秦笛 劉慧

PTW 建筑事務(wù)所

1 西安奧體中心設(shè)計概況

2008年，PTW和CCDI合作為北京奧運(yùn)會設(shè)計了為人們所喜愛的國家游泳中心“水立方”，2017年3月，PTW與CCDI再次合作贏得了西安奧體中心規(guī)劃與建筑設(shè)計的國際競賽。這次競賽分為兩個部分：西安國際港務(wù)區(qū)核心區(qū)的概念規(guī)劃設(shè)計（共14.6km2，其中包含西安奧體中心）和西安奧體中心的總體規(guī)劃與建筑設(shè)計。2020年6月底，西安奧體中心工程正式竣工并于2021年4月27日成功舉辦了測試賽。目前，西安奧體中心正為第14屆全國運(yùn)動會的開閉幕式及正式賽事進(jìn)行緊張的籌備工作。PTW和CCDI所組成的聯(lián)合團(tuán)隊參與了西安奧體中心的總體規(guī)劃和實施設(shè)計、建筑方案設(shè)計、主體育場和附屬設(shè)施的施工圖設(shè)計，以及賽事配合的全過程。

西安奧體中心是一個復(fù)合了多種功能的綜合性體育中心，由6萬人主體育場、1.8萬人體育館和4 000人游泳跳水館組成，“一場兩館”的配置提供了高標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)比賽和演出場所，并為國內(nèi)、國際賽事配備了專業(yè)的田賽、徑賽、足球訓(xùn)練場和室內(nèi)綜合訓(xùn)練館。同時，它也被設(shè)計為一個城市的公共休閑公園，為城市的公共活動提供場地。園區(qū)內(nèi)分區(qū)域配備了大規(guī)模的地下車庫和充電車位，零售、餐飲、服務(wù)和體育培訓(xùn)設(shè)施根據(jù)需要集中布置。另外，在西安奧體中心的東南、東北地塊，規(guī)劃了辦公、高端酒店、會議和商業(yè)等配套設(shè)施，為賽事、演出和各類活動提供全面的服務(wù)保障。

2 西安奧體中心的策劃與規(guī)劃

在西安奧體中心進(jìn)行全球設(shè)計方案征集的時候，西安國際港務(wù)區(qū)已處于穩(wěn)步發(fā)展的建設(shè)階段，道路網(wǎng)絡(luò)基本成型，大量項目已投入運(yùn)營。而西安奧體中心的最終選址對港務(wù)區(qū)的原始規(guī)劃產(chǎn)生了很大影響，核心區(qū)的規(guī)劃設(shè)計必須從城市的現(xiàn)狀出發(fā)，重新思考體育建筑的本質(zhì)以及它與當(dāng)代城市的關(guān)系。我們需要在規(guī)劃中回答三個重要的問題：它為城市提供什么？它如何改變城市格局？它如何影響城市生活？

2.1 體育建筑和城市的關(guān)系

在設(shè)計競賽的初始階段，首先回顧體育建筑和城市的關(guān)系。奧林匹克運(yùn)動會始于公元前700年，彼時的運(yùn)動場地和設(shè)施僅單純地服務(wù)于競技運(yùn)動本身。進(jìn)化到現(xiàn)代體育建筑的雛形階段，它在競技功能的基礎(chǔ)上還滿足了觀眾觀賞的需求，并附帶一些與之相關(guān)的簡單功能。也許是考慮到人流隱患，早期的現(xiàn)代體育建筑多遠(yuǎn)離城市建設(shè)。到了近現(xiàn)代，體育建筑的功能和工藝與時俱進(jìn)，或為了規(guī)劃對新興城區(qū)的驅(qū)動作用，又或為了避免與密集的中心城區(qū)產(chǎn)生沖突，遠(yuǎn)離城市建設(shè)的傳統(tǒng)仍然延續(xù)。因此，我們看到的體育建筑就像城市之外的一個孤島，雖然規(guī)模較大的體育建筑群會形成一個簡單的類社區(qū)環(huán)境，但這個社區(qū)的形成通常以重大事件為中心，當(dāng)這個事件結(jié)束，它也隨即休眠，并不具備更多的城市功能。近幾年，由于城市的擴(kuò)張和發(fā)展，這些遠(yuǎn)離城市的體育建筑逐漸被城區(qū)所包圍，它們經(jīng)歷了長時間、毫無規(guī)劃的自由運(yùn)營時期，城外的孤島逐漸變成了城中的孤島。

1 全景鳥瞰

2 總平面圖

3 主體育場內(nèi)景

4 一層平面圖

5 看臺局部

6 剖面圖

業(yè)主：西安自貿(mào)港資產(chǎn)管理有限公司、西安奧體中心控股有限公司

建設(shè)地點：陜西省西安市

建筑設(shè)計：PTW 建筑事務(wù)所

聯(lián)合設(shè)計：CCDI 悉地國際

項目負(fù)責(zé)人：劉慧

設(shè)計團(tuán)隊：劉慧、秦笛、張璐、馬瑞民、張雨、溫樹彬、宮田園、趙超、朱勇軍、席向宇、王濤、董青、葛云鵬、賈瑜、劉培、江文憑、李艷華

幕墻顧問：INHABIT 英海特工程咨詢有限公司

總建筑面積：52 萬m2

設(shè)計時間：2017.03

建成時間：2020.07

當(dāng)這個情況和現(xiàn)代城市發(fā)展產(chǎn)生沖突時，開發(fā)、設(shè)計和經(jīng)營者不得不思考體育建筑應(yīng)該如何健康長久地生存。我們在設(shè)計水立方時，已經(jīng)知道它未來注定要生存在城市中，其全生命周期的健康運(yùn)轉(zhuǎn)是眼前必須解決的問題。所以，如何融入城市生活是水立方設(shè)計方案的一個重要部分。我們在建筑內(nèi)部革新了功能布局，提供了一個水上樂園，并設(shè)置了賽后可大規(guī)模拆除的坐席，盡可能預(yù)留靈活的大空間。最終，水立方被設(shè)計成一個獨(dú)特的、有情緒的建筑物，它獲得了市民的喜愛，成為了一個吸引人的場所。

2.2 體育建筑的運(yùn)營

雖然體育建筑的運(yùn)營被越來越多地討論，各種嘗試層出不窮，但通常的辦法是簡單直接地復(fù)合商業(yè)或培訓(xùn)等“賺錢”的功能。而隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，城市的商業(yè)和配套服務(wù)設(shè)施發(fā)展起來，體育場館的配套設(shè)施卻經(jīng)常因為規(guī)模小、零散、業(yè)態(tài)等級低、空間受限、環(huán)境質(zhì)量參差不齊等問題失去競爭力并陷入困境。我們認(rèn)為，未來的體育建筑必須和城市生活緊密地聯(lián)系在一起，它需要為當(dāng)代城市提供切實的需求，融入到城市的格局和脈絡(luò)中，且具備一定的前瞻性和影響力。

英國倫敦的溫布利公園是一個單純的體育場館，通過城市更新演變成了城市公共活動的綜合場所，進(jìn)而成為一個城市的地標(biāo)，受到各國游客的喜愛?；乜此某晒χ?，能夠總結(jié)出清晰的脈絡(luò)：繼承地域足球傳統(tǒng)遺產(chǎn)，形成強(qiáng)吸引力的文化延伸；通過城市更新的政策推動，完善區(qū)域多元化的服務(wù)配套設(shè)施，強(qiáng)化城市綜合的公共功能，形成了賽事驅(qū)動、文娛活動豐富的商圈。與此同時，國內(nèi)也有一個典型的案例，筆者曾參與杭州奧體博覽城的規(guī)劃、設(shè)計和實施工作，它是較早將體育建筑群按“城市綜合體”來規(guī)劃和設(shè)計的案例，最終演變成一個匯集了多個核心體育設(shè)施群、會展、酒店、社會服務(wù)、商業(yè)設(shè)施、TOD、濱水公園等功能的航母級城市綜合體。這其中有土地集約利用的因素，也有都市化體育中心的前瞻性。以上兩個案例為我們提供了可參考的范本，與城市功能高度銜接、創(chuàng)造公共性價值或?qū)⒊蔀轶w育建筑的發(fā)展方向。

從運(yùn)營層面上講，新的體育建筑或建筑群，應(yīng)該破除以事件為核心的傳統(tǒng)，站在城市功能的角度，綜合考慮城市戰(zhàn)略，將事件核心轉(zhuǎn)移為城市公共資源核心，以營造一個復(fù)合城市公共功能的場所。近幾年，國外一些公園設(shè)計的概念和案例，開始轉(zhuǎn)變我們的傳統(tǒng)思維，公共場所是一種具有巨大活力和吸引力的資源，而不是傳統(tǒng)、簡單的共享景觀空間。傳統(tǒng)體育建筑所帶來的是單一事件的客流吸引，有時段和規(guī)模限制，而公共場所的客流吸引具有流量效應(yīng)，能夠幫助體育建筑形成全生命周期的良性循環(huán)。

2.3 西安奧體中心對城市的影響

7 布局研究

8 翹曲控制

9 環(huán)梁與鋁板翻起角度

10 四分之三剖切面結(jié)構(gòu)分解圖

11 屋面近景

12 鋁板鋼懸梁構(gòu)造分解圖

13 花瓣狀建筑主體

在這樣的思考下，分別從生態(tài)環(huán)境、城市格局、人文場景、公共生活、空間體驗等方面探討西安奧體中心的設(shè)計。西安奧體中心選址在灞河岸邊，我們需要思考這條古老的河流對城市的影響，并把奧體中心和灞河聯(lián)系起來：奧體中心的尺度，可以作為城市和自然的過渡區(qū)域，讓自然場景和城市生活順暢地融合在一起。西安奧體中心的建設(shè)改變了原有城市規(guī)劃的目標(biāo)和格局，我們?yōu)榻咏?5km2的區(qū)域重新規(guī)劃城市發(fā)展框架，以可持續(xù)為目標(biāo)，定位建筑與城市的關(guān)系，并設(shè)定了不同階段的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。灞河與驪山，是西安這座千年古都的文明見證，我們想打造一個城市公共活動的連續(xù)空間，在不同的段落，提供不同的功能與場景，形成城市公共活動的軸線。在這個開闊、連續(xù)的公共活動軸線上，創(chuàng)造一個視覺通廊，人們可以靠近灞河、遠(yuǎn)眺驪山，讓文化的烙印刻畫在城市生活的場景中，從而為城市的公共生活帶來活力。

3 主體育場設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)

西安奧體中心的“一場兩館”都是體量龐大的建筑物，具有不能被漠視的標(biāo)志性。我們在設(shè)計時希望簡潔、優(yōu)雅、低調(diào)地處理標(biāo)志物形象，使它們成為展現(xiàn)城市生活的“特征場所”。因此，在場館布置上，體量最大的主體育場位于場地東部居中、臨灞河岸邊，體育館和游泳跳水館南北各據(jù)一方。在園區(qū)的各個方向上，每個場館均有舒適的觀賞距離，和周圍的環(huán)境形成豐富的景深層次，人們能夠輕松愉悅地進(jìn)入到這個公共的場景里。

主體育場是城市新一級戰(zhàn)略發(fā)展的標(biāo)志物，我們希望它優(yōu)美沉靜又富有力量，低調(diào)地傳遞“古與今”“力與美”“精與拙”的張力。體育場的屋面和立面有節(jié)奏地起伏，7組、共28個花瓣是它的形象主體，花瓣由條狀穿孔鋁板組成，輕盈朦朧、翻轉(zhuǎn)開合、形如絲帶飛舞。設(shè)計采用參數(shù)化技術(shù)控制和優(yōu)化花瓣個數(shù)、形態(tài)，通過對比獲得最優(yōu)解。在保證效果的情況下，細(xì)化鋁板分板尺度和分板方式，控制單個鋁板的翹曲程度，將翹曲鋁板控制在最小范圍、最小數(shù)量和最小翹曲值，以確定造型鋁板成型工藝的方案。最終，主體育場立面約3萬m2、共計16 464塊造型鋁板的翹曲全部靠材料自身的柔性完成塑形。

由于花瓣由橫向的條狀鋁板構(gòu)成，為了使橫向線條順暢優(yōu)美，在造型鋁板的系統(tǒng)構(gòu)成和細(xì)部構(gòu)造上，設(shè)計團(tuán)隊聯(lián)合幕墻顧問進(jìn)行反復(fù)的設(shè)計調(diào)整，不斷優(yōu)化穿孔鋁板的復(fù)雜性和操作難度，并考慮經(jīng)濟(jì)的合理性。我們?yōu)殇X板幕墻的構(gòu)造提出了三個原則：1）取消鋁板系統(tǒng)中可以分擔(dān)跨度的豎向龍骨；2）簡化鋁板背后的支撐系統(tǒng)；3）弱化鋁板銜接處穿孔間斷的突變效果。

為了取消豎向龍骨，體育場每一條絲帶鋁板的后部均由一根鋼環(huán)梁支撐，鋼環(huán)梁的曲線由絲帶翻轉(zhuǎn)反向求出。鋼環(huán)梁直接與體育場主桁架連接，是所有“絲帶”準(zhǔn)確定位、保證順暢銜接的基礎(chǔ)構(gòu)件，每一條鋼環(huán)梁都不相同，對施工誤差容忍極低。鋼環(huán)梁和鋁板之間最早由復(fù)雜的三角構(gòu)件懸挑支撐，罩棚內(nèi)部效果過于繁復(fù)，通過設(shè)計團(tuán)隊、幕墻顧問、業(yè)主、專家等多方、多次的研討，最終簡化為T形支撐。T形支撐以懸挑的形式支撐絲帶鋁板，以抱箍形式固定于環(huán)梁，隨鋁板的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)長短和角度均有不同。因此，幕墻團(tuán)隊為T形支撐設(shè)計了一定范圍的可調(diào)節(jié)構(gòu)造，為施工誤差留有調(diào)整的空間。

T形支撐的豎向龍骨同時固定兩塊相銜接的鋁板，為了加強(qiáng)鋁板橫向柔和、流動的效果，鋁板之間采用密縫，且鋁板側(cè)面沒有板框，利用板材折邊單板固定。因此，當(dāng)鋁板的板幅較大時，需要增加斜向加勁肋，為了解決斜向加勁肋可能造成的穿孔效果突變問題，所有鋁板的穿孔按照板塊對角線向外排布，且加勁肋的造型設(shè)計成U型槽，槽底開孔，使鋁板表面穿孔的肌理完整。最終，體育場的絲帶造型自然、優(yōu)雅地綻放在灞河岸邊，呈現(xiàn)出理想的模樣。

4 結(jié)語

未來的體育建筑或建筑群應(yīng)該突破類型或事件的單一邊界，引領(lǐng)城市公共活動的發(fā)展，挖掘當(dāng)代城市的真實價值，營造被人們喜愛并經(jīng)常參與的活動場所，真正與城市“共生”。我們認(rèn)為綜合性體育中心是未來體育建筑的發(fā)展方向，前景十分可觀，具有十分重大的意義。