肇庆新区体育中心建筑与环境设计

2018-05-22尹新段泽坤

山东建筑大学学报 2018年2期

尹新，段泽坤

（1.华南理工大学建筑学院，广东广州510641；2.济南市规划设计研究院，山东济南250001）

0 引言

近年来，随着体育事业蓬勃发展，体育活动成为满足人们基本需求后提高生活质量的方式之一，是城市公共建筑的重要组成部分。从马斯洛的人本主义理论来看，日常生活中，体育活动的需求与买菜、升学、居住的需求都可以看作人们生活的基本需求。公共体育建筑存在本身是为满足体育活动而设定的，是人群聚居产生的必然需求［1］。在提倡全民健身的背景下，作为城市标志性建筑物，可带动周边土地升值，加快市政配套设施的建设，促进城市开发联动效应的形成，体育建筑建设热点由一线城市向二、三线城市转移，越来越多的二、三线等城市获得更多的举办大型体育赛事的机会［2］，而受制于城市规模与经济发展水平，使得这些城市的体育建筑建设既有重大的发展机遇又面临着严峻的考验与挑战，是实现体育公建与城市建设的双向互动发展的重要手段。

体育中心建筑设计历史渊源要从古希腊、古罗马说起，那时就有专职建筑师从事竞技场设计。欧美国家及日本体育场馆建设起步较早，从体育建筑设计和创作的层面来看，实践经验和创作理念以及技术运用已经相对成熟，达到了一定的高度。《The stadium and the city》中例举了32个著名体育中心项目，总结了体育建筑设计实践中较好的布局模式［3］；Kemp较为系统地阐述了如何设计和融资建设体育场［4］；还有诸如像《Sports architecture》探讨分析建立数学模型对体育场馆的建设影响［5］。而近当代则涌现出像赫尔佐格、罗德·希尔奈尔维、德梅隆、圣地亚哥·卡拉特拉瓦等设计过优秀体育场馆的建筑师，以及 SOM、GMP、HOK等体育建筑设计领域权威的设计事务所。国内有关研究多集中在体育中心的规划选址、整体布局以及设计标准等方面［6］，而对体育建筑具体设计方案的探讨较少。

肇庆新区体育中心建筑与环境设计依托基地现有的自然及人文景观资源，采用绿色节能技术，注重打造空间集约、功能复合的的主体结构，以期在低成本、本土化和低碳环保等方面探索更加适宜的体育建筑公共活动空间及宜居的景观环境。

1 区域概况

肇庆古称端州，为四大名砚之首的端砚产地［7］，是西江流域历代政治、经济、文化中心和军事必争之地。肇庆也是一座国家级历史文化名城，文化底蕴深厚，岭南气息浓郁，广府文化、端砚文化、佛教文化、岭南文化异彩纷呈［7］，其境内风光秀美、山水婀娜。肇庆新区是肇庆打造的经济腾飞先行区，是与老城区协调发展的现代山水城市新区，其建设开发始终坚持以低碳环保为优先原则。在新区建设体育中心是一项利民举措，也是肇庆城市形象和城市品味的象征。

1.1 地理区位

基地位于肇庆新区重点规划的地块，区位优势明显，交通便利，有贵广高铁、广佛肇城轨、南广高铁、珠三角环线高速通过。肇庆新区体育中心选址位于新区中轴线偏西，新区环路以南，长利大道以西，长利涌以北（如图1所示），可带动周边土地、规划及市政配套设施的建设。

图1 肇庆新区体育中心区位示意图

1.2 现状分析

基地地势较为平坦，景观资源丰富。原为农林用地，其中田埂、水塘较多，南侧长利涌为基地附近主要水系。总用地面积约为48.1 hm2，其中水体面积约为 15.1 hm2，预留用地面积约为 5.5 hm2。

1.3 自然环境

肇庆市位于广东省中西部，常年受热带季风影响，夏季高温多雨、冬季干冷少雨，年平均相对湿度可至80%，终年盛行偏稳定的东风。日照充裕，年日照时数集中在夏、秋 2季，日照时数可达1748 h［8］。肇庆地势以丘陵为主，平原较少，境内河川密布、水系发达。西江从肇庆新区南部穿过，是区域重要的水源地及航运河道；而广利涌、贝水涌、石溪涌等支流水系承担着农田灌溉和排除涝水的中任务。

1.4 人文条件

肇庆自秦汉起纳入中华帝国版图，古为百越之地。古越人崇尚“龙”文化，龙母文化就是这一崇拜的演化，龙母文化在整个西江流域文化影响力巨大。同时，中原和岭南文化在肇庆也影响深远，留下了如梅庵、崇禧塔、七星岩摩崖石刻等著名的历史遗迹。肇庆极具地域特色的民间文艺娱乐项目历久不衰，如粤剧、贵儿戏、舞狮、舞龙、舞凤鸡、舞白鹤、舞蝴蝶、水上醒狮等艺术活动，是非物质文化遗产的重要组成部分。肇庆秉承传统务实的精神信念，是肇庆新区体育中心建设中人文精神的重要发掘之处。

2 设计依据与原则

2.1 设计依据

（1）《体育建筑设计规范》（JGJ 31—2003）

（2）《城市道路交通规划设计规范》（GB 50220—95）

（3）《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）

（4）《建筑建筑物防雷设计规范》（GB 50057—94）

（5）《建设项目规划设计条件》

（6）现状资料以及与修建性详细规划、建筑智能化设计相关的国家现行的相关设计法规、规范、标准。

2.2 设计原则

2.2.1 低碳经济优先原则

低碳经济是以减少资源消耗、降低环境污染以及提高经济产出为宗旨，在提高投资回报率的同时可显著增加产量、缩短生产周期并改善产品质量，在增长速度方面较其它经济形态而言也有着明显的优势。体育建筑是消耗能源的大户，技术采用不当会造成巨大的能源浪费。肇庆新区体育中心设计需秉持低碳经济优先原则，在低能耗、低排放、低污染的基础上，探索降低能源消耗的新技术，以减低场馆运营成本，减少环境污染。

2.2.2 功能配置合理化原则

（1）竞技体育的功能需求

举办广东省第十五届运动对提高肇庆城市的核心竞争力和知名度，完善城市的组织管理能力，优化环境建设水平以及繁荣肇庆市竞技体育事业的意义不容小觑。肇庆新区体育中心作为此次省运会竞技类主场馆，设计需秉持功能配置合理化的原则，使其在满足比赛的基础上，具备后期承接地方性体育赛事和单项国际赛事的能力。

（2）全民健身的功能需求

在国内大力推进全民健身服务体系建设的背景下，赛后需开放相应的场馆与场地等硬件体育设施以满足市民包括健身运动、休闲娱乐、体育观赏和体育培训的需求［9］。因肇庆市受资金和人口规模的限制，体育设施有限，肇庆新区体育中心设计应立足市民对体育场所的需求，进行功能配置合理化转换，并结合市民热衷的体育项目进行复合化和弹性化设计，激发市民参与体育锻炼的热情。

2.2.3 地域性原则

肇庆地属岭南，以灵动的山水闻名天下，城市建设也应与其秀丽的山水和谐相融，肇庆体育中心项目在设计阶段需秉持地域性原则，力求在有限资源下集中力量打造与肇庆山水相得益彰，具有城市地域特色的标志性体育中心。

2.2.4 整体性原则

体育建筑因其复合功能、巨大体量和独特形象，常被作为城市空间和景观的重要节点，成为城市集聚中心和促进城市区域整体发展的建设手段。大多数人愿意在体育设施周边居住房地产业和商业也随着人群的集聚得到发展，各种服务业应运而生，从而使城市更具有吸引力，便于城市规模的扩张。肇庆大型公共建筑较为缺乏，体育中心的设计应秉持建筑与城市和谐统一的整体性原则［10］，使建筑既是城市焦点，又不显得突兀，能与周边城市环境融为一体［11］。合理规划基地与周边交通流线，将体育中心纳至城市整体发展的大框架中，也是在整体性原则下设计需要考虑的重点。

3 设计方案

3.1 设计目标及定位

在肇庆新区体育中心建设方案中，采用选址布局的合理化、功能上的复合化、空间上的集约化、景观上的层次化、建设的开放化、形态的地域化、技术的高效化、更适宜地方特色、灵活高效的设计策略，在考虑肇庆自然、历史、文化等多方面的城市特色的同时着眼于绿色生态、低碳经济的发展，力求达到现代标志性、文化地域性、经济实用性、绿色生态性等多方面特点。通过规划、建筑和景观的设计，结合肇庆山水城市特色及地域文化背景，以专业足球场为核心，场馆区为主体，创造出多维的城市空间界面，并通过建筑规划布局及场地的处理，结合场地内主要的景观资源，形成舒展灵动的布局结构，为市民营造足球特色的体育公园，旨在打造城市地标性项目，为城市发展注入新的活力（如图2～6所示）。

3.2 设计理念

西江之滨，将专业足球场与山的意向结合起来，“以山为舷，载一千年出海”，意喻古老的“端州古城”任凭岁月沉浮，始终巍峨屹立。倒影水中的体育馆印入眼帘，造型成水之韵动之意，象征着肇庆城市文化的延续和蓬勃发展的朝气。设计秉承山水脉动的意象，既与现有的河流等场地元素和谐一致，又呼应了肇庆新区是与老城区协调发展的现代山水城市新区这一主题。建筑形态既不失灵动，又彰显了肇庆地域特色。

图2 肇庆新区体育中心鸟瞰图

图3 肇庆新区体育中心总平面图

图4 专业足球场鸟瞰图

图5 专业足球场室内夜景透视图

3.3 空间布局

3.3.1 规划结构

规划立足于场地现有环境因素，采用“两轴三带”的主体结构（如图7所示）：将专业足球场南北向布置，与场地较为自然的形成主要的轴线关系，同时体育馆沿长利大道布置，与场地东北角现有中小学运动场形成次轴的呼应关系。规划以专业足球场为核心，场馆区为主体，创造出多维的城市空间界面，并通过带状结构布局，在充分考虑地上悬河长利涌堤坝对场地的影响的基础上，借助湿地公园为基地提供良好的景观优势，将场地划分为3带——自然生态景观带、休闲运动景观带、建筑主体功能带，3带之间层层跌退，与长利涌堤坝形成连贯的场地景观环境，形成从生态到人工层级变化的建筑景观一体化体系。

3.3.2 功能分区

作为省运会足球比赛和篮球比赛的主场馆，基地功能主要划分为3个区域：（1）占地15 hm2、拥有20000座的甲级专业足球场（含足球博览馆约为4000 m2）及其疏散场地；（2）8000座（其中2000座为临时座席）的甲级综合体育馆及其疏散场地；（3）占地约为12.5 hm2，以足球为主题、集足球体育博览、足球体育运动、足球休闲于一体的专业足球公园，并保留约为5.5 hm2预留用地作为后期发展用地，功能定位合理集约（如图8所示）。

（1）专业足球场

足球场为3层，拥有20132座坐席，建筑面积为27482 m2，包括运动员、竞赛、媒体、贵宾、技术、观众等各部分功能用房，布置合理、分区明确，各自拥有独立的出入口。其中足球博览馆设在场馆东侧首层，面向运动广场及足球公园打开，满足展馆独立开放的要求。

图6 体育馆透视图

图7 布局结构图

（2）体育馆

方案将体育馆沿长利大道布置，主、副两馆分开。主馆与足球场形成中央共享运动广场，实现场馆之间的互动联系；同时与东北侧学校运动场形成轴线关系，对学校体育教学、学生日常锻炼及举办大型仪式开放使用，提高场馆的使用率，实现资源的共享。体育馆共3层，总建筑面积为25736m2，坐席达8177座，其中包括2082个活动坐席。主馆布置70 m×40 m的多功能内场，在满足省运会篮球比赛的要求下，可根据需要灵活作为羽毛球、网球、摔跤等多种比赛场馆。首层主要包括运动员区、贵宾安保区、媒体记者区、赛事管理区、场馆运营区以及面对运动广场开放的商业区，2、3层为观众坐席区，坐席下方为服务用房及设备用房。副馆布置了2个篮球场，以满足运动员训练、热身的使用要求。

（3）足球公园

图8 基地功能布局图

足球公园主要分为自然生态区和体育运动区，动静分区明确，与长利涌及场馆区形成从自然到人工的层级变化。公园内设置篮球场及11、7及5人足球场和多种足球运动项目游乐场，可承接各种足球比赛和集训，并满足公众对体育运动的不同需求。在主要的入口区以及室外运动区布置一定数量的小商店、场馆管理用房、公厕等功能用房，满足公众运动休闲娱乐的使用，同时结合地景布置一定的室外看台，使足球公园在充分依托场地自然环境的基础上积极开展足球运动。

3.4 建筑意向及景观结点设计

3.4.1 建筑意向

（1）专业足球场

足球场整体造型阳刚端庄，层层错落的建筑单元是肇庆层叠山峦意向的表征（如图9所示）。建筑形态开敞通透，外表皮虚实对比鲜明，设计采用巨型脚柱、中心圈梁与拉索结合的结构，选型既结合了看台和功能需要，又成就了力学之美。场馆空间既独立又统一，内场空间完整且具有向心性，灰空间开放自由，空间隔而不离，相互借景，如山般稳重而又不失轻盈流动，呈现出运动的活力和鲜明的时代感。

（2）体育馆

体育馆选以矩形作为建筑体量，简洁大气，将体量划分为多个单元，且局部高起，成水之韵动之意（如图10所示）。在立面上，与足球场相互呼应，形成整体的场馆形象；主馆与副馆分开，通过大台阶相连，活跃城市界面。

图10 体育馆形态生成图

（3）足球公园

足球公园以灵动的曲线、开敞的景观节点、通透的公园服务设施、独特的的景观小品为特点，构筑融合肇庆山水特色、集岭南地域文化与足球运动、足球展览以及足球休闲为一体的彰显地域特色的主题公园。

3.4.2 景观结点设计

景观设计强调场地景观与生态环境的融合，充分利用场地既有的自然条件和地理条件，遵循可持续发展和低碳经济优先的原则，构建点、线、带一体化的绿地系统，对场内的足球公园景观与建筑周边绿地景观系统进行统一规划布局。整个景观系统以足球公园为景观轴心，顺应长利涌的形式，在平面上以灵动的曲线暗示场地地上悬河的作用，层层跌退的景观，表现出水流冲击自然形成的台地之意，同时使景观由生态到人工逐层变化，沿城市界面、建筑体量之间以及场地空间的开合地方设计多个有节奏变化的景观节点，呈现舒展灵动的形式。方案还对长利涌堤岸及场地环境进行整合处理，通过开敞绿地将堤岸与场馆区的高差进行分级化解，削弱堤岸对场地的消极影响，使整个广场、生态公园以及长利涌水系连成一个整体景观体系，形成一个层次鲜明、类型丰富的景观环境系统（如图11所示）。

3.5 交通组织

合理搭建道路交通体系，对外与周边城市设计衔接（如图12所示），对内流线组织坚持“人车分流，不同人流出入口、分区相对独立”的设计原则（如图13所示），从而达到各行其道、互不干扰、疏散便捷的目的。足球公园与场馆区之间为场地内主要的车行道路，各场馆内部为步行交通，建筑周边及广场在紧急时刻用作消防与应急通道。大型比赛时，内部车辆凭证进入车行道路，到达指定出入口。比赛停车除固定停车区域以外，需利用车行道路一侧的室外球场的大片硬质铺地作为临时停车场，满足赛时大量停车的需求。同时，就近合理布置室外停车场、地下停车库，避免流线的互相干扰［12］。观众步行流线安排在场馆前侧，场馆后方安排运动员、贵宾、技术官员、媒体运行等人员步行流线；观众通过大台阶爬至二层室外平台进入场馆，实现观众与其他人流的分层分流。总体来说，体育中心的道路交通体系人车分流，便捷明晰，形成人行空间环境和不受干扰的车行系统。

图11 景观设计鸟瞰图

图12 外部道路系统设计图

3.6 赛后利用

考虑日后肇庆市举办大型赛事的频率可能较低，从面向全民开放和有利长效运营角度出发，充分考虑赛时及赛后的使用需求与转换，并对新区体育中心进行合理的去赛事化和弹性设计。赛后比赛场地可采取分时段向市民开放的策略，满足市民跑步、散步等健身需求；场馆看台下方平面结构均采用单元化设计，功能房间可根据需要改成酒店、商务会议、餐厅、办公等用房，灵活转换成单位运动会、会展、演唱会等活动场地，避免闲置，提高空间使用效率；赛时管理用房可根据房间大小，适宜改造为台球、乒乓球、壁球、舞蹈、武术等文体活动用房；热身馆场地赛后可对作羽毛球场、篮球场等贴近民众生活娱乐的比赛训练场地，向大众开放；部分运动员用房可改造为健身沙龙；新闻媒体用房可改造为媒体数字中心，对外可出租场地用作报告会、展览会、交流会等会议场所。赛后足球公园则以商业、休闲、娱乐、体育培训为主，为市民打造全天候的体育公园和体育活动空间。

图13 内部流线设计图

3.7 绿色节能技术

绿色节能技术的运用符合低碳经济、低碳发展的需求。绿色节能技术是集成绿色配置、自然采光和通风、新能源利用、低能耗围护结构、绿色建材和智能控制为一体的高新技术，具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害和建筑功能灵活等6大特点［13］。肇庆新区体育中心是耗能大，方案运用绿色节能技术，以降低场馆能源和资源的消耗为目的，减少环境污染，为肇庆市的环境保护工作做贡献。

3.7.1 室外环境建筑节能

在体育场地总体规划时，肇庆新区体育中心建设项目设计根据当地夏季主导风向，单体采取南北向布局，有利于各个单体夏季利用自然通风改善热环境，建筑间距合理可以保证各个单体在冬季获得足够的日照。采用集中绿地和环形绿化带布置相结合的设计方法，将地块绿化率提高至30%以上，绿化物种的选择以适宜肇庆地区气候和土质条件的岭南本土植物为主，采用复合绿化的造景方式，以降低热岛效应，调节体育中心室外气温，改善干燥的气候，保持微气候环境平衡、适宜。室外公共活动场所地面的材料选择以透水性铺装为主，利用透水砖的透水性以及绿化带和大面积水体吸纳水分，降低暴雨时期的地表径流量，并起到利用水分蒸发降低夏季地表温度，改善室外热环境的作用。室外停车场采用镂空率不低于40%植草砖，室外透水地面积不小于室外用地面积的45%，以提高室外地面的雨水渗透能力，降低城市雨洪灾害风险。

3.7.2 节能与能源利用

肇庆属于夏热冬暖地区，需在充分满足夏季防热要求的前提下，适当兼顾冬季保温。方案从满足节能要求和降低工程造价的角度出发，采用普通铝合金窗框+Low-E中空玻璃，夏季可以有效地降低空调系统能耗，冬季能够提高建筑的保温性能，降低了建筑物全年能耗。肇庆太阳能资源较为丰富，历年平均日照时间较大，场馆的部分电能通过屋顶太阳能电池吸取太阳能供应（如图14所示），而太阳能热水系统与建筑一体化设计的应用，将解决场馆生活热水供应。室内设备选择秉持高效节能的原则，采用中央空调、机械通风和分体空调相结合的方式，提高通风使用效率，尽可能缩短空调开启时间，降低空调能耗；采用高效空调系统提高能效，严格计算出造价最适宜的空调主机与容量及台数的搭配方案，使用高效输送设备及变流量运行和变风量的空调末端，提高系统整体效率。各房间或场所的照明功率密度值按照目标值进行设计，采用高效光源和智能照明控制系统，降低人工照明用电［14］。

图14 专业足球场绿色节能示意图

3.7.3 节水和水资源利用

设计方案强调室外场地的雨水就地渗入自然循环系统中，注重低影响开发（LID）原则的运用。在室外场地设计具有肇庆地域特色风格的园林景观，结合室外绿地规划，设置＞50%的下凹绿地、雨水花园和人工水景。室外硬化铺装充分利用可渗透构造和材料，以提高下垫面的透水性，活动区域透水地面面积比＞50%，人行道路透水地面面积比＞70%；采用多种渗透、截留和临时蓄水等措施后，场地开发后的平均径流系数＜0.60，低于开发前的场地平均径流系数，可减少地表径流，缓建城市雨洪灾害。设计收集屋面和部分场地的雨水，实现雨水的全年综合利用，回收的雨水可用于室外场地清洗、景观补水以及灌溉绿化带。同时结合新区原有水系，合理规划地表径流，缓解暴雨期间的雨洪灾害。

3.7.4 节材与材料资源利用

优化结构体系，用创新的轻质结构形式减少所需的建材数量（如图15所示），采用钢材、铝、玻璃等碳排放量较少的可回收材料，提高钢结构的使用比例。受力钢筋采用高强钢，可循环利用材料比例不低于10%。采用土建与装修一体化设计，避免重复装修的材料浪费和垃圾产生。

3.7.5 室内环境建筑节能

建筑平面布局合理，采用高大空间、北向高侧窗等设计手法，大大改善了室内自然采光效果，又不至于产生炫光。合理布置风机房、配电间，减少引起振动和噪声的设备对相邻房间的影响，并采取有效的减振和隔声措施。室内设置空气品质监测系统，并与空调新风系统联锁，提高室内环境质量，降低能耗［15］。

图15 专业足球场结构选型示意图

4 结语

肇庆新区体育中心是肇庆体育建设的重要组成部分，在省运会期间承担着重要的城市职能，也是城市发展史中不可或缺的一页，展现了肇庆的地域特性和时代特性。通过对肇庆新区体育中心建筑与环境设计，营造了“一场、一馆、一公园”的体育建筑公共活动空间及生态宜居的景观环境，达到体育中心与周边地区的融合，形成功能复合化、产业多元化的城市核心区域，成为具有地域性特色的城市标志，并促进城市发展。

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