内蒙古东胜体育场合合屋盖设计

内蒙古东胜体育场合合屋盖设计

东胜体育中心位于内蒙古鄂尔多斯东胜区，总面积10万元，拥有3000个固定平台和5000个活动平台。作为东胜体育中心的核心,体育场占据了最突出的中心位置,造型上高耸的巨拱象征蒙古族的弯弓,强烈收分的碗状形体则表达了简洁和力量,统领着整个体育中心,并与覆盖在尺度巨大、S形绵延屋顶下的两馆形成强烈的视觉对比。2011年底,体育场首先竣工,以其巨大体量迅即成为城市地标,其设计建造有诸多技术亮点,本文将对开合屋盖、声学等技术设计特点作简要介绍。东胜高尔夫球场育场设计基本情况东胜体育场是目前国内已建成的规模最大的开合屋盖体育场馆,其可开合屋盖面积达1万m2。设计之初,考虑到当地极端气候的影响,业主提出设置开合屋盖的要求,以解决开敞体育场的使用问题,提高建筑利用率。在此之前,国内已建成运用开合屋盖技术的大型体育建筑有上海旗忠国际网球中心与南通体育会展中心体育场,这两座场馆均处于南方,与东胜体育场设计面临的自然环境条件大为不同。三个项目的主要指标对比如表1。经过反复推敲,东胜体育场开合屋盖最终选择比较成熟的南北向对开的轨道式开合。开合屋盖活动部分由两个各重500t的单元块组成,每片开合屋盖下支撑桁架的平面布置与固定屋盖的主桁架完全对应。跨越建筑的巨拱长330m,最大高度129m,从上方用22道钢索悬吊起屋盖空间桁架,提高开合屋盖运行时轨道的稳定性,同时将建筑造型和功能完美地结合在一起。为了满足大空间的采光要求,开合屋盖选择高透光(透光率为17%)、高强度的PTFE膜材作为围护结构,降低开合屋盖的构造自重,其耐候性、自洁性、通透性等特点完全能满足功能及耐候要求。采用两个整体式活动屋盖单元块避免了划分多个板块所造成的防水处理困难问题,膜结构公司很好地解决了分界面处及两活动屋盖交接处的封闭问题,且运行可靠性良好,可防止风、沙尘、雨雪等可流动介质由此进入体育场内部。在中国,大型开合屋盖体育场馆设计尚在探索期,自主完成的开合屋盖设计案例还比较少。东胜体育场作为目前国内规模最大的开合屋盖体育场馆,无疑具有试验的意义,为探索开合屋盖应用提供了有益的参考。预吊挂金属屋面的吸声单元考虑在开合屋盖闭合的状态下,体育场内部将形成一个室内容积达160万m3的超大型室内体育馆,过大的室内容积会导致混响时间较长,不利于场馆的综合利用。根据业主要求及声学设计定位,我们确定了体育场屋盖闭合状态下的声学设计目标是控制满场中频500Hz混响时间在4s以内。在此目标下,需要解决室内声学设计中混响时间和语言清晰度的问题,因此设置了体育场金属屋面下吊挂吸声体、内场墙体吸音、局部混凝土屋面吸声等多项措施。金属屋面下吊挂的声学反射、吸声吊顶需设置在观众席上方。吊顶位置需要注意屋盖下马道、灯光、音响等设备的位置,必要时需进行避让。设计院与厂家进行多次优化,共同确定了最终的实施方案:一是金属屋面板下方区域的吸声单元采用100mm厚、300mm高的悬挂吸声体,间距400mm;二是在桁架三角形腹杆之间悬挂吸声单元。吊挂的吸声体体积达到2500m3,创国内吸声体用量之最。施工完成后,灰白色的吸声体与白色钢桁架体系及屋面板完美地结合成一体,既收到预期的声学效果,也成为丰富内部空间形态的一个重要元素。优化设计算法碗状钢筋混凝土看台的结构支持体系,未采用传统的正交框架结构,而是由4根互相扶持的斜柱与斜梁为主要承重构件的混凝土刚架结构,此方案一经提出就获得了建筑以及结构专业的一致认可。大尺度的斜向梁柱支撑,使结构体系与倾斜的外墙契合程度更好,同时建筑的内部空间也达成丰富的视觉效果。为了减少施工难度,在施工图设计中,我们统一了结构构件的定位原则,并根据结构的不同跨度将结构分为三个区组,采用三组不同的结构尺寸。通过一系列优化设计,使体育场内外空间的效果简洁、大气,力量感十足。项目名称:鄂尔多斯市东胜体育中心体育场建设地点:鄂尔多斯市东胜区业主:鄂尔多斯东胜区政府基建办设计单位:中国建筑设计研究院用地面积:49.3hm2建筑面积:10.05万m2座席数:40000(其中5000活动座席)结构形式:钢筋混凝土框架体系(看台),斜拱+拉索+钢桁架体系(屋盖)建筑层数:3设计总负责:崔愷,李燕云,范重建筑专业:周玲,赵梓藤,罗洋,王斌结构专业:胡纯炀,刘先明,王义华设备专业:赵昕,宋孝春,李京