主要创新手段和获得的效果
(1)多功能性、综合性、灵活性的场地布置
体育馆的主要空间是比赛厅,一般仅占10%左右的有效使用时间。所以可以综合利用,使功能多样化。既要考虑当前学生比赛、训练、演出、会议等多方面需求,也要考虑可持续发展的思想。因满足业主要求的多功能性、高使用率等条件,设计中比赛厅的场地布置很有特点,比赛场地最西侧布置为主席台,可兼做会议、演出使用,场地东侧主要布置为固定和部分活动看台,南北两侧设计布置全活动看台,此特点是场地可灵活应用与不同的比赛项目,而不受看台座位的限制,主席台兼舞台在位置视线较好的西侧,不但在比赛中是地位适中、视线最佳的位置,在会议、演出等学校其他活动中,也满足了舞台主席台的使用功能,并且正对主席台的比赛场地可兼做会议、演出等活动的观众厅,达到了业主需求的综合性使用的功能。
设计中适当的扩大比赛场地,增加了活动座席布置而减少固定座席,以提高场地的灵活性。通过收放活动座席数量的变化,控制多种功能比赛场地的大小,场地可以举行体操、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多种体育比赛;二层看台设固定座席,除了比赛外,用于会议、演出时,比赛场地可布置观众座位,可正对主席台兼舞台,如果用于上课或群众健身、训练时可提供2块篮球场地,1块排球场地,羽毛球场及多块乒乓球场地,辅助用房也可设舞蹈训练房、健身室、台球室、棋艺室等。
比赛场地的扩大是在不增加比赛厅面积和不减少观众席情况下,运用活动看台取代一部分固定看台而达到的,这样可显著增加文体活动项目的多样性,对于一般情况下有80~90%时间空闲的体育馆来说,可大大增加比赛的灵活性、多样性,显著提高综合使用效率。
(2)竖向空间的利用
设计中座席部分倾斜的看台与水平的楼板相交出现三角形空间,其中一部分由于高度不够而出现无法利用的无效空间,约占总面积的5~15%,但是看台如果稍加提高即可利用。经过参考国内外有关资料,本设计中将看台座位首排高度提高到3.8m,楼座首排高度提高到2.5m,看台下空间不仅可充分利用,例如设置活动座位或作为扩展比赛场地,也避免了在看台上挖出入口损失可观的最佳席位,不但扩大了场地也解决了座席下的三角空间使用问题,这样使的功能性和经济造价都更加合理。
结语:在本项目建设过程中,我们积极配合学校的要求和建议,及时处理和帮助解决建设及施工中出现的技术问题,且能从专业技术和社会角度考虑,使本项目的综合效果达到了较好的预期成果,得到了甲方的好评。
体育馆的最终落成和使用有利于改善学校体育设施,提升办学条件,创造良好的校园活动场所,也有利于该区域建筑环境的改善,完善城市的基础设施,丰富和提升城市形象。
参考文献
刘祝贺. 兼顾城市体育赛事的高校体育馆比赛厅设计研究[J]. 建材与装饰, 2016, 1
中铁一局集团有限公司勘察设计分公司 陕西 西安 710054
关键词:体育馆建筑;设计实践;技术分析;设计思路。
兰州理工大学体育馆为该校的综合性体育设施,项目位于学校本部,规划定位为多功能型综合体育训练场馆,既能满足平时作为体育教学、训练场地,也可满足一般性的比赛要求,又可作为学校庆典、展览、大型会议和演出活动的场所。
本人作为此工程项目主创设计人及建筑专业负责人,有幸获得陕西省第十九届优秀工程设计二等獎,在此对本项目设计中的先进性技术、亮点、难点分析及主要设计思路做一个探讨和专业技术性总结。
一、工程基本情况
项目位于兰州理工大学校本部,东边为原运动场地,西侧为新建教师公寓,东南侧为山地,北侧为校本部住宅区,地势西南高东北低。
设计包括2个标准篮球训练场地及一个标准排球场地,主席台可兼舞台,附属管理用房,老年活动中心等,总建筑面积8319.33m2,规模为2738座。可进行篮球、排球等各种体育比赛及集会、演出、学生教工锻炼等活动。体育建筑等级为丙级,建筑设计使用年限为50年;建筑物耐火等级为二级;抗震设防烈度为8度。
主要经济技术指标:总用地面积:11307.4m2;总建筑面积:8319.33m2;总座位数:2738座,其中:固定看台:1360座,活动及临时搭建看台:1378座(含残疾人专用位6座,主席台68座,裁判席10座);容积率:0.74;绿化率:33%;主体建筑高度18.90米。
二、设计中的技术难点分析及主要设计思路
1、技术难点分析
本项目规划要求紧密结合校园总体规划,节约用地,集中布置,体现多功能的科学性、先进性,以取得最大的综合效益。总平设计中需结合自然地势,妥善解决好与周边校园道路、校内环境、对家属区的影响等各种关系,做到既独立又要与学校其他功能相互联系;做好交通组织、绿化布置、空间组合等,外部空间环境设计尽量扩大绿化面积,同时点缀景观小品等。竖向设计中,场地高差较大,尽可能减少土方工程量,需解决好场地排水问题。
建筑退让应符合规划要求,保证周边住宅日照符合规范要求。
要解决好停车问题,停车位应考虑比赛时大客车的停放。并应考虑自行车停放。根据规划的要求,停车场放在场地南侧,以避免人流与车流的相互干扰。
总平设计应使人流组织明确,互不干扰。体育馆四周广场交通顺畅,使体育馆大量的人流在短时间内能快速疏散。
建筑平面设计中,需要满足建设单位对使用的多功能性、平赛结合等的各项要求,使功能分区明确,交通流线便捷清晰,充分体现高效、适用、灵活的特征。
体育馆因其特殊性,疏散设计应及时、安全、便捷,合理设计在紧急情况下的人员组织和疏散问题、内场和外场的疏散交通流线。
看台座位的布置应充分考虑观众视线,科学分析,合理设计;临时座位、活动座位的存放位置应考虑合理。
舞台和主席台的部分,应考虑进深、面宽、灯光、演出和比赛的不同功能,根据学校情况分析功能,在明确定位的基础上,进行优化调整。主席台位置应按比赛仪式要求选择地位适中、视线最佳的地段。主席台人员、观众和运动员的进出路线和房间应分开。运动员入口宜设在主席台对面。裁判席、记分牌、计时装置、广播、电视和电气控制室的位置均应合理安排。
建筑声学设计方面,本体育馆以体育比赛训练为主,兼做集会和一般文艺演出、群众文体活动等多功能用途。建筑声学设计以保证比赛大厅内有较高的语言清晰度,避免在观众席和比赛场地出现回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷;同时,兼顾多功能演出的混响时间要求。
考虑新技术的应用,解决好暑期使用时的降温、通风、饮水问题,老人活动区的无障碍设计。屋顶天窗设计考虑采光亮度和眩光问题,与排烟相结合设计。
体现“以人为本”的设计指导思想,运用新技术、新材料,运用建筑形态语言,表达鲜明的特点及个性,创造体育馆形象和优美的室内外环境。结构体系、设备系统要合理、可行、经济适用,并能创造最佳经济效益。
2、主要设计思路
(1)总平面布置及交通设计
根据建筑物的使用功能要求及与校园道路、周边环境的关系等诸多因素,将人流出入口按以下方式设置:主入口设在东北侧,运动员、贵宾出入口分别放在场地南侧和北侧,老年活动中心入口设置在西侧,使人流组织明确,互不干扰。场地南侧布置停车场,在满足体育馆功能分布,人流疏散的基础上,力求最大限度的利用场地。在建筑东面设疏散广场,周边结合已有规划道路设环形通道,建筑物间距及四周道路均满足防火规范方面要求。在运动区和住宅区设绿化隔噪带。场地周围设计绿化、小品,同时尽量减少地面上设施,使整体环境整洁。广场、道路、绿化、小品等均围绕主体建筑设计,强调整体与统一。
(2)竖向布置
由于用地高差较大,设计时尽量减少土方量,利用建筑周边地形设计土坡绿化。建筑周围环路均为混凝土路面,场地内广场、道路排水结合地形设计,地面雨水采用有组织排水。
(3)绿化设计及环境布置
绿化景观设计为该工程的重要组成部分,周边的绿化及环境设计也应成为一个整体,强化体育馆与周边大环境在形、色、质上的和谐。建筑四周设计数块可供观众休憩的坡形花池草坪,使建筑与环境融为一体,增加亲和力;室外铺地以混凝土作为主要材质、局部点缀以石材,节约造价、强调质感;在主入口台阶上设计台阶式花池,增添气氛,活跃空间。
绿化树种做到慢生和速生结合,常青和落叶结合,乔、灌木结合,选用耐旱、耐寒树种,做到四季有绿三季有花。室外广场内设置花坛、垃圾箱,照明灯等小品。 (4)平面布局设计思路
贵宾用房临近主席台出入口;主席台位置按比赛仪式要求选择地位适中、视线最佳的地段;主席台人员、观众和运动员的进出路线和房间分开;运动员入口设在主席台对面;裁判席、记分牌、计时装置、广播、电视和电气控制室的位置均合理安排。记者用房接近运动员活动区,和比赛厅有较方便的联系。内场广播室内可看到比赛厅内情况及主席台、计分牌等,同时与运动员、裁判联系便捷。音响、灯光控制在两侧楼层视线开阔,和比赛厅、观众厅及主席台、计分牌等有直接的视线、声音交流,并不影响其它用房。
运动员休息和检录、体检及运动员出入口有机联系,运动员休息设计2个休息室,可供2個队(每队15~20人)使用,并配相应的淋浴、更衣设施。设备等用房尽量利用主席台侧部空间。
在比赛厅东北侧设一个供比赛训练器材方便进出的出入口。在东北侧设一部室内楼梯,便于内外场工作人员联系,并解决上部房间人流的疏散。二楼观众休息厅卫生间按男女比例1:1考虑,男大便器不少于8个,小便器不少于20个,女大便器不少于22个。观众休息厅面积按每席0.2m2计,约400m2。
设计亮点创新和获得效果:
学校体育馆的首要任务是为学生及教工提供文体文化生活服务,功能占主导地位。体育馆的主要空间是比赛厅,做不到物尽其用,一般仅占10%左右的有效使用时间,所以综合利用,开展学生文艺活动、展览、会议、锻炼等其它活动,使功能多样化。所以体育馆功能上既要考虑当前学生比赛、训练、演出、会议等多方面需求,也要考虑可持续发展的思想。
本项目平面设计中分为两部分,建筑西侧局部4层为活动中心,东侧一层通高部分为比赛厅等用房,比赛场大厅呈近似八角椭圆形平面布置,满足大场地的功能需求。
因满足业主要求的多功能性、高使用率等条件,设计中比赛厅的场地布置很有特点,比赛场地最西侧布置为主席台,可兼做会议、演出使用,场地东侧主要布置为固定和部分活动看台,南北两侧设计布置全活动看台,此特点是场地可灵活应用与不同的比赛项目,而不受看台座位的限制,主席台兼舞台在位置视线较好的西侧,不但在比赛中是地位适中、视线最佳的位置,在会议、演出等学校其他活动中,也满足了舞台主席台的使用功能,并且正对主席台的比赛场地可兼做会议、演出等活动的观众厅,达到了业主需求的综合性使用的功能。
建筑平面功能设计按照任务书要求达到平赛结合等多功能使用的目的。设计中适当的扩大比赛场地,增加了活动座席布置而减少固定座席,以提高场地的灵活性。比赛场地设计尺寸为50.4m×33.4m,一层在场地周边设活动座席1378席,通过收放活动座席数量的变化,控制多种功能比赛场地的大小,使场地可以举行体操、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多种体育比赛;二层看台设固定座席1360席。除了比赛外,用于会议、演出时,比赛场地也可布置观众座位,可正对主席台兼舞台,如果用于上课或群众健身、训练时可提供2块篮球场地,1块排球场地,多块羽毛球场及乒乓球场地;辅助用房也可设舞蹈训练房、健身室、台球室、棋艺室等。
比赛场地的扩大是在不增加比赛厅面积和不减少观众席的条件下,运用活动看台取代一部分固定看台而达到的,这样可显著增加文体活动项目的多样性,对于一般情况下有80~90%时间空闲的体育馆来说,可大大增加使用的灵活性、多样性,显著提高综合使用效率。
(5)剖面设计
比赛大厅层高为15.3m,可满足一般体育项目使用高度。比赛厅场地设计采用平置式剖面,人流疏散采用中行式,观众从二楼平台向东侧主出入口进出疏散,运动员和贵宾从一楼进出,看台下大量房间可用于辅助用房、器材用房及活动用房。西侧的独立的四层活动中心为单独的功能,有独立的疏散口。
设计亮点创新和获得效果:
设计中座席部分倾斜的看台与水平的楼板相交必然出现三角形空间,其中一部分由于高度不够而出现无法利用的无效空间,约占总面积的5~15%,但是看台如果稍加提高即可利用。经过参考国内外有关资料,本设计中将看台座位首排高度提高到3.8m,楼座首排高度提高到2.5m,看台下空间不仅可充分利用,例如设置活动座位或作为扩展比赛场地,也避免了在看台上挖出入口而损失可观的最佳席位,不但扩大了场地也解决了座席下的三角空间使用问题,使功能性和经济造价都更加合理。
看台座位的视线设计如下:技术取值首排高度3.8m,楼座首排高度2.5m,排深0.8m,视线升高差0.06m,视点取在篮球场边线中心点地面上(相当于手球场边线上0.8m,一般篮球场取篮球边线上0.30~0.50m)。初始距离13.9m,人体座视眼位高1.15m。视线计算采用折线计算法,活动看台首排高300mm,共11排。
(6)人流组织、疏散
疏散设计中人流组织合理分流,排除交叉干扰。体育馆主要分为内场和外场两大部分人流,内场含比赛场地和配套用房如供运动员、贵宾、记者、工作人员使用及设备用房;外场主要供观众使用,含看台、休息厅等。内外场人员沿建筑四周各有其独立的出入口,东侧口主要为观众提供最直接短捷的出入途径。观众厅人流疏散方式采用中行式,路线短捷、顺畅,使人流有组织的快速进出场。
疏散时间根据《建筑设计防火规范》,采用人流股数法计算公式,按中小型馆计算,设计疏散时间为3分钟,小于经验时间6分钟,计算公式如下:
(T—总疏散时间;N—疏散的总人数;A—单股人流通行能力(40~42人/min);B—外门可通过的人流股数)
min
(7)立面设计
a、造型设计
因建筑平面设计采用不规则曲线,使得立面造型富有韵律及动感,南北立面运用简洁粗犷的连续竖向粗石材条块状造型,与竖向窄长玻璃条面相间形成强烈的虚实对比和起伏的韵律感,利用玻璃的分格变化、材料的对比,强调技术和细部;东侧主立面采用实墙套双框和大面积玻璃幕墙虚实对比设计,形成门字形造型,结合室外大台阶绵延而上,力量粗犷,稳重大方。 整个立面造型体现了粗犷的力量美,突出了现代建筑的几何原则。附属用房及训练用房布置于比赛厅南北两侧在立面上形成比赛厅基座的延伸,更加突出了比赛厅的形象,主次分明,相映成辉。屋面造型选用网架结构形式,屋顶天窗采光带解决了内部采光问题,可节约能源。 b、材料及色彩
外墙面考虑到经济节约,效果美观,采用淡黄色的石材、真石漆等材料。在建筑内部空间设计上考虑到使用性质的多样化,整个室内装饰以简约为原则,以功能为依据,大色彩采用土黄色为主,重点部位重点处理,朴素而谦和。观众厅座椅设计成为不同的色彩,分片布置,强调比赛气氛。
(8)建筑声学设计
本体育馆以体育比赛训练为主,兼做集会和一般文艺演出、群众文体活动等多功能用途。所以建筑声学设计要保证比赛大厅内有较高的语言清晰度,避免在观众席和比赛场地出现回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷;同时,兼顾多功能演出的混响时间要求,结合电声技术以创造均匀的声场分布和良好的听闻条件。
a、建筑声学设计指标
依据《体育馆声学设计及测量规范》,当综合体育馆比赛大厅体积大于4万m3小于8万m3时,满场500-1000Hz混响时间规定指标值为1.3~1.6秒,低频可适当长些,高频可允许短些。因本比赛厅体积达到了6万m3以上,若按2738座计算,每座容积高达20m3以上。混响时间设计指标选为1.3~1.6秒(500~1000Hz)。
本比赛大厅空场,当空调通风系统运转时,噪声限值为噪声评价标准曲线NR35(A声级约40~45dB)。
b、建筑声学设计措施
为了避免比赛场地和观众席上出现回声、颤动回声,尤其是避免出现声聚焦,比赛大厅的屋面板采用穿孔板+100mm厚超细玻璃棉+夹芯板的“吸声保温板”结构。整个屋面板的吸声量可达到所需总吸声量的1/4~1/3。
比赛场地选用架空木地板,既满足体育工艺的要求,又可起到薄板共振吸收低频声的作用。
比赛场地四周墙面(高约3m)全部采用五夹板+塑铝板+空腔(内填超细玻璃棉),做成薄板共振低频吸声结构。
观众席四周墙面选用2mm穿孔铝板+空腔(填充超细玻璃棉)的构造形式,以做成全频段的吸声结构。(部分墙面根据混晌时间计算也可调整为不穿孔的铝单板+空腔的薄板共振吸声结构或不同形状的扩散体)。
柱面和梁的表面采用塑铝板+七夹板+空腔(内填超细玻璃棉),也是一种低频共振吸声结构。
观众席地面为水泥地面、座椅为塑料座椅,这些材料对声音的吸收很小。
主席台背后及两侧的墙面贴3cm弹性吸声板,地面铺化纤地毯,也可增加一定吸声量。
根据混响时间计算公式,混响时间若按T60=1.5秒计算,估计整个内表面S上材料的平均吸声系数约为0.40~0.50之间。故仍须在马道及屋顶网架上吊挂一定数量的吸声板或空间吸声体。设计在马道上安装80mm厚弹性吸声板200~300m2,网架上吊挂空间吸声体80~100个。
为保证观众席及比赛场地有较好的听闻条件,扩声及电声系统设计与建声设计配合,采用分散式场声器布置方式,以使其有较好的声场分布均匀度。
(9)建筑环保措施
结合广场绿化、多植乔木、灌木,建筑四周设计坡地花池,停车场铺以草皮砖,增加绿化空间,以减少交通噪音及灰尘对体育馆的干扰,同时减少体育馆内噪声对周围环境的影响,美化环境空间。场地垃圾集中收集,集中处理。
(10)建筑节能措施
依據节能规范和气候条件,本工程处于寒冷地区,建筑体型系数小于0.3,外墙采用240厚空心砖,内贴40厚挤塑聚苯保温板;屋面保温板网架部分为75厚夹芯板,保温材料硬质聚氨酯泡沫塑料;混凝土屋面选用60厚挤塑聚苯保温板;所有门窗采用中空玻璃塑钢门窗,幕墙选用low-e中空玻璃等节能措施以达到节能的要求。
(11)设备减噪措施
水泵基础设有减震措施,水泵和管道连接处设软接。风机基础设有减震垫。风机房内墙及顶棚贴吸声材料,门采用密闭隔音门。风机出口处设软接,风管采用璃纤风管,风道联箱内贴吸声材料。吊顶风机采用减震吊钩。所有管道穿楼板和墙壁处,均用矿棉填塞,以减少震动和噪音。
三、设计中采用的主要创新手段和获得的效果
(1)多功能性、综合性、灵活性的场地布置
体育馆的主要空间是比赛厅,一般仅占10%左右的有效使用时间。所以可以综合利用,使功能多样化。既要考虑当前学生比赛、训练、演出、会议等多方面需求,也要考虑可持续发展的思想。因满足业主要求的多功能性、高使用率等条件,设计中比赛厅的场地布置很有特点,比赛场地最西侧布置为主席台,可兼做会议、演出使用,场地东侧主要布置为固定和部分活动看台,南北两侧设计布置全活动看台,此特点是场地可灵活应用与不同的比赛项目,而不受看台座位的限制,主席台兼舞台在位置视线较好的西侧,不但在比赛中是地位适中、视线最佳的位置,在会议、演出等学校其他活动中,也满足了舞台主席台的使用功能,并且正对主席台的比赛场地可兼做会议、演出等活动的观众厅,达到了业主需求的综合性使用的功能。
设计中适当的扩大比赛场地,增加了活动座席布置而减少固定座席,以提高场地的灵活性。通过收放活动座席数量的变化,控制多种功能比赛场地的大小,场地可以举行体操、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多种体育比赛;二层看台设固定座席,除了比赛外,用于会议、演出时,比赛场地可布置观众座位,可正对主席台兼舞台,如果用于上课或群众健身、训练时可提供2块篮球场地,1块排球场地,羽毛球场及多块乒乓球场地,辅助用房也可设舞蹈训练房、健身室、台球室、棋艺室等。
比赛场地的扩大是在不增加比赛厅面积和不减少观众席情况下,运用活动看台取代一部分固定看台而达到的,这样可显著增加文体活动项目的多样性,对于一般情况下有80~90%时间空闲的体育馆来说,可大大增加比赛的灵活性、多样性,显著提高综合使用效率。
(2)竖向空间的利用
设计中座席部分倾斜的看台与水平的楼板相交出现三角形空间,其中一部分由于高度不够而出现无法利用的无效空间,约占总面积的5~15%,但是看台如果稍加提高即可利用。经过参考国内外有关资料,本设计中将看台座位首排高度提高到3.8m,楼座首排高度提高到2.5m,看台下空间不仅可充分利用,例如设置活动座位或作为扩展比赛场地,也避免了在看台上挖出入口损失可观的最佳席位,不但扩大了场地也解决了座席下的三角空间使用问题,这样使的功能性和经济造价都更加合理。
结语:在本项目建设过程中,我们积极配合学校的要求和建议,及时处理和帮助解决建设及施工中出现的技术问题,且能从专业技术和社会角度考虑,使本项目的综合效果达到了较好的预期成果,得到了甲方的好评。
体育馆的最终落成和使用有利于改善学校体育设施,提升办学条件,创造良好的校园活动场所,也有利于该区域建筑环境的改善,完善城市的基础设施,丰富和提升城市形象。
参考文献
刘祝贺. 兼顾城市体育赛事的高校体育馆比赛厅设计研究[J]. 建材与装饰, 2016, 1
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