2022年,第十五屆第一批“中國鋼結(jié)構(gòu)金獎”工程項目公布,古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館項目榜上有名。據(jù)統(tǒng)計,項目建設(shè)期間榮獲了3項實用新型專利,兩項發(fā)明創(chuàng)造專利,發(fā)布一項省級工法,四項BIM 獎項。青島西海岸新區(qū),擁有309km 海岸線,海域面積5 000km2,是以海洋經(jīng)濟發(fā)展為主題的國家級新區(qū)。近年來,西海岸新區(qū)發(fā)展能級、綜合實力、城市品質(zhì)均躍上新高度。經(jīng)濟的快速發(fā)展催生了西海岸新區(qū)社會事業(yè)和基礎(chǔ)建設(shè)的需求。古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館的規(guī)劃建設(shè),一是為競技體育經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施,二是為全民健身提供城市公共空間。
古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館位于青島西海岸新區(qū)融合路以東、碧玉路以北、龍門路以南,項目建設(shè)總投資2.82 億元,總用地面積58 畝,規(guī)劃總建筑面積27 803m2,設(shè)計坐席6 000 座,是古鎮(zhèn)口大學(xué)城6 大公共場館之一。古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館建設(shè)單位是青島軍民融合發(fā)展集團有限公司,設(shè)計單位是同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團)有限公司。古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館及體育場建成后,既能滿足國家級單項比賽、省市級地區(qū)性綜合運動會使用,又可面向周邊高校和社會開放,滿足全民健身鍛煉需求,助力西海岸新區(qū)競技體育、群眾體育和體育產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。
圖1 建筑效果圖
融入海洋文化的建構(gòu)思辨。浩瀚的大海、豐富的海洋資源是西海岸新區(qū)的寶貴財富。古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館東臨黃海,距離海岸線約為 1km,享有優(yōu)越的濱海環(huán)境,規(guī)劃建設(shè)一方面要滿足區(qū)域競技賽事功能,另一方面希望通過融入海洋文化內(nèi)涵與城市空間以及周邊建筑建立聯(lián)系,豐富濱海建筑的空間層次,增加濱海空間的活力和影響力。
圖2 總平面圖
圖3 俯視圖
圖4 立面圖
以濱海環(huán)境和建筑之間的關(guān)系為設(shè)計理念,地塊整體規(guī)劃呈“?!^—場”組合形式,東側(cè)布局了建筑面積 27 800 m2的圓形體育館,西側(cè)布局了建筑面積 42 539 m2的半圓形體育場,兩幢建筑高差 14m。體育場作為兩幢建筑中相對高大的一幢,向南向西面向城市,成為重要的城市天際線,市民面向場館時可直觀地看見建筑高大挺拔的展示面,且體育場半圓形看臺面向東南,80% 的觀眾視線可以越過體育館觀望到黃海。而介于高大建筑空間與海洋空間之間的體育館,成為城市天際線與黃金海岸線的有效銜接。得天獨厚的濱海環(huán)境,使得兩幢建筑均成為城市與海洋之間的天然聯(lián)系紐帶。
圖5 建筑鳥瞰圖遠景
圖6 建筑鳥瞰圖近景
寓意“沙灘拾貝,日月同輝”的建筑形體。當(dāng)?shù)厝速x予體育館和體育場“沙灘拾貝,日月同輝”的美好寓意。一方面,源自于人們對海洋純粹的追逐與熱愛;另一方面,建筑師也希望滿足功能需求的基礎(chǔ)上,在建筑形體設(shè)計方面進一步體現(xiàn)向海性特征,加強其濱海建筑的信息傳達。
體育館的圓形外觀是以“貝殼”形體為設(shè)計靈感,并將立面結(jié)構(gòu)略微旋轉(zhuǎn)以模擬貝殼在沙灘漫步的姿態(tài),表皮通過玻璃帶和金屬板模擬貝殼紋理,飽滿的外形、流暢的線條,使得這座位于海邊的建筑充滿趣味,如一輪太陽閃爍璀璨。而體育場外形采用了單邊屋蓋,其北側(cè)、西側(cè)、南側(cè)三邊看臺均看向東側(cè)黃海,如一彎明月熠熠生輝。鳥瞰兩幢建筑形體,在海洋環(huán)境的大背景下,“沙灘拾貝,日月同輝”的描述更加貼切了。
內(nèi)部空間的連續(xù)與延伸。從平面上來看,體育館分為地上三層、地下一層,地上三面看臺包圍的核心空間與配置類用房形成典型的圓形平面;地下局部一層呈矩形平面,可以用作停車庫及配套設(shè)備機房。體育館內(nèi)部設(shè)計為比賽廳空間、運動訓(xùn)練空間、觀眾休息廳空間及輔助空間,以滿足多功能使用目的。其中比賽廳空間指承辦體育賽事、文藝演出的大空間,主要涵蓋了中心場地和觀眾看臺,這是體育館內(nèi)部的核心區(qū)域。專業(yè)參賽者和工作人員可通過一層及地下車庫抵達運動訓(xùn)練空間,在這里進行短暫休整和訓(xùn)練。觀眾人員通過外部入口直達二層休息廳,候場時可通過玻璃帶眺望不遠處的海邊,建立與海的視覺聯(lián)系。館內(nèi)三層設(shè)計少量包廂為VIP 客戶服務(wù)。
圖7 屋頂內(nèi)部全景
圖8 屋頂桁架局部
考慮空間的連續(xù)性,不僅是在建筑界面與結(jié)構(gòu)等物質(zhì)形態(tài)中有所體現(xiàn),也應(yīng)體現(xiàn)在路徑與視線等可見的存在中。體育館內(nèi)外露的結(jié)構(gòu)桿件支撐起圓形屋蓋,核心空間位于圓形屋蓋投影的下方偏北,主要是為了將室外光線引入室內(nèi),這樣觀眾席視線向上時,不僅可以看到清晰利落的外露結(jié)構(gòu),也可通過圓形屋蓋的玻璃帶對外延伸視野,圓形屋蓋、外露結(jié)構(gòu)與自然光線共同營造內(nèi)部空間層次,保證了空間的連續(xù)和完整性,同時穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)也與靈動輕盈的視覺效果形成對話,形成虛實結(jié)合的建筑手法。
外部空間的開放與呼應(yīng)。由于地塊的四周建筑物均有一定距離,反而是距離東側(cè)的黃海較近,因此在規(guī)劃體育館的外部空間時,也遵循了“?!^—場”的組合模式。作為引導(dǎo)人們向海邊活動的過渡性空間,在體育館外部設(shè)計了休閑廣場、步道、親水平臺等公共設(shè)施,使外部環(huán)境更具親和力和趣味性,進一步引導(dǎo)人們走向海邊的向往,促進向海活動的發(fā)生。對外部環(huán)境的規(guī)劃設(shè)計,既加強了建筑與海洋的聯(lián)系,也保持了濱海環(huán)境的完整性。
穩(wěn)固的主體結(jié)構(gòu)和先進立面材料。體育館主體結(jié)構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用了魚腹式空間張弦梁以及雙層屋蓋結(jié)構(gòu),立面形式為雙曲異形結(jié)構(gòu)。屋蓋鋼桁架最大跨度為58.8m,以圓頂屋蓋為基點設(shè)計強支撐體系,通過橫向、豎向,以及縱向可調(diào)節(jié)的節(jié)點設(shè)計,逐次分化數(shù)據(jù)誤差,周圍布局弱支撐體系,既能保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,也能使建筑看起來更加輕盈。
圖9 屋面俯視圖
圖10 屋面到墻面延續(xù)
因為是海邊建筑,其外圍護材料不僅要防止海水侵蝕,還要降低夏季臺風(fēng)影響,對材料的防水、保溫性能都提出了高要求。雙層屋面系統(tǒng)的設(shè)計旨在利用立邊咬合不銹鋼屋面作為防水層,表皮鋁板起到裝飾效果。此次屋面防水層選用了萬事達470 不銹鋼連續(xù)焊接屋面板,材料本身具備可焊接、不易腐蝕、防火性能好等特點,完美符合海邊建筑建設(shè)要求,最主要的連續(xù)焊接屋面為整個場館的防水,起到了良好的功能保障。而萬事達裝飾鋁板、陽光板,與中空Low-E 玻璃相結(jié)合既實現(xiàn)了良好的保溫性能,也滿足虛實結(jié)合的設(shè)計效果。在安裝過程中鋁板稍稍高出玻璃一點距離,確保位于鋁板下方的巖棉與玻璃的空氣層形成一道嚴密的保溫防線,以此隔絕室內(nèi)外空間。三種材料從屋面延續(xù)到立面,安裝精度達到0.5cm 內(nèi),形成一個完整的立面系統(tǒng)。
多重科技元素構(gòu)建的創(chuàng)新體系。建筑師并沒有因呼應(yīng)環(huán)境而摒棄大體量建筑帶來的現(xiàn)代建筑質(zhì)感,體育館的結(jié)構(gòu)與表皮皆采用均質(zhì)化的處理手法,材料模數(shù)相等,通過BIM 和數(shù)字孿生技術(shù)對鋼結(jié)構(gòu)、幕墻龍骨深化建模,模擬外幕墻施工方案的可行性,并在施工過程中與施工方案緊密結(jié)合,保證施工的精準、安全和效率,力求完整傳遞建筑表皮的韻律美學(xué),增加建筑靈動性。
圖11 屋面局部近景
圖12 屋面天窗近景
綠色節(jié)能建材的可持續(xù)利用。體育館采用了綠色的裝配式建造方式,鋼結(jié)構(gòu)本身具有自重輕、抗震性能好、穩(wěn)固安全、可循環(huán)利用等特點,且還可通過工廠預(yù)制,大幅縮短了施工周期,減少了施工現(xiàn)場對環(huán)境的污染。值得一提的是,由于體育館屬于超大體量工程建設(shè),施工工程中采用了分段加工、整體預(yù)拼裝、高空焊接安裝等方法,既保證了結(jié)構(gòu)線形的流暢性,又避免了現(xiàn)場二次預(yù)拼裝。由萬事達提供的外圍護材料均屬于綠色節(jié)能建材,具有良好的氣密性和保溫性能,且不易被海水侵蝕,確保建筑外立面耐久耐候。玻璃帶采用的中空Low-E 玻璃亦屬于節(jié)能材質(zhì),滿足室內(nèi)自然采光的同時,也可一定程度上減少熱量的損失。
濱海公共建筑,作為城市腹地和自然環(huán)境的銜接線索,是濱??臻g最具活力和影響力的物質(zhì)環(huán)境。建立濱海環(huán)境的場所精神,或者說賦予空間某種特定的特性或氣氛,是一件非常有趣的事情,這種場所精神的建立,依托于自然風(fēng)、光、水等環(huán)境條件,古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館既然擁有了濱海的天然優(yōu)勢,把這種優(yōu)勢放大應(yīng)當(dāng)成為建筑師思考的重要課題。此外,體育館應(yīng)當(dāng)是功能性與開放性兼具的,成為既被使用者認可又吸引當(dāng)?shù)厝饲巴某鞘袨I海公共空間。設(shè)計師們認為,古鎮(zhèn)口大學(xué)城體育館濱海要素的方案設(shè)計過程,是一次愉快的海邊旅行,希望今后會有更豐富的實踐和更多樣的探討。
圖13 屋面俯視圖近景