內蒙古東勝體育場合合屋蓋設計

內蒙古東勝體育場合合屋蓋設計

東勝體育中心位于內蒙古鄂爾多斯東勝區(qū)，總面積10萬元，擁有3000個固定平臺和5000個活動平臺。作為東勝體育中心的核心,體育場占據(jù)了最突出的中心位置,造型上高聳的巨拱象征蒙古族的彎弓,強烈收分的碗狀形體則表達了簡潔和力量,統(tǒng)領著整個體育中心,并與覆蓋在尺度巨大、S形綿延屋頂下的兩館形成強烈的視覺對比。2011年底,體育場首先竣工,以其巨大體量迅即成為城市地標,其設計建造有諸多技術亮點,本文將對開合屋蓋、聲學等技術設計特點作簡要介紹。東勝高爾夫球場育場設計基本情況東勝體育場是目前國內已建成的規(guī)模最大的開合屋蓋體育場館,其可開合屋蓋面積達1萬m2。設計之初,考慮到當?shù)貥O端氣候的影響,業(yè)主提出設置開合屋蓋的要求,以解決開敞體育場的使用問題,提高建筑利用率。在此之前,國內已建成運用開合屋蓋技術的大型體育建筑有上海旗忠國際網球中心與南通體育會展中心體育場,這兩座場館均處于南方,與東勝體育場設計面臨的自然環(huán)境條件大為不同。三個項目的主要指標對比如表1。經過反復推敲,東勝體育場開合屋蓋最終選擇比較成熟的南北向對開的軌道式開合。開合屋蓋活動部分由兩個各重500t的單元塊組成,每片開合屋蓋下支撐桁架的平面布置與固定屋蓋的主桁架完全對應?？缭浇ㄖ木薰伴L330m,最大高度129m,從上方用22道鋼索懸吊起屋蓋空間桁架,提高開合屋蓋運行時軌道的穩(wěn)定性,同時將建筑造型和功能完美地結合在一起。為了滿足大空間的采光要求,開合屋蓋選擇高透光(透光率為17%)、高強度的PTFE膜材作為圍護結構,降低開合屋蓋的構造自重,其耐候性、自潔性、通透性等特點完全能滿足功能及耐候要求。采用兩個整體式活動屋蓋單元塊避免了劃分多個板塊所造成的防水處理困難問題,膜結構公司很好地解決了分界面處及兩活動屋蓋交接處的封閉問題,且運行可靠性良好,可防止風、沙塵、雨雪等可流動介質由此進入體育場內部。在中國,大型開合屋蓋體育場館設計尚在探索期,自主完成的開合屋蓋設計案例還比較少。東勝體育場作為目前國內規(guī)模最大的開合屋蓋體育場館,無疑具有試驗的意義,為探索開合屋蓋應用提供了有益的參考。預吊掛金屬屋面的吸聲單元考慮在開合屋蓋閉合的狀態(tài)下,體育場內部將形成一個室內容積達160萬m3的超大型室內體育館,過大的室內容積會導致混響時間較長,不利于場館的綜合利用。根據(jù)業(yè)主要求及聲學設計定位,我們確定了體育場屋蓋閉合狀態(tài)下的聲學設計目標是控制滿場中頻500Hz混響時間在4s以內。在此目標下,需要解決室內聲學設計中混響時間和語言清晰度的問題,因此設置了體育場金屬屋面下吊掛吸聲體、內場墻體吸音、局部混凝土屋面吸聲等多項措施。金屬屋面下吊掛的聲學反射、吸聲吊頂需設置在觀眾席上方。吊頂位置需要注意屋蓋下馬道、燈光、音響等設備的位置,必要時需進行避讓。設計院與廠家進行多次優(yōu)化,共同確定了最終的實施方案:一是金屬屋面板下方區(qū)域的吸聲單元采用100mm厚、300mm高的懸掛吸聲體,間距400mm;二是在桁架三角形腹桿之間懸掛吸聲單元。吊掛的吸聲體體積達到2500m3,創(chuàng)國內吸聲體用量之最。施工完成后,灰白色的吸聲體與白色鋼桁架體系及屋面板完美地結合成一體,既收到預期的聲學效果,也成為豐富內部空間形態(tài)的一個重要元素。優(yōu)化設計算法碗狀鋼筋混凝土看臺的結構支持體系,未采用傳統(tǒng)的正交框架結構,而是由4根互相扶持的斜柱與斜梁為主要承重構件的混凝土剛架結構,此方案一經提出就獲得了建筑以及結構專業(yè)的一致認可。大尺度的斜向梁柱支撐,使結構體系與傾斜的外墻契合程度更好,同時建筑的內部空間也達成豐富的視覺效果。為了減少施工難度,在施工圖設計中,我們統(tǒng)一了結構構件的定位原則,并根據(jù)結構的不同跨度將結構分為三個區(qū)組,采用三組不同的結構尺寸。通過一系列優(yōu)化設計,使體育場內外空間的效果簡潔、大氣,力量感十足。項目名稱:鄂爾多斯市東勝體育中心體育場建設地點:鄂爾多斯市東勝區(qū)業(yè)主:鄂爾多斯東勝區(qū)政府基建辦設計單位:中國建筑設計研究院用地面積:49.3hm2建筑面積:10.05萬m2座席數(shù):40000(其中5000活動座席)結構形式:鋼筋混凝土框架體系(看臺),斜拱+拉索+鋼桁架體系(屋蓋)建筑層數(shù):3設計總負責:崔愷,李燕云,范重建筑專業(yè):周玲,趙梓藤,羅洋,王斌結構專業(yè):胡純煬,劉先明,王義華設備專業(yè):趙昕,宋孝春,李京