木结构体育建筑核心空间设计方案

1、木构造体育建筑核心空间设计方案 摘要：为凸显地标性建筑;优势，很多建筑从建筑材料入手进展优选。木构造建筑以其强重比高、绿色节能等特点，被较多应用在大型体育建筑设计方案中。介绍了大型木构造建筑特点，简要分析了大型木构造体育建筑设计要点；分别以日本树海体育馆和美国木构造体育场综合体为例，讨论了大型木构造体育建筑核心空间设计方案，在此根底上提出了大型木构造体育建筑开展方向。关键词：木构造；体育建筑；核心空间；特点；设计方案木构造建筑在古代的建筑群体中极为常见，再加上在整个建筑的规划过程中，工匠可以结合不同木材的外形特点来对细节进展镂空、雕刻等，从而彰显其艺术美感。木构造建筑充分表达时代特色和人文历史

2、文化，极具史学研究价值。然而随着社会的开展和建筑材料技术的进步，木构造建筑在一段时期曾淡出建筑领域，特别是在大型建筑中【1】。本文旨在通过阐述大型木构造建筑特点和大型木构造体育建筑设计要点，并详细介绍了日本树海体育馆以木制拱形架构为支撑，以胶合木构建为屋面，以及美国木构造体育场采用L型布局设计，以期为推动木构造在体育建筑领域的应用提供参考。1大型木构造建筑特点与传统的木构造建筑中所有建筑材料都选用原木明显不同的是，现代大型木构造建筑根本上采用装配式;方案建立而成，然而因为这种产品构造的多样性，给根底构造配件的消费带来了很多难题如图1所示【2】。类似图1这样一个小型的木构造建筑，从规划到装配成功

3、都需要对建筑材料按照不同的用处进展仔细且严格的分类，那么大型木构造建筑的消费及装配流程必然会更加复杂和繁琐【3】。从美学视角上来审视木构造建筑，其在空间环境内释放出的艺术美感，在其装配过程中的立体感和多样性是砖混构造建筑无法比较的，然而从建筑学的层面来分析，木构造建筑的制作工艺和材料制作难度均高于砖混构造建筑。比方一个小型的建筑配件，在砖混构造中完全可以采用现代工艺，以混凝土浇筑而成，只需要按照标准尺寸制作就可以到达使用的根本要求【4】，而木构造那么完全不同，需要根据木材的尺寸甚至是材质的差异，进展细致的切割之后才可以使其与其它基准件;相匹配，任何一个环节都可能直接影响木构造建筑的整体质量。2

4、大型木构造体育建筑设计要点分析考虑到消防及公共平安的相关因素，以木构造为主体的大型体育建筑大多都以地标性建筑;格局呈现出来【5】。一方面，梁柱式建筑的主构架梁和柱明晰可见【6】。一般来讲，这些地标性建筑除了承当必要的体育赛事之外，还大多被包装本钱地旅游观光的一个重点工程，为了可以让游客在参观的过程中明晰地理解到木构造配件的装配，其梁柱式的主体构架梁和柱都完全明晰可见。另一方面，变截面异形梁和等截面异形梁完全按照实际需要来设置【7】。为了可以让木构造配件在安装过程中符合工程力学的基准要求，同时也需要适应大型体育场馆特殊体育比赛的空间及场地要求，在木构造体育建筑的建立规划初期，设计师要有针对性地对

5、在等截面异形梁的应用根底上，充分地考虑变截面异形梁的使用，这样才可以有效确保木构造配件不同的高度上所受压力根本上保持在一个大致一样的区间范围内，既不能因为受压过大造成坍塌事故，也不能因为受压过小而造成梁体扭曲变形失去了梁体应有的支撑作用。3大型木构造体育建筑核心空间设计方案在大型木构造体育建筑中，日本树海体育馆的建筑设计方案较具代表性，也是目前建筑界公认的现代木构造体育馆最早的实例。尽管日本树海体育馆在建筑界被视为是大型木构造体育建筑的开山之作;，但其整体建筑构造并非完全采用木质原料。在其基座位置以下，采用的仍然是混凝土浇筑钢梁作为支撑点，这是受当时技术条件限制所致。木构造体育馆由伊东丰雄建筑

6、设计事务所和竹中工务店结合设计。其建筑面积近2.2万m2，建筑总高52.13m。木制拱型架构作为树海体育馆的一大亮点，整个木质拱形支架所支撑起来屋顶的边框是由25000根35m的拱型支撑及一层的秋田杉拱架所建构，形成格子状的设计如图2所示，在保证构造稳固性外还使得整个场馆内部看上去别具特色。这样一个超大型的圆弧状穹顶构造，也让日本树海体育馆在外形上看起来类似一个巨蛋;。而这个巨蛋的高度之所以被设定在52.13m，也并非仅从建筑学的角度来考虑，因为在建筑规划设计初期，资深的建筑设计人员就邀请体育界专业人士对体育馆在进展体育比赛的过程中可能会涉及到的有效高度进展研判，诸如排球篮球这种相对高度较低的

7、工程其高度较容易满足，但对于在日本民众中极为有影响力的棒球其跃升高度就成为了木制拱形架构支撑的相对高度的一个重点，再加上一些平安间隔 和摄影器材的装配间隔 ，52.13m这个高度也就成为到目前为止全世界范围内木制拱形架构的专业体育馆的最高高度。在满足了穹顶建筑根底架构的设计之后，最难以实现有效衔接的是构造的屋面，据场馆主要设计人员在工程完工之后承受媒体采访时表示，当初为了确定构造的屋面处理方式，设计人员曾奔赴中国、加拿大、德国、芬兰等木建筑群体较为集中的国家，针对树海体育馆的设计方案与建筑学界的专家、学者进展不同层面的讨论。这说明，在当时的建筑技术条件下，大家根本认同木构造装配方案，但对于如此

8、超大型的体育场馆的屋面材质的选用存在争议。一方面，假如其屋面构造的材质一旦选用其它材料，那么这个以木构造;为建筑主体的体育馆的核心建筑理念势必会受到争议；另一方面，假如继续采用木质材料，其有效载荷与承重是否可以满足实际需要也确实存疑。经过反复论证及结合体育场馆的实际需要，最终决定选用胶合木为根底材料的屋面，屋顶受力体系由双向胶合木杆件和支撑构件组成空间桁架构造。长边方向上、下弦胶合木杆件尺寸为2-210 x420810mm，短边方向为2-285x6301020mm。长边上、下弦杆与短边杆件通过方钢管连接件和螺栓连接。采用这种屋顶建筑方案，除了可以让整个装配过程相对简化，可以按照建筑设计的根底规

9、划图纸进展统一安装之外，还可以结合屋顶的长边方向上、下弦节点的支撑体系，充分实现有效降低单位面积受力载荷之后，让胶合木主体的内部增加以在平面内采用柔性的钢拉杆，最终使得在平面外采用X形的圆钢管作为侧向支撑，从而进一步强化胶合木建筑构造屋面的刚度与强度。在工程工程完工之前的验收过程中，日本相关部门对树海体育馆的抗震才能评估为，其建筑主体可以抵抗7.0级的地震，在2022年左右日本早稻田大学利用计算机模拟系统将树海体育馆的所有建筑数据参数输入到计算机中进展准确模拟分析显示，在其到达60年的使用寿命之后，其抗震才能仍然可以保持在6.4级地震以上，这也就充分说明了建筑师的这种胶合木构建的屋面其抗震抗压

10、才能符合建筑学标准要求。2022年，扎哈bull;哈迪德建筑事务所(ZahaHadidArchitects)公布了一个完全由木材建造足球场的方案，这成为全球第一座名副其实的全木质构造的大型体育场馆。为确保该体育馆能像日本树海体育馆一样巩固稳定，设计师在进展初期的布局规划过程中也进展了反复论证，考虑到足球场地与棒球场地的不同之后，决定采用L型;布局设计方案。在该方案中，设计师规划将使用大面积的正交胶合木Cross-laminatedtimber，CLT作为建筑的主要材料，这种材料具有很好的稳固性和平安性，可以充分起到稳定基座固定效果的同时，也可以有效降低单位面积中的基准载荷。这种布局设计与中式木构造建筑中的挑梁;原理类似，假如在其拉耳;的位置上不增加外力压强，让作用力完全放在基座位置上，就能确保其建筑的整体稳定性。尽管该足球体育馆自诩为全木构造，然而其与日本树海体育馆最大的不同在于，其属于露天式建筑，也就是说其在屋面的设计上，尤其是在屋顶构造的既定设计上其实是并没有规划的，该建筑的主要设计方向是让其基座和L;形状的挑梁构造可以稳固即可，从建筑学来讲，称其为高层木构造建筑更为适宜，也就是木制构建的叠加效应仅在数量层级上发生了变化，与日本树海体育馆充分考虑屋顶的拱形构造设计无法形成有效比照。4结语伴随着社会的进步和开展，以大型木构造为