地域環境與多專業技術融合
——甘肅省體育館建筑設計

馮志濤 FENG Zhitao

甘肅省建筑設計研究院有限公司

業主：甘肅省體育局

建筑地點：甘肅省蘭州市

建筑設計：甘肅省建筑設計研究院有限公司

項目負責人：馮志濤

設計團隊：馮志濤、米宏圖、靳東儒、劉興成、馬曉燕、黨曉暉、程珵、黎琰

建筑面積：51 796.06m2

設計時間：2016

建成時間：2020.09

攝影：馮志濤

甘肅省體育館選址經過多年反復的論證研究，最終確定在蘭州新區職教園區中心的城市商業文化生態休閑區。考慮到甘肅省體育館對城市的巨大影響及它承載的期盼和使命，希望其成為城市建設成就體現和地標建筑的愿望也是自然的。政府和業主在前期規劃論證過程中提出明確的要求：項目在功能上要以平時使用為主、賽時使用為輔，體育館建筑體形簡潔方正，不希望采用復雜的建筑形體。這就需要建筑師在建筑創作理念外，考慮更多復雜的因素和承擔一定的社會責任。

1 項目概況

甘肅省體育館總用地面積為264 953.46m2，總建筑面積為51 796.06m2，投資約7.5億，共有9 729個座位。體育館主體地上1層，局部4層夾層，主體高度為32.4m，屬于一類高層建筑，耐火等級一級，屋面防水等級I級，地下室（草坡下房間）防水等級I級，抗震設防烈度7度。體育館主要由綜合比賽場地及觀眾看臺區組成。內場尺寸按照對競賽場地要求較高的搭臺體操、手球、5人制足球等項目所需的最大競賽場地及其緩沖空間確定，同時可實現冰藍轉換。非賽時，如文藝演出、大型會展等可根據需要對比賽和訓練場地進行功能轉換。

2 基于城市的復合空間

結合該區域總體規劃和區域定位，我們希望從城市設計角度將項目區域進行重新定位和詳細規劃，對建設目標進行城市外部空間和建筑環境的設計、組織，對空間環境的個性、場所感和可識別性做出創作判斷，將更多的城市復雜空間體現在規劃和建筑設計中，并使其與地域環境相適應，創造出綠色可持續的、靈活的多功能城市體育休閑中心，體現體育建筑在城市發展過程中的重要作用。

基于這樣的思考，設計團體在規劃設計中利用不規則扇形地形，突出文化與生態、體育與休閑、商業與公園等多元化功能的交融共享，通過水系、軸線、廣場、內街等元素的劃分和組織，營造曲水流觴的空間意境，總體形成“一帶、兩軸、四片區”的規劃結構（圖1）。以甘肅省體育館建筑為核心，形成相對對稱的東西建筑功能片區，南側廣場、北側環湖景觀構成開放空間，建筑布局追求在靈活自然的環境下符合各片區特定功能秩序的空間關系，形成城市復合空間（圖2）。

3 地域環境與多專業技術融合下的建筑構思

在現有的社會環境下，建筑師需要以理性、積極的心態面對每一次建筑創作。建筑特性、地域文脈、視覺感染、城市空間的關聯成為甘肅省體育館創作的基礎。體育館的功能、運營、形體、空間、周邊環境通過中庭院落、休息廊、景觀平臺有機組織起來，將視覺形式、地質地貌、地域文化等多重復雜的疊加信息和人文環境元素，以大地的肌理、金屬的表皮、形體的對比加以詮釋，而非簡單地定義其風格。設計中通過對大地肌理——一種自然壯美力量的提煉、功能體塊的整合，用豎向GRC實現建筑整體的厚重感和韻律感。上部斜向金屬網格表皮通過百合花瓣的參數化變異形成，與比賽館部分主體、訓練館形成統一的整體，表達出一種人文環境下的信息、技術、材料的共生狀態及多樣性，同時使建筑形式與內在結構相匹配，也體現出建筑師的美學趣味。

建筑上下部分的形體通過兩種表皮材料和技術狀態形成對比，通過內部透明玻璃反射出周圍環境、天氣和燈光的變化，展現建筑截然不同的表情，體現甘肅多彩的地貌和文化——一種色彩、一種甘肅（圖3）。

通過正面入口處的大臺階、透明垂直電梯的方洞產生一種與自然相容的力量，將體育建筑奔放的特質和高大的尺度體現出來，用建筑語言的方式引導人們從場地進入大廳。側面朝向入口的綠色緩坡使體育館與周邊場地、環境形成一定的連貫性和過渡，在不同的高度感受綠化與水景的融合，同時保持人們對該地區丘陵地貌的記憶（圖4～8）。

4 內部空間環境營造

1 構思草圖

2 鳥瞰效果圖

3 立面構思

4～6 室外空間

7～8 室外空間

體育館內部空間是為比賽服務的場地，觀眾廳、門廳、通廊、樓梯等以滿足使用和疏散為主要目的，而作為建筑師，則更需要關注空間的組織和尺度的把控，在滿足功能需求的同時（包括平時使用時），盡可能將各部分使用空間有機組織起來，用流動的線條、靈動的曲線、豐富的空間體現體育建筑的動勢和地域文化特征。休息空間引入綠色種植系統，與比賽場館和公共區域在設計語言上各自獨立，材料和色彩通過空間串聯起來，為功能空間創造愉悅的感受和體驗（圖9～14）。

9～10 室內空間

11～13 室內空間

14 平面圖

5 各專業技術的協同融合

體育館建筑設計的復雜性需要通過新的結構、新的技術、新的材料協同各專業得以實現。從技術的角度來看，體育館設計綜合了建筑設計的尖端技術，各專業需要根據建筑師提出的功能、室內外空間效果、投資控制等提出適宜的措施、可行的技術，并通過設總、各專業負責綜合分析確定。各專業需要結合各自專業技術的特點、相關點和難點協同工作，而不是各自囿于各自的領域內。例如，比賽館屋蓋結構體系是建筑師與結構工程師根據功能和比賽館空間效果及各專業技術可行性、經濟性等各種因素反復溝通，最終選用單向平面主桁架結構，主桁架沿橫向布置，支撐在比賽看臺外圍的框架柱上，休息廳樓蓋根據建筑方案的懸挑及外表皮效果采用鋼梁+鋼筋桁架樓板；又如一根風管的走向對層高、空間的影響，風口風速對體育比賽的影響，一根雨水管對柱子尺度、經濟性、美觀性的影響等，都是需要在設計中協調考慮的。

體育館建筑聲學、噪聲控制措施等也需要各專業協調考慮，賽事、平時混響時間達到國家甲級標準。例如，比賽大廳頂面采用空間吸聲體，安裝在與網架下弦桿平行的平面上，墻面安裝菱鎂吸聲板SL-N與菱鎂吸聲板SL-LFC；噪聲控制措施、比賽大廳暖通管道的吊掛及支撐件均需采用減振器和減振吊鉤；暖通管道的送、回風口需根據機房設備及送、回風口的風速等產生的噪聲，安裝消聲器或采用消聲風管等。

體育館的導示系統、景觀照明、賽事交通指引等影響建筑效果、使用功能的部分也都需要各專業仔細協同處理。通過不同專業的設計協同、運用BIM技術，保證了甘肅省體育館設計工作的配合成效，提升了設計質量，提高了精細化設計水平。

6 綠色建筑技術策略

綠色、低碳、可持續建筑是當下建筑設計提倡和我們必須要做的?！耙虻刂埔?，因氣候制宜”，利用被動式的設計方法，實現建筑的高效率和低能耗，創造健康、舒適的建筑空間。

甘肅省體育館建筑設計中從綠色建筑的全生命周期和節能角度考慮適用的技術，如外遮陽系統、太陽能利用、鋼結構、外圍護結構優化、智能照明控制設計、熱回收系統、土建與裝修工程一體化設計，控制建筑體形系數，設計有利于雨水回收的透水地面，減少熱島效應，改善生態環境等。具體措施如外幕墻低輻射鍍膜中空玻璃具有反射長波輻射熱的功能，結合拋光金屬材料表面具有超低長波發射率的特點，起到隔熱作用，降低外窗傳熱系數（圖15，16）；合理利用天然采光，除有特殊要求的場所外，均選用高效照明光源、高效燈具、節能附件及控制系統；比賽館、訓練館采用熱回收組合式空調機組回收排風中的余熱，熱回收效率大于60%等。這些都是甘肅省體育館項目中對綠色、低碳、可持續建筑發展的體現。

15，16 幕墻節點