大地景觀體育公園的技術實現
——以衢州體育公園為例

楊永剛 初騰飛

CCDI 悉地國際

我們把體育場館做成了一個公園，建筑都埋在土里，形體消失，變成大地景觀。

——馬巖松

1 項目概況

衢州體育公園位于衢州市西北部、高鐵新城核心區，項目用地北至三江西路、東至養生大道、西至橘林大道、南側接快樂小鎮二期項目，公園占地57萬m2，包含一座30 000人體育場、10 000人體育館、游泳館、綜合館建筑群、室外附屬訓練場、運動員服務中心和體驗中心，以及科技館和少年宮。其中，體育場總建筑面積88 350m2，建成后將用于舉辦2021年浙江省體育大會開幕式。

衢州是一個有著悠久歷史的文化名城，風景秀美，森林覆蓋率高，建筑師希望將衢州體育公園打造成一個關于體育和生態的城市空間，與城市的山水歷史建立一種文化傳承關系。

2 設計策略

衢州體育公園的外觀與其他常規體育建筑相比差別巨大，項目覆土屋面的規模之大、坡度之陡、形體之“自由”在國內外的建成案例中都“無可企及”，因此本項目無論是交通流線、平面布置、消防設計還是結構設計、機電設計都不是常規操作。項目組不但面臨技術上的巨大挑戰，還面臨全專業的協同配合，設計策略在一次次的嘗試、探討、研究、碰撞、論證中逐步形成。

2.1 精細化的交通流線設計

為實現體育公園的設計理念，衢州體育公園的流線設計充分考慮賽時、賽后、消防、運營等交通需求，在滿足消防疏散、集會、賽時安檢等各種需求的前提下，園區流線以人行道為主，車行道、停車位“隱藏”在綠坡下，南北疏散廣場劃整為零、尺度宜人。精細化的交通流線將更多的用地歸還自然。

2.2 “山”下的功能布局和消防設計

項目打破了傳統體育場凸顯結構力量的建筑形態，將其轉化為一種更內在、含蓄的表達方式與公園景觀融為一體。為了實現“山”的概念，設計用綠坡遮蓋體育場的巨大看臺，上層看臺頂部與綠坡之間會形成巨大的三角形空間，如何利用該空間解決建筑的功能動線和消防問題是設計的關鍵。首先在綠坡下方插入合適的功能體塊，根據綠坡高度在西側插入一個4層高的停車樓、南北側插入公共停車場、東側插入運營用房，各建筑與體育場通過環形車道隔開，在解決機動車流線問題的同時滿足消防間距。

此外，在環形機動車道頂部的綠坡上，設置間距不大于15m的洞口，將此環形空間定性為室外安全區，體育場和停車樓可以通過洞口采光，也可以通過此區域進行疏散，“山”下的建筑就變為了地上建筑。

2.3 各專業協同設計的“云”

體育場的罩棚被白色的PTFE膜材覆蓋，罩棚像“云朵”一樣漂浮于建筑之上，與綠色的山體交相輝映，形成一種“未來”的景象。為實現“云”漂浮的效果，罩棚僅通過9個落地點與看臺連接，其“自由”的形態是建筑、結構、機電有機整合的結果。

1 全景鳥瞰效果圖

2 東西向剖面圖

3 南北向剖面圖

4 實景鳥瞰

5 綠坡底板

6 綠坡下部環形洞口

7 罩棚三維模型示意圖

8 罩棚剖面示意圖

9 罩棚被白色PTFE 膜材覆蓋

10 罩棚與看臺連接

業主：衢州寶冶體育建設運營有限公司

建設地點：浙江省衢州市

建筑方案設計：MAD 建筑事務所

方案深化、初步設計、施工圖設計：CCDI 悉地國際

項目負責人：初騰飛

CCDI 設計團隊：鄭倬華、楊永剛、郭曉曜、龍雋、錢浩、曹陽、閆婷、冉萌萌、劉子熠、賈雷、閆石（建筑）；楊想兵、高穎、廖新軍、劉慧欣、楊冬冬、王濤、席向宇、吳輝、王紅梅（結構）；趙志勇、李云山、韓科昌、金曉龍、高建昆（給排水）；馬爽、沈錫騫、張士花、李靜軒（暖通）；劉軒、王猛、關力禹（電氣）；任尚龍（智能化）；馬一鳴、王君、楊彥鈴（室內）；王彥龍、王黎明（照明）；陸貴雪（標識）

景觀顧問：PWP Landscape Architecture、EADG 泛亞國際、北京云海天成景觀設計咨詢有限公司

幕墻顧問：RFR Asia

照明顧問：北京寧之境照明設計有限公司

標識顧問：原研哉（日本設計中心）

膜結構顧問：碩勃空間結構

結構顧問：Schlaich Bergermann Partner

機電顧問：SC Consultant Limited

鋼結構屋蓋懸挑跨度大，考慮到屋蓋鋼結構的經濟性，上部鋼結構罩棚采用大跨度支座徑向立體主桁架+環向平面次桁架+端部環向立體桁架+徑向系桿結構體系。罩棚內部有大量機電設備，機電設計與下層膜材的完整性息息相關，結合場心體育照明和擴聲設備的要求，需在下層膜材的前端開一個環向槽，作為體育場的照明和擴聲通道。為使環向槽盡量窄，在設計前期需要結合照明深化設計和擴聲深化設計對機電設備進行整合，在滿足機電設備要求后，再在膜材上開孔。

與常規項目相比，本項目的罩棚設計相當于進行了一次綜合天花設計，其難度在于體育照明和擴聲設備、膜排布均需要廠家進行深化設計，在綜合機電末端的設計完成后再進行膜材開孔，這就需要設計指引、總包牽頭、各分包協同完成才能達能預期效果。

2.4 大地景觀屋面的技術路線

大地景觀屋面是衢州體育公園的最大亮點，同時也包含了最多的技術難點。首先是規模大，體育場部分的種植屋面面積約4萬m2，為防水體系、排水體系、維護運維等帶來了難度；其次是坡度大，為追求綠坡的自然形態，種植屋面的坡度在15°～40°之間，且變化較為“自由”，整個屋面的“找形”、固土措施異常重要；再次是大地景觀屋面設計了步道、綠坡洞口、記憶線、出入口、機電洞口等諸多元素，加大了種植屋面的施工難度；最后是綠坡下清水混凝土異形空間為各專業的設計及協作帶了巨大挑戰。

（1）綠坡構造設計

為使綠坡下的公共空間干凈、簡潔，將綠坡設計為反梁結構，結構底板為一個平滑的曲面，飾面為清水混凝土。受反梁尺寸和綠坡形狀的影響，綠坡底板至種植土層之間的較高空間需要填充，通過多方案比較，采用EPS土工泡沫作為填充層，其基本作用是將反梁填充平整并完成初步找形。設計階段利用參數化工具按照一定密度的點位，根據綠坡頂部形態和綠坡標準構造確定填充層頂標高，并根據EPS模數要求進行有理化設計，通過BIM工具模擬EPS砌塊的排布方式；在施工階段根據模擬結果及控制點標高確保EPS填充層達到預期效果。填充層上為細石混凝土找平層，為防止滑移，找平層的配筋需要與固土的金屬錨桿有效連接。找平層上為耐根穿刺防水層，綠坡的異形結構多，坡度大，設計選用的防水材料應服帖、不易滑移，以滿足工程的結構需求，保證工程防水質量。種植屋面耐根穿刺防水層選用雙層1.3mm厚聚合物水泥防水膠結材料+0.8mm厚聚乙烯丙綸復合耐根穿刺防水卷材。綠坡頂板滿鋪一層2mm厚的聚氨酯防水涂料作為底層防水保障。防水層上部為30mm高的排水板+200mm厚技術保障層+土工格室固土構造+250mm厚種植土。本項目的固土措施為金屬錨桿+鋼絞線+土工格室體系，金屬錨桿的高度根據EPS填充層標高確定。

（2）排水體系設計

對如此大規模的種植屋面而言，有效、合理的排水體系對結構的安全、可靠起著至關重要的作用。首先對綠坡的坡度進行分析，通過參數化設計，量化屋面在不同區域的坡度；其次對整個屋面進行排水分區，并結合步道、洞口、GE線、出入口等設置排水溝；最后根據不同排水分區的排水面積、坡度確定排水溝的尺寸，排水管放置在種植土下的技術保障層中。為了防止水滲入反梁內部，在每個反梁格內設置兩個排水孔，以便將滲入水及時排除。

（3）形態“自由”的出入口

11 綠坡坡度分析圖

12 綠坡元素示意圖

13 綠坡反梁示意圖

14 施工中的體育場看臺

15 二層平臺R8 出入口

16 二層平臺步道

17 四層平臺步道

18 施工中的R1 出入口

19 施工中的R5 出入口

20 施工現場鳥瞰

體育場綠坡共有8個出入口，每個出入口的功能、形狀都不相同。出入口是綠坡設計中技術難度最大、效果要求最高的地方，其上承載著高度變化巨大的綠坡，下部為形態自由需一次現澆成型的出入口頂板。每個出入口都經過了結構找形、結構體系確定、完成面調校、參數化定位、施工可行性研究等反復交互的過程。R1、R2出入口為弧形梁加斜梁結構體系，梁板一體化現澆成型，結構面即為完成面，因此結構找形和完成面調校，需經過反復多次實驗才能確定最終的形態。整個區域的照明被設計在地面和柱子上，確保出入口整體干凈、整潔。R3和R8出入口為拱形結構，拱形梁間距為3m，跨度約35.4m，拱頂由外往場心方向逐漸升高，拱的水平推力由3.8m標高的預應力拉梁承擔。為減少覆土厚度，在拱頂兩側局部位置設置了雙層結構板，由于拱形內壁變化較為劇烈、自由，因此拱形結構板需根據造型在每一個跨間位置進行異形出挑，使拱形內壁一次現澆成形。R4-R7出入口頂部綠坡坡度較緩，下部完成面為變化較為劇烈的拱形，因此根據效果要求上層為框架結構體系，下層的完成面為一次現澆混凝土掛板體系，雙層板的設計完美地解決了上層綠坡形態和下層出入口頂板形態之間的矛盾。

3 結語

衢州體育公園自從項目公布以來就受到了業界廣泛關注。大地景觀屋面、清水混凝土效果、定制化非標準的細節設計成為本項目的亮點，也為本項目的技術實施帶來了極大的挑戰。體育場及附屬設施作為整個項目的“排頭兵”，承擔著為整個項目的技術方案“開山辟路”的作用，眾多的技術難點并無先例、規范可遵循。設計團隊打破傳統的設計流程，通過一體化、精細化的設計方法，聯合方案方、專項顧問、建設單位、施工單位，在長達兩年多的時間里邊研究、邊論證、邊設計、邊深化、邊試驗，逐個攻破項目難題，確保整個項目的技術落地。