盧鵬 胡澤慧 劉迎坤

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

“三億人上冰雪”戰(zhàn)略對(duì)建筑行業(yè)提出了新挑戰(zhàn)。常見(jiàn)的五種冰上運(yùn)動(dòng)——速度滑冰、短道速滑、冰球、花樣滑冰、冰壺，對(duì)建筑的要求各不相同，其中速度滑冰項(xiàng)目的場(chǎng)館建設(shè)成本和技術(shù)要求最高。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)速滑館的保有量屈指可數(shù)，速滑館的設(shè)計(jì)建設(shè)對(duì)建筑工作者是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。本文旨在通過(guò)介紹薊州國(guó)家冬季運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)訓(xùn)練基地新建大道速滑館面臨的技術(shù)難點(diǎn)及建筑的生成過(guò)程，探討和總結(jié)速滑場(chǎng)館的設(shè)計(jì)策略。

1 任務(wù)與挑戰(zhàn)

薊州國(guó)家冬季運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練基地改造工程的二期建設(shè)項(xiàng)目，屬于國(guó)家隊(duì)備戰(zhàn)冬奧會(huì)的配套設(shè)施。項(xiàng)目擬利用基地東部原標(biāo)準(zhǔn)400m跑道田徑場(chǎng)（圖1），新建一處專業(yè)的速度滑冰項(xiàng)目室內(nèi)訓(xùn)練場(chǎng)館，主要建設(shè)內(nèi)容包括400m標(biāo)準(zhǔn)速度滑冰冰場(chǎng)、用于熱身訓(xùn)練的400m塑膠跑道以及運(yùn)動(dòng)員休息室和相關(guān)附屬用房等，兼顧面向群眾普及冰上運(yùn)動(dòng)。

本項(xiàng)目的可建設(shè)場(chǎng)地狹小，卻需容納尺度極大的標(biāo)準(zhǔn)速滑冰道、陸地訓(xùn)練跑道。一方面，場(chǎng)地北側(cè)、東側(cè)緊貼現(xiàn)狀及新建建筑，東側(cè)、南側(cè)緊貼基地圍墻，場(chǎng)地為河灘卵石地，地基滲水風(fēng)險(xiǎn)高，不宜深挖（圖2）；另一方面，速滑場(chǎng)館主要由大型單一室內(nèi)空間構(gòu)成，建筑節(jié)能以及與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)的壓力較大。簡(jiǎn)言之，本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于如何化解“大塊頭”空間對(duì)狹小場(chǎng)地、景區(qū)風(fēng)貌和建筑節(jié)能的壓力。

2 “空中速滑館”——以立體化的空間組織模式化解場(chǎng)地限制

項(xiàng)目利用基地內(nèi)原有標(biāo)準(zhǔn)田徑場(chǎng)用地進(jìn)行建設(shè)，在大型專業(yè)訓(xùn)練基地中，塑膠跑道可供各項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行通用體能訓(xùn)練，屬于必要的輔助訓(xùn)練設(shè)施，因此還需另建一條（陸地）訓(xùn)練跑道。通過(guò)對(duì)速滑冰場(chǎng)和訓(xùn)練跑道的不同布局方案比較發(fā)現(xiàn)（圖3），兩種跑道同層占地的常規(guī)布局模式，無(wú)法形成滿足專業(yè)化使用要求的適宜布局方案。同時(shí)，為避免穿越冰道，速滑館內(nèi)需在冰道下設(shè)置連接場(chǎng)芯內(nèi)外的通道，作為訓(xùn)練人員的入場(chǎng)通道。如果冰場(chǎng)落地設(shè)置，則該通道需建成地下通道，在本場(chǎng)地中還需做抗浮、抗?jié)B處理，會(huì)增加工程復(fù)雜度、延長(zhǎng)工期。因此，在設(shè)計(jì)中我們創(chuàng)新性地提出冰、陸跑道分層設(shè)置，即冰場(chǎng)在上、陸地跑道在地面層的立體化空間組織模式。將冰場(chǎng)層抬高至距地6m處架空，架空層下設(shè)訓(xùn)練跑道、運(yùn)動(dòng)員休息室及相應(yīng)部分附屬用房。在休息室內(nèi)，利用上層冰場(chǎng)的疏散樓梯，自然形成訓(xùn)練入場(chǎng)通道（圖4）。

3 “小而美”——集約化的冰場(chǎng)空間設(shè)計(jì)

業(yè)主：天津市體育局

建設(shè)地點(diǎn)：天津市薊州區(qū)下?tīng)I(yíng)鎮(zhèn)黃崖關(guān)小平安村

建筑設(shè)計(jì)：中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：盧鵬、劉迎坤

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：王凡、胡澤慧、陳明、賀雷剛（建筑）；

董越、楊永睿、楊子奧（結(jié)構(gòu)）；

張昕（暖通）；

劉志軍、張?jiān)?、李仁杰（給排水）；

杜建勛（電氣）；

鄭愛(ài)龍、金尚（總圖）；

陳耀宗、徐涵涵、張歡、謝婷（室內(nèi)）

總建筑面積：19 981.8m2

項(xiàng)目狀態(tài)：在建

設(shè)計(jì)時(shí)間：2019.08

圖片版權(quán)：中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 基地總平面圖

2 總平放大場(chǎng)地原狀及首層疊合圖

4 剖面圖

速滑館體量大，館內(nèi)需容納400m標(biāo)準(zhǔn)冰道，冰道及必要緩沖區(qū)、場(chǎng)邊附屬設(shè)備區(qū)的使用空間平面尺寸為74.8m×184.9m，冰道上往往還需要10m以上凈高空間，再加上最小74.8m跨度的結(jié)構(gòu)占用空間，場(chǎng)館屋面距冰面高度需大于10m。因此，速滑館冰場(chǎng)是一處體量巨大的單一室內(nèi)空間，對(duì)該空間的體積控制將對(duì)場(chǎng)館空調(diào)能耗產(chǎn)生極大影響。然而，合理、適用的速滑館應(yīng)該是“小而美”的，因此在滿足訓(xùn)練使用的前提下，本設(shè)計(jì)采用集約化手段，最大限度地壓減了冰場(chǎng)室內(nèi)空間體積。

5 屋蓋結(jié)構(gòu)形式對(duì)比

6 真實(shí)場(chǎng)景效果圖

7 觀景平臺(tái)室內(nèi)效果圖

8 觀景平臺(tái)室外效果圖

9 首層平面圖

10 二層平面圖

11 建筑豎向解剖圖

首先，在平面布置上進(jìn)行高效整合，標(biāo)準(zhǔn)冰道之外再設(shè)2m的緩沖區(qū)域，這也是滿足訓(xùn)練、巡場(chǎng)的最小合理尺寸。其外側(cè)為主立柱，柱截面尺寸為1m×1.2m，充分利用這1.2m的柱間進(jìn)深空間整合除濕、事故通風(fēng)道、消火栓等機(jī)電設(shè)備，有效壓減場(chǎng)館輪廓。其次，對(duì)屋蓋大跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。速滑場(chǎng)館場(chǎng)芯處的高度為無(wú)效高度，在滿足機(jī)電布置的前提下，應(yīng)盡可能壓減此處高度（圖5）。經(jīng)比選，采用立體鋼桁架結(jié)構(gòu)形式，可以避免起拱產(chǎn)生無(wú)效高度，再結(jié)合機(jī)電設(shè)備管線的集約化排布，設(shè)計(jì)在保證環(huán)冰道上方凈高11m的前提下，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)芯空間的扁平化，最終設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)芯凈高約11.45m。

4 彈性適用——場(chǎng)館空間功能可轉(zhuǎn)換性設(shè)計(jì)

大型體育場(chǎng)館的建設(shè)投資和運(yùn)行成本高，如何通過(guò)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)共享，進(jìn)而提高場(chǎng)館利用率是此類場(chǎng)館共同面對(duì)的課題。本設(shè)計(jì)在專業(yè)訓(xùn)練、設(shè)施共享、公眾開(kāi)放三個(gè)方面，塑造了彈性多用的場(chǎng)館空間，探索了功能轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)策略（圖6）。

首先，關(guān)于作為核心設(shè)施的速滑冰場(chǎng)設(shè)計(jì)方面，經(jīng)與國(guó)家隊(duì)教練員、運(yùn)動(dòng)員訪談溝通，在設(shè)計(jì)中摒棄了速滑場(chǎng)館兩塊標(biāo)準(zhǔn)冰球場(chǎng)并置的傳統(tǒng)場(chǎng)芯布局，改為創(chuàng)新型場(chǎng)芯布局。場(chǎng)芯由200m速滑冰道與標(biāo)準(zhǔn)冰場(chǎng)疊合而成，并可由斜向連接冰道直接與外圍400m冰道相連，便于運(yùn)動(dòng)員高效順滑地實(shí)現(xiàn)不同訓(xùn)練科目的轉(zhuǎn)換。場(chǎng)內(nèi)冰面可分區(qū)制冰，利于在不同使用范圍下的節(jié)能。冰場(chǎng)東側(cè)的耳房主要供運(yùn)動(dòng)員和公眾場(chǎng)邊休息，與冰場(chǎng)間設(shè)有通電玻璃，既可以觀察冰場(chǎng)活動(dòng)，又可以轉(zhuǎn)換成背靠冰場(chǎng)、面向景觀的獨(dú)立使用空間（圖7，8）。其次，冰場(chǎng)下的首層中央?yún)^(qū)域作為多功能活動(dòng)區(qū)域預(yù)留，采用中大跨結(jié)構(gòu)方式，可布置乒乓球、體能訓(xùn)練等功能，也可在冬季轉(zhuǎn)換為冰壺場(chǎng)地，成為冬夏兼?zhèn)涞膹?fù)合運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地和共享設(shè)施（圖9，10）。最后，在兼顧公眾開(kāi)放方面，首層北側(cè)靠近基地現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)員公寓，作為專業(yè)訓(xùn)練使用的休息室和入場(chǎng)通道，南側(cè)區(qū)域預(yù)留做大眾娛樂(lè)的服務(wù)空間及上冰通道。

5 和而不同的形態(tài)設(shè)計(jì)

速滑館作為基地改擴(kuò)建的二期項(xiàng)目，應(yīng)與一期的形式語(yǔ)言相協(xié)調(diào)，這是“和”的要求。但由于單一大空間不可分割，無(wú)法再采用一期設(shè)計(jì)中化整為零的策略，因此必然要有“不同”的處理方法。

“和”，體現(xiàn)在材質(zhì)運(yùn)用和色彩關(guān)系中，本場(chǎng)館延續(xù)了一期的材料語(yǔ)言，潔白光滑的膜材料與樸素溫厚的類混凝土涂料相得益彰。上白下灰，再結(jié)合不超過(guò)基地現(xiàn)狀最高點(diǎn)的整體高度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)基地內(nèi)建筑環(huán)境的融合。局部的橘色將架空層深處晦暗的空間映照得明亮積極，使總體風(fēng)貌簡(jiǎn)練又不失動(dòng)感。

“不同”，基于對(duì)場(chǎng)芯高度的控制，整座建筑不宜再采用一期的拱形空間，又因要適應(yīng)場(chǎng)館內(nèi)冰場(chǎng)尺寸要求以及室外場(chǎng)地間距限制，建筑形體呈現(xiàn)中段凸出、上下收分的特征。在確保中段即架空冰場(chǎng)尺寸的同時(shí)，將主立柱落地處和墻面屋面交接線內(nèi)收，為消防道路留足場(chǎng)地，同時(shí)減弱天際線的視覺(jué)體量。一期多在平層房間采用拱形屋面，“拱”更多體現(xiàn)在立面形態(tài)中。而在本設(shè)計(jì)中，是在架空層下的使用空間采用了拱形的平面形態(tài)。

6 建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電一體化的室內(nèi)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目需集成大量機(jī)電設(shè)備與管道，通過(guò)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電的一體化設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌兼顧結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機(jī)電管道、照明設(shè)備等效能與室內(nèi)設(shè)計(jì)效果的實(shí)現(xiàn)。冰場(chǎng)層天花設(shè)計(jì)根據(jù)冰道不同功能的分析，將暖通風(fēng)管等體量較大的機(jī)電部件設(shè)置在400m速滑道的內(nèi)圈與外圈，使面積最大的冰道上方為干凈的吸引膜結(jié)構(gòu)，減小在訓(xùn)練時(shí)天花對(duì)運(yùn)動(dòng)員的視覺(jué)干擾與壓迫感。馬道、暖通管道及體育照明等設(shè)備被整合在場(chǎng)芯200m速滑冰面正上方，環(huán)狀桁架也與冰場(chǎng)形狀相呼應(yīng)。雖然場(chǎng)芯內(nèi)的凈高因此被壓縮，但是設(shè)計(jì)上采用打開(kāi)天花暴露桁架結(jié)構(gòu)的方式增加了空間感。

建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電一體化的室內(nèi)空間設(shè)計(jì)，在利用現(xiàn)有機(jī)電需求的同時(shí)，整合安裝方法與布局，使之成為室內(nèi)設(shè)計(jì)的主要手段，既節(jié)省了造價(jià)，又因杜絕了繁瑣裝飾而凸顯出宏大的室內(nèi)空間感受，傳遞出簡(jiǎn)約、樸素而又充滿張力的速度滑冰訓(xùn)練建筑的獨(dú)特美感（圖11）。

7 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目在接近極限的用地制約下，為實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)、低造價(jià)以及良好的運(yùn)轉(zhuǎn)效果，初步探索出一套集約立體、彈性適用的速滑訓(xùn)練場(chǎng)館設(shè)計(jì)策略，以期為我國(guó)速滑場(chǎng)館設(shè)計(jì)研究積累經(jīng)驗(yàn)。