潘勇 易田 龐熙鎮(zhèn)

建開 ?李 瞰鳥

1 流動的建筑，飛舞的浪花

亞洲青年運動會（以下簡稱“亞青會”），是亞洲規(guī)模最大的綜合性青年運動會。第三屆亞青會原定于2022年12月在廣東省汕頭市舉行。亞青會主場館暨汕頭大學(xué)東校區(qū)項目（以下簡稱“亞青會主場館”）包含了2.2萬座體育場、6 000～8 000座多功能體育館、1.8萬m多功能會議中心等場館，集體育競技、健身、會議等功能于一體，是一座具有國際一流水準(zhǔn)的多功能體育綜合體，賽時將作為亞青會開幕式場地、田徑和體操比賽訓(xùn)練場地及主媒體中心，賽后將作為汕頭大學(xué)東校區(qū)的一部分投入運營。

亞青會主場館設(shè)計充分結(jié)合汕頭獨特的海洋文化，以“飛舞的浪花”為主題，營造出富有靈動氣韻，與在地環(huán)境融為一體的流動的建筑形象。

連續(xù)起伏的屋面將體育場館和會議中心連為一體，融合原本獨立的建筑體量，形成一系列內(nèi)外交織的城市公共空間。參觀者可在移步換景中，感受不同于一般建筑的豐富空間體驗——流暢的建筑與空間相互滲透，超越了傳統(tǒng)意義上的建筑邊界。

2 建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計

結(jié)構(gòu)作為建筑的骨架，是影響空間的重要元素。亞青會主場館設(shè)計與施工歷時僅兩年九個月，為確保設(shè)計效果及工期計劃的實現(xiàn)，從概念方案階段開始，建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)就確定了一體化同步設(shè)計的工作模式。在建筑概念完成時，結(jié)構(gòu)專業(yè)便及時判定結(jié)構(gòu)合理性，減少反復(fù)，提升效率，并且為縮短工期，設(shè)置了一系列邊界條件，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計不超限，減少因超限審查所需的時間等。

建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計團(tuán)隊最終確定，面向海面的拱桁架最大跨度達(dá)到118m（小于120m），鋼結(jié)構(gòu)單體長度不超過300m。亞青會主場館的結(jié)構(gòu)體系為：體育場下部混凝土結(jié)構(gòu)采用“框架+減震支撐”，上部鋼屋蓋結(jié)構(gòu)采用“倒三角桁架+拱桁架”；體育館下部混凝土結(jié)構(gòu)采用“框架+BRB防屈曲減震支撐”，上部鋼屋蓋結(jié)構(gòu)采用“單層網(wǎng)殼+桁架”，單層網(wǎng)殼短軸方向結(jié)構(gòu)凈跨94.1m，矢跨比1/12。

除了主體框架性的配合，建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計的亮點在各個層面都得到了展現(xiàn)。

2.1 精準(zhǔn)控制的外形擬合度

建筑的形體飛舞靈動，流轉(zhuǎn)變化，仿佛浪花卷上海岸，瞬間凝固，一氣呵成。這樣復(fù)雜的形態(tài)需要建筑、結(jié)構(gòu)、屋面及幕墻專業(yè)的密切配合，才可完整還原設(shè)計概念。在建筑外形確定后，模型的外皮便被有理化地提交給結(jié)構(gòu)、屋面及幕墻專業(yè)進(jìn)行深化。與常規(guī)的建筑專業(yè)僅對屋面和外立面提資不同，亞青會主場館的提資不僅包括建筑的屋面，還包含與其連為一體的外幕墻、內(nèi)幕墻和天花。在屋面、幕墻專業(yè)完成深化并復(fù)核構(gòu)造厚度后，結(jié)構(gòu)專業(yè)按相應(yīng)厚度在模型中扣減，形成結(jié)構(gòu)完成面模型，再在此模型中將鋼結(jié)構(gòu)切分細(xì)化，形成最終的鋼結(jié)構(gòu)骨架。在與結(jié)構(gòu)專業(yè)的深化配合中，建筑專業(yè)通過全模型實時調(diào)整設(shè)計截面，平衡視覺效果或視差，靈活處理的方式保證了建筑中重要空間形態(tài)的輕巧性，最終將工藝品一般的建筑呈現(xiàn)在汕頭東海岸。

2.2 旋轉(zhuǎn)放射的體育館單層網(wǎng)殼

體育館的單層網(wǎng)殼鋼穹頂，是目前國內(nèi)已完工項目中跨度最大的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)秩序中略帶動感的效果，呼應(yīng)靈動活潑的設(shè)計概念，整體穹頂徑向鋼架采用了非中心對稱的形式。因場地照明及聲場的需求，環(huán)向鋼梁的布置由中間的圓形過渡到橢圓，馬道也隨環(huán)形鋼梁設(shè)置。機(jī)電送風(fēng)、排煙等路由被設(shè)置在馬道頂部，天窗也按照結(jié)構(gòu)的節(jié)奏規(guī)律分布在穹頂周圍。其他可能在場中出現(xiàn)的設(shè)備末端均被協(xié)調(diào)至結(jié)構(gòu)圈之外，為比賽場地保留了整齊清晰的空間。

2.3 隨形就勢的混凝土景觀屋面

會議中心屋面為多形態(tài)三維曲面，從地面延伸而來，這樣多坡度、多變化的屋面，在國內(nèi)已建成項目中并不多見。設(shè)計采用了重型厚覆土綠化種植屋面結(jié)構(gòu)，并根據(jù)屋面波浪起伏的造型，選擇了鋼筋桁架樓層板結(jié)構(gòu)，通過二維平面擬合復(fù)雜的三維曲面。同時，設(shè)計也解決了不定形屋面的固土種植、防水排水、通行安全等系統(tǒng)性問題，創(chuàng)造了獨一無二的城市觀海平臺。

2.4 數(shù)控的馬道參數(shù)化設(shè)計

場館的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯理性、比例精美，設(shè)計之初便考慮將結(jié)構(gòu)暴露。馬道需滿足上人檢修、聲光電布置及設(shè)備更換的要求，體育場馬道結(jié)合桁架設(shè)置，體育館馬道吊掛設(shè)置。為滿足建筑效果，馬道踏面與鋼結(jié)構(gòu)需高度一致，且環(huán)向與鋼結(jié)構(gòu)主梁對應(yīng)一致。由Grasshopper軟件定義鋼結(jié)構(gòu)底面，偏移找面后生成馬道踏面，并綜合考慮建筑屋面的外形。馬道在行走上不一定與規(guī)范要求的坡道完全適配，深化時將坡度超過8%的坡道調(diào)整為踏步，根據(jù)等高踢面、不等距踏面的參數(shù)設(shè)置生成階梯，再將此面進(jìn)行模型轉(zhuǎn)譯，以便結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)深化。

2.5 富有韻律的清水混凝土看臺

體育建筑的看臺擁有重復(fù)的韻律，但看臺的背面卻常被當(dāng)作消極空間來處理?？紤]到體育場觀眾席的背面面向汕頭大學(xué)和海面，是重要的城市景觀面，在建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)的緊密配合下，我們在功能性與美觀性之間取得了平衡?？磁_由精細(xì)的現(xiàn)澆混凝土Y形柱及斜梁支撐，滿足受力及美觀要求。

2.6 極具節(jié)奏的體育場鋼柱陣列

體育場屋面尺寸最大約300m，整體荷載較大。由于其臨海（最近270m），且汕頭為強(qiáng)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，因此在與結(jié)構(gòu)專業(yè)討論后，體育場屋面鋼結(jié)構(gòu)采用“預(yù)應(yīng)力柱內(nèi)拉索+彈簧阻尼復(fù)合減震支座”的組合，實現(xiàn)了西看臺區(qū)域鋼柱纖細(xì)、空間通透、屋面檐口輕薄的建筑效果。建筑外圍的鋼柱主要承受拉力，最小直徑只有600mm。鋼柱與鋼架有節(jié)奏地從屋面落地，形成良好的秩序感。

2.7 輕巧趣味的體育場看臺鋼梯

連接體育場西側(cè)看臺背面樓座與大平臺的疏散鋼梯，被輕巧地嵌入鋼筋混凝土柱列中，并充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，將輕盈通透的特性展現(xiàn)得淋漓盡致。鋼梯上下兩端錨固在混凝土梁面，兩側(cè)僅通過兩根纖細(xì)的拉桿穩(wěn)固，底部采用TMD減振技術(shù)，實現(xiàn)懸挑飄逸的建筑效果，同時滿足人行舒適度要求。機(jī)電路由及設(shè)備提前預(yù)留穿孔，避免明顯外露。梯側(cè)的玻璃欄桿增加了構(gòu)件的通透性，保證了鋼梯面向城市界面一側(cè)較佳的展示效果。

3 結(jié)語

亞青會主場館在設(shè)計語言、建筑公共性、空間體驗、地域特色、參數(shù)化設(shè)計、減震抗風(fēng)、綠化屋面等方面進(jìn)行了多項創(chuàng)新設(shè)計，為確保其落地，全專業(yè)一體化的設(shè)計概念貫穿始終，建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、裝修、屋面、幕墻、景觀、泛光等專業(yè)均由建筑專業(yè)統(tǒng)籌，通過全模型手段進(jìn)行一體化設(shè)計，以實現(xiàn)對設(shè)計及施工建設(shè)的有效控制。建筑結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計是其中重要的一環(huán)，實踐證明，對于亞青會主場館這種復(fù)雜三維曲面及復(fù)合連續(xù)空間的設(shè)計而言，建筑與結(jié)構(gòu)專業(yè)同步共享模型信息，有利于提升設(shè)計效率、實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，在設(shè)計階段乃至深化及現(xiàn)場施工配合階段，均是非常有效的系統(tǒng)性設(shè)計方法。

1 日景鳥瞰

1 葉果攝影

2-3,8-11 廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司提供

4-7,12-15 李開建攝影

16 潘勇攝影

業(yè)主：汕頭市東部城市經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)開發(fā)管理中心

建設(shè)地點：廣東省汕頭市東海岸新區(qū)

建筑設(shè)計：廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司

方案設(shè)計：ADG 建筑創(chuàng)作工作室

主創(chuàng)建筑師：潘勇

設(shè)計團(tuán)隊：潘勇、陳雄、龐熙鎮(zhèn)、易田、羅文、戴志輝、黃亦彬、孫家明、邵國偉、黃河清、袁峻豪、梁蕙茵、謝海彬

施工圖設(shè)計團(tuán)隊：潘勇、陳雄、龐熙鎮(zhèn)、易田、羅文、戴志輝、張春靈、黃亦彬、孫家明、陳佳明、邵國偉、黃河清、袁峻豪、梁蕙茵、張成輝、謝海彬（建筑）；區(qū)彤、譚堅、羅赤宇、張艷輝、李文生、石煦陽、楊新、劉淼鑫、林全攀、戴朋森、張連飛、林松偉、劉思為（結(jié)構(gòu)）；莊孫毅、鐘世權(quán)、張文武、黃宇清、田立春、張洽、蘇俊勇、歐陽奕鑫、肖幸懷、劉新月、艾煜桐（電氣）；劉福光、賴振貴、葉志良、李建俊、鐘可華、李東海、張愛洵（給排水）；郭勇、郭林文、屈永強(qiáng)、廖捷、陳小輝、許杰、廖勇坤（空調(diào)）；莊孫毅、鐘世權(quán)、周一鋒、黃宇清、田立春、甘臻、申雨佳、龔為瑜、肖幸懷（智能化）帷幕咨詢：廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司建筑幕墻設(shè)計中心

金屬屋面：北京維實萬事達(dá)建筑科技有限公司

幕墻設(shè)計：深圳市大地幕墻科技有限公司

景觀設(shè)計：棕櫚設(shè)計集團(tuán)有限公司

室內(nèi)設(shè)計：ADG 建筑創(chuàng)作工作室、廣州市壹摯室內(nèi)設(shè)計有限公司

泛光照明：FLD 光照未來（廣州）照明創(chuàng)意設(shè)計有限公司

標(biāo)識設(shè)計：深圳市問道標(biāo)識有限公司

綠建設(shè)計：廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司綠建研究中心

施工單位：中國建筑第八工程局有限公司

用地面積：16.3 萬m

總建筑面積：14.7 萬m

設(shè)計時間：2019.04—2019.12

建設(shè)時間：2019.07—2021.12

體育場下部混凝土結(jié)構(gòu)采用“框架+減震支撐”，上部鋼屋蓋結(jié)構(gòu)采用“倒三角桁架+拱桁架”；體育館下部混凝土結(jié)構(gòu)采用“框架+BRB防屈曲減震支撐”，上部鋼屋蓋結(jié)構(gòu)采用“單層網(wǎng)殼+桁架”。

The lower concrete structure of the stadium adopts frame and damping support,and the upper steel roof adopts inverted triangular truss and arch truss.The lower concrete structure of the gymnasium adopts a frame and BRB anti-buckling damping support,and the upper steel roof structure adopts single-layer mesh shell and truss.

2 建筑結(jié)構(gòu)拆分圖

會議中心屋面為多形態(tài)三維曲面，設(shè)計采用了重型厚覆土綠化種植屋面結(jié)構(gòu)，并根據(jù)屋面波浪起伏的造型，選擇了鋼筋桁架樓層板結(jié)構(gòu)，通過二維平面擬合復(fù)雜的三維曲面。

The roof of the conference center is a polymorphic three-dimensional curved surface.A heavy-duty thick cladding green planting roof structure is used.Based on the waving shape of the roof,a reinforced truss floor slab structure is chosen to fit the complex three-dimensional surface through a two-dimensional plane.

3 會議中心屋面大樣圖

4 會議中心景觀屋面5 會議中心屋面面海景觀階梯

6 東側(cè)日景

7 夜景鳥瞰

體育館馬道吊掛設(shè)置。為滿足建筑效果，馬道踏面與鋼結(jié)構(gòu)需高度一致，且環(huán)向與鋼結(jié)構(gòu)主梁對應(yīng)一致。由Grasshopper軟件定義鋼結(jié)構(gòu)底面，偏移找面后生成馬道踏面，并綜合考慮建筑屋面的外形。

The gymnasium walkway is set up in combination with the suspension of trusses.To meet the architectural expression,the walkway step must have the same height as the steel structure,and the ring direction must correspond to the main beam of the steel structure.The steel structure base is defined by Grasshopper,and the surface is offset to create the walkway step.The shape of the roof is also considered.

8 體育館鋼結(jié)構(gòu)及馬道軸測圖

9 體育館剖面圖

體育場屋面尺寸最大約300m，整體荷載較大。體育場屋面鋼結(jié)構(gòu)采用“預(yù)應(yīng)力柱內(nèi)拉索+彈簧阻尼復(fù)合減震支座”的組合，實現(xiàn)了西看臺區(qū)域鋼柱纖細(xì)、空間通透、屋面檐口輕薄的建筑效果。建筑外圍的鋼柱主要承受拉力，最小直徑只有600mm。

The maximum size of the stadium roof is about 300m and the overall load is large.The stadium roof steel structure adopts a combination of prestressed in-column ties and spring damped composite damping bearings to achieve the architectural expression.The steel columns on the perimeter of the building,which are mainly in tension and have a minimum diameter of 600 mm.

10 體育場西看臺墻身大樣

11 體育場剖面圖

12 體育館比賽場13 體育場內(nèi)場全景

14 西北入口夜景15 體育場看臺鋼梯

16 入口灰空間