8868体育体育场馆设计要点精选(九篇)前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的体育场馆设计要点主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
目前,当我们在举办一些文艺演出活动、体育竞赛、运动会开闭幕式、群众集会等大型活动时,想到的首要场所就是体育场馆。因为体育场馆的体积大,可以容纳很多人。但是如何让体育场馆这么多人清晰的听到主席台的讲话,这也是一大难题。随着科技技术的不断发展,我们设计出了扩声系统。简单的说,扩声系统就是将讲话者的声音实时放大的系统,它由扩声设备和声场组成。对于扩声设备,我们在很多性能指标方面已有了很大的突破和成就,譬如,失真度、噪声级、频率响应等等。试想,我们是否可以将这些扩声系统合理的组装使用就可以达到扩声系统清晰度高的目的呢?答案是否定的。在体育场馆实施扩声工程还是有难度的,它仍然面临着巨大的挑战。如果我们没有解决一些技术问题或者是在技术方面处理不当,就达不到我们想要的效果。接下来,本文就体育场馆扩声系统及其设计思想和在设计中占有重要地位的扬声器的布局作一简单介绍。
体育场馆对于扩声系统有三点最基本的要求:第一,大多体育竞赛和一些群众集会都在体育馆中进行,基于这些活动人流量大且有噪音的特点,扩声系统必须具备极高的听音清晰度,否则坐在体育馆观众席上的观众就无法听清楚竞赛解说员的讲解和最后的比赛结果;第二,现如今,在体育场馆观众席上的观众大部分是为了某位明星或者是球星而来的,他们的目的就是希望可以通过他们的呐喊声为自己喜欢的明星呐喊助威。但是在这个热烈的气氛中,产生了极大的背景噪声并且是没有规律的。所以,在体育场馆的扩声系统设计中要注意这点;第三,大型运动会的开闭幕式和大型文艺演出也可能在体育馆中举办,此时体育馆中的扩声系统应配以高质量的“流动系统”与原有的“固定”安装系统联合使用,这样不仅能达到良好的扩声效果,而且节约成本,是一种比较经济的设计。
体育场馆的设计都大同小异,中央一般为比赛场地,四周为观众席。由于观众席布置在四周和体育场馆在建筑方面的一些结构原因,扩声系统无法提供对观众听音清晰度的声波反射和折射装置,即体育场馆的体型结构对于扩声效果而言没有一点帮助,也无法做到声像一致。不过,我们可以像剧场设计一套标准的扩声系统在体育场馆中备用,但是问题也随之产生,譬如,对于一些大型的文艺演出,它们举办的次数少,这就使得扩声系统搁置太久,造成使用次数少的情况,造成了经济上的不划算。而对于经常举办的体育赛事等活动,扩声系统可能无法派上用场,反而有碍于体育竞赛和一些群众集会的顺利进行。鉴于以上问题,应设计一套既可以满足体育比赛又可以满足一些举办次数少的大型文艺活动的常备的固定安装扩声系统。在设计方面,要考虑到听音清晰度和传声增益,从而达到经济实用的目的。举办单位如果想节约成本,可以在进行大型文艺演出时租用一套流动演出系统,演出结束后将其拆除即可。
增强听音清晰度和解决传声增益问题是体育场馆扩声系统的设计核心,而影响两者的原因主要是体育场馆混响时间长短和扬声器箱的投射距离。由于使用场地的不同,扬声器的布局方式分为两种,即集中式布局和分散式布局。集中式布局适用于一些大型文艺演出的场合,因为这种布局的扬声器靠近自然声源,声像效果较好。而分散式布局则适用于一些混响时间长的体育场馆,这种布局使得扩声系统具备直达声比例大、声场较均匀、听音清晰度高的优点。
考虑到一般体育场馆的容积比较大且混响时间较长,在扩声系统设计思想方面应采用分散式布局来布置扬声器。对于采用分散式布局布置扬声器,应注意以下几点:第一,扬声器箱的吊挂点最好选欲投射区域中心点上方位置;第二,某些体育场馆的观众席排数较多,这时就要增加扬声器来覆盖,但是在投射较低和较高两类观众席时,投射的距离可能不同。所以在做扩声系统的设计时,应控制不同层的声压级;第三,为防止出现声重叠现象,每一个区域中的任何一个听音点距相邻区域供声扬声器与距本区域供声扬声器的距离差不应超过17m。
体育场馆的扩声工程是目前面临的一大挑战,要想做好扩声工程,必须设计好扩声系统,对于声压级和声场等指标要适当调整,达到标准的要求。相信在完善扩声系统且实施扩声工程后,未来的体育场馆会带给我们不一样的体验。
东莞市大岭山镇体育公园羽毛球馆(以下简称体育馆)位于东莞市大岭山镇体育公园内,计划于2011年建成。羽毛球馆建成后,主要为满足东莞市大岭山镇人民的体育锻炼需求,为全民健身计划服务。大岭山镇体育公园羽毛球馆如下图1所示:
体育馆所在用地面积为7713平方米,建筑占地面积3280平方米,总建筑面积约5938平方米,共有座位数2540座。其中固定观众坐席1768座,贵宾席15座,残疾人坐席6座及活动坐席751座。
大岭山北邻东莞市中心,南靠深圳,处于穗深港经济走廊中间,是东莞的交通中枢,广深珠,莞深,常虎,龙大四条高速均在镇里设有出入口,距广州国际机场,深圳宝安机场,虎门港,东莞火车站等口岸均在一小时车程之内。
大岭山镇体育馆作为一座群众性体育馆,在赛场规格和辅助用房设施方面应在满足全民健身运动要求的基础上,兼顾中小型运动会及群众集会的要求;在净空方面应满足羽毛球、篮球、排球、乒乓球、蹦床等多种群众喜爱的体育活动的要求。
另一方面,体育馆的综合利用同时也是体育馆设计的难点之一,因此,对主要面向群众运动的小型体育馆而言,不能把建设标准定得过高和不切实际,避免为赛后管理增加难度,造成资源浪费。
对于一座建设于体育公园内的体育馆,我们关注的不仅仅是体育馆对赛事功能的满足,我们还关注体育馆的建成对公园和城市的长期影响。体育场馆的落成对公园环境质量的改善,体育馆的场馆运营问题,体育和群众性活动相结合等问题是我们方案设计的重心所在。
体育馆用地位于东莞市大岭山镇体育公园内,为一方形地块,主入口位于北面建设路,东面为横镇西路,西面为篮球场地,南面是体育公园的次入口。
建筑的生命孕育在与环境的情感共生之中,从环境中来,于环境中再生,以环境作为设计的切入点,从环境的结构原型中,从环境中那些有具有生命力的要素中寻求设计线索和灵感刺激,从而建立与完善环境程序,延续与发展环境意象,以建筑自身的艺术感染力,带动整个环境形象的艺术升华,达到情境交融。
在大岭山镇体育馆的立面设计中,我们从环境出发,发掘该体育馆的文化内涵,用丰富的建筑语言,赋予新型数字化羽毛球馆深刻的含意。
为了充分表达体育馆建筑的亲和性和开放性,我们设计的体育馆主入口位于北面建设路,东面为横镇西路,西面为篮球场地,南面是体育公园的次入口。主入口宽敞的平台提供更多的驻足空间,而且通二层的大台阶使得整栋建筑端庄雄伟。矩形的玻璃中厅增加了体育馆内部采光的同时,也营造了光影交织的变幻空间。方格形的窗户在建筑立面上显得大气稳重,也有立久持久之意。条形窗的布置如同体育馆的一本本藏书,出挑的玻璃轻钢雨蓬钢架起到了遮风挡雨的作用。总体上的建筑外观,暗喻着这座建筑是殿堂的大门,也似乎在召唤着人们积极走入这扇门,为将来的人生之路打下坚固的基础。
本方案将体育馆沿南北向布置,以便和总体规划的体育场地相呼应。设计充分结合地形现状,将体育馆北面广场地坪标高抬高,以降低体育馆体量,减少观众主入口与看台面的高差。另外在入口广场两侧堆土绿化,营造良好的入口自然景观。体育馆西侧邻近篮球场,为体育公园的主要运动区,我们结合体育馆的西立面设计,建造了一个为攀岩区,满足年轻人的多种体育锻炼需要。大岭山镇体育公园羽毛球馆总平面布局如下图2所示:
体育馆于北面设观众出入口,供观众使用;南边和西面为工作人员、管理人员和贵宾入口;东面临近横镇西路,设运动员入口,运动员可乘坐大巴到达体育馆东侧集结广场,再进入休息室。集结广场平时可作临时停车场。
入场观众流线:入场观众从体育馆用地北侧入口广场进入体育馆,购票后经安检进入观众看台。散场的观众可以从体育馆四边的疏散楼梯疏散到室外。如下图3
群众性体育馆主要是满足群众健身的需要,日常作为篮、排球、羽毛球运动场地使用。群众可从南北两侧的入口进入体育馆运动场地。如下图4所示:
本工程位于大岭山镇体育公园内,基地为北高南低的台地,台地标高在25.90至25.00之间。考虑本工程在用地范围内的土方平衡,将室内0.00标高定在25.15,室外广场标高为25.90和25.00。
通过对大岭山镇体育公园羽毛球馆的方案设计,我们得到许多以前不曾有的设计体验。羽毛球馆的设计和建设具有不同于一般展示类建筑的特殊性,这种特殊性主要体现在展示物和维护展示物的技术和设备上。大型体育馆建设大、技术高,在国内数量较多,使得我国建筑设计单位普遍具备这方面的能力和经验。
孩子学游泳荡秋千;年轻人踢足球攀岩;中年人下下棋;老年人一起打打门球…… 在杭州的城北体育公园里,市民都能找到适合自己的体育休闲活动。
城北体育公园是浙江省目前唯一以体育为主题的大型市民公园,是杭州市实现“北秀”的重点建设项目。项目地处杭州下城区绍兴路以北,上塘河以东,规划中的白石路以西,重工路以南,香积寺路北侧的沿塘河以北。公园占地面积44.78公顷。其中公园内建筑面积约2.4万平方米。水体面积4.2公顷,绿化面积32.146公顷。环境清幽,绿树成荫,芳草似锦,充分体现了“自然、生态、运动、休闲”的公园主题。
城北体育公园内门球馆、游泳馆、小型综合体育馆三座建筑呈“品”字形分布于体育公园东面白石路主入口附近,地上总建筑面积15235m2。其中,小型综合体育馆建筑面积为7515 m2,可承办国家级单项赛事、较大规模文艺演出活动以及企事业单位大型会议。游泳馆地上建筑面积为4975 m2,设8泳道国际标准池和戏水池。门球馆的建筑面积为2745 m2。设国际标准门球场两个。随着该工程建成并投入使用,广大市民将逐渐改变对公园功能的认识,公园不再是单纯的休憩观赏场所,也是全民健身的好去处。
体育公园白石路主入口广场以及进入公园的景观大道由小型综合体育馆、游泳馆、门球馆三座体育建筑呈“品”字型围合而成,既塑造了入口的景观和体现了整体的轴线关系,又满足了体育场馆人流集散的要求。
把不同功能的单体建筑和功能区域有机地组织起来,合理安排整体与局部以及各局部之间的关系,形成一个完整的统一体。将体育场馆、绿化、室外活动场地、停车场、道路等室外环境相结合,构成整体性强的中心区块。
总体关系上,设计理念是强调这是一组置身于“公园”之中的体育建筑。空间形态和整体关系上,不过多地强调建筑本身的形体,不采用常规做法展现体育建筑尺度的手法,而是通过分解建筑体量,化整为零的独特手法,让“含蓄”而非“张扬”的建筑形态融合于周边公园良好的绿化环境之中,尽最大可能尊重公园的环境,不破坏“公园”这一特定属性的水体、广场、森林等相互作用形成的亲切宜人的空间尺度。同时,通过树叶形态抽象而来的建筑屋顶形态与中心绿地景观有机的融合,凸显了“体育公园”的内在气质,含蓄地表达出建筑置身于公园之中,绿树成荫的寓意。既展现了丰富的时代特色,又体现了现代体育场馆清新、典雅、流线动感的特定形象,也契合了杭州作为风景旅游城市的内在文化底蕴。
小型综合体育馆、游泳馆和门球馆分别通过环形机动车道与体育公园干道相联系,相互联系便捷,满足消防扑救的要求。主要场馆的人员疏散口的宽度和数量均满足建筑消防的要求。整个区块的地上地下机动车停车场集中布置在体育馆附近,兼顾游泳馆和综合体育馆人员的就近停车。同时在门球馆附近设置有少量的机动车停车位。每个场馆均就近设有非机动车停车位。
底层设运动员和游泳人员主入口,入口门厅同时兼顾运动员的检录和体检。入口两侧分别布置 、淋浴,通过强制喷淋及浸脚池进入二层泳池。泳池检修通道周边设锅炉房、水处理间、空调机房、强弱电设备用房。
二层设有游泳馆的主要入口,观众通过主入口大踏步进入门厅,沿两侧圆弧形的楼梯进入观众席。二层为游泳池的比赛池面,泳池一侧分别设有男、女运动员休息室、救生员休息室。同时还设有直通室外的医务急救室。
运动员通过入口门厅进入场地,门球场南侧设置男女运动员休息用房,北侧为管理、设备用房, 门球场地两侧设有257座的活动观众席。
馆内可布置体操、手球、篮球、排球、羽毛球、乒乓球等多种比赛场地,同时配备有男女运动员、淋浴室和休息用房。
1246座观众席布置在场地长轴两侧,另设224座活动看台。各功能区布局合理,出入便捷并互不交叉。观众由台阶上达二层的休息平台进入观众厅,运动员、贵宾、记者、工作人员各自从底层的不同入口直接进入相应的区域。
地下一层设地下汽车库,地下共设54个停车位,另设三馆共用的冷冻机房、水泵房、总配电房和弱电机房。
5.2.1.1小型综合体育馆座席分设长轴两侧,严格控制视距、视角和排升,为绝大多数观众争取良好的视线,活动看台的不同组合方式可满足体育比赛、商业演出、企业大型会议的多功能要求。本工程设计排距为800mm,座宽480mm,并按短排法布置。每排座席控制在26座以内,既减少比赛期间人员流动对观众干扰,又有效缩短场地疏散路径。
5.2.2本工程屋面结构采用双层钢网壳,上覆铝锰镁合金保温层面板,采用虹吸式排水技术。护结构以干挂石材内填保温材料墙面和部分中空low-e玻璃幕墙为主,节能玻璃采用6+12A+6全钢化,通过公建节能规范限值法综合分析,各部分传热系数限值可满足公共建筑节能50%的国家规范要求。
5.2.3.1各馆内均不设吊顶,屋面板内表面采用穿孔并填充吸声玻璃棉,马道上附超细玻璃棉吸声体,墙面采用穿孔FC板,穿孔金属板吸声构造,可满足比赛和集会时的语音清晰度和丰满度的要求,小型综合体育馆中频(500HZ和1000HZ平均)混响时间为1.9~2.0s(空场),游泳馆混响时间为2.2~2.3s(空场),门球馆混响时间为1.9~2.0s(空场)。馆内辅以电声系统,满足场馆多功能的需求。
5.2.4场馆顶部高侧窗在高处设置部分电动开启扇,烟囱效应解决在非空调季候下自然通风换热的要求,节约大量能源,降低运营成本。另外,高侧窗采光效果优于直接开天窗的做法,光线更柔和,同时避免因眩光影响比赛的正常进行。
5.2.5.1采用保温节能措施提高护结构的热工性能,从根本上预防因室内外大温差产生热量交换而引起水蒸汽的凝结,实墙采用外保温,玻璃选用中空low-e玻璃(6+12A+6)。
5.3.1本工程设计通过合理的屋面结构形态,使得双曲面网壳恰当地满足各部分使用功能的净空要求,尽量压缩不必要的空间,建筑的外在形态是空间使用功能的直接反映,做到建筑与结构、功能与形态的和谐统一。
5.3.2尺度宜人的比赛和观演空间,宽敞明亮的观众休息大厅,充裕的集散平台,这些功能都紧凑合理地整合在各个场馆之中。
静卧于体育公园之中的建筑物,其造型要求与自然协调,并形成了城市景观与自然景观的过渡。造型上结合周边自然环境的特点,采用了柔和的圆形或椭圆形的建筑平面。屋顶形态抽象表达了层层“树叶”的形态,塑造出轻盈、优美、明快的建筑形象。形体舒展流畅,富于变化,在建筑中轴线上屋面沿四周逐渐向入口中心部位升起。同时,将室外场地包括道路与绿化沿屋面曲线向建筑的最低部位逐渐抬高,这样一种向自然景观(草坡、湖面)层层退台的空间形态,不仅符合了内部比赛、观演空间逻辑性的要求,而且造型极具动感,充分尊重了环境,恰当表达了建筑内部功能与形式的完美统一。同时倾斜的玻璃幕墙与地面的夹角亦逐渐随之变化,和内部遮阳系统一起形成了有规律的光影变化,体现了建筑的韵律之美。
这种单纯的几何造型,以震撼心灵的视觉冲击力,体现出了体育的精神。三座起伏有致的体育建筑群如片片绿叶飘落于碧波之上,通过深灰色的底、浅灰色的屋面形成一种平和静谧的和谐之美。
三场馆通过钢网壳抗风拉杆红黄蓝三原色的区分,增强了三场馆的识别性,体现了和而不同的设计理念。
6.1确立以“公园”和“体育精神”作为景观构思两大类出发点。通过以入口广场的乔木掩映体育场馆,区别以往广场前区空旷大空间的处理手法,以此表达对体育公园环境的尊重和理解,突出场馆与环境的交融。
6.2以流畅线型结构串接集散广场、雕塑喷泉广场、游泳馆入口前广场,形成轴线空间序列,形成步移景异、层次递进的空间感受。
游泳馆视点平面位置为外泳道外侧边线,视点定于水面,视线m/每排,座位错位排列,视线质量等级Ⅱ级。座席俯视角为29。
小型综合体育馆视点平面位置为球场边线及端线,视点为地面,视线m/每排,座位错位排列,视线质量等级Ⅱ级。座席俯视角为29。
门球馆视点平面位置为门球场外侧边线,视点定于地面,视线m/每排,座位错位排列,视线质量等级Ⅱ级。座席俯视角为26。
8.1.1三馆均考虑有残疾人的安全通行,从入口残疾人坡道,残疾人专用电梯经专用通道可直接进入场内专用席位观看比赛和演出,公共厕所设残疾人专用厕位,公共停车场设残疾人专用停车位。
湘潭大学体育馆建成于2005年,由湖南大学设计研究院负责设计,是校园乃至整个湘潭市的一个标志性建筑。
湘潭大学体育馆总建筑面积14500平方米,总投资5000多万元。体育馆造型采用两片曲面钢网壳结构、玻璃和铝幕墙,半开敞游泳池和篮球馆通透轻巧的外墙形式,使人耳目一新。该体育馆属于一座多功能体育馆,其中的比赛大厅,除了应满足体育训练和比赛的要求外,还应具有集会、报告、文艺演出等多功能的要求(图1)。该馆平面呈矩形,平面尺寸为60m*56m(图2)。大厅能容纳观众约4000名,有效容积为45900 m3,每座的容积为11.5 m3。
体育馆比赛大厅的声环境质量主要决定于建声设计和扩声设计两部分。建声设计的主要技术要求可概括为[1]:比赛大厅不产生如早期反射声、颤声、回声等声学缺陷,混响适当及背景噪声符合要求三个方面,而扩声设计的主要技术要求则是要保证有足够的声音响度,良好的声场频率响应特性及馆内声级比较均匀等三个方面。该文主要介绍的是体育馆的建声设计。
受校方委托,笔者有幸参与了该工程声学装修的全过程,起初经过现场简单测试,馆内存在先天声学(早期反射声、颤声、回声等)缺陷,致使混响时间过长,大约为7.5s。在现场调研和实测的基础上,首先确定了如下的建声设计主要目标:
我国现行的《体育馆声学设计及测量规程》(JGJ/T131-2000)中,提出了体育馆声学设计的标准[2]:
(3)比赛大厅的建筑声学处理,应结合建筑结构形式、观众席和比赛场地的配置、扬声器设置、以及防火、防潮要求。
另外标准规定:比赛大厅容积超过80000m3的为大型体育馆;比赛大厅容积40000-80000m3之间为中型体育馆;比赛大厅容积小于40000m3为小型体育馆。针对不同类型的体育馆,规定其合适的混响时间。综合体育馆比赛大厅满场500-1000HZ混响时间及各频率混响时间相对于500-1000HZ混响时间的比值宜采用表1、表2规定的指标。
参照上述标准,湘潭大学体育馆定位于一座中型的综合性体育馆,合适的中频混响时间宜为1.3-1.6秒。考虑到该馆的多功能用途,设计时确定中频的最佳混响时间为:
噪声及振动控制是体育馆声学设计的一个重要的方面。噪声及振动控制又包括室外噪声及振动控制和室内噪声及振动控制两部分。
该体育馆建设地址位于湘潭大学校园东南角,环境噪声昼间一般不会超过65dBA,夜间不会超过45dBA。室外环境噪声对观众厅的影响可控制在允许标准范围内。所以,室外环境噪声及振动可以不多加考虑。
体育馆的容许噪声级在文艺演出时可取N-45,噪声评价曲线,噪声标准要求不高,又采用扩声系统[3]。因此,在对体育馆进行建声设计时,一般只要对馆内主要噪声源——空调制冷系统作适当的消声、隔振处理,通常都能达到允许噪声标准。
声音的频率范围为20Hz-20000Hz,也就是我们常说的声音有低音、中音和高音之分,但是我们无法找到一种材料对于这三类声音都有很好的吸声效果。因此,为了使整个比赛大厅的低音、中音和高音都获得比较均衡的吸收,我们要考虑运用多种吸声材料或者吸声结构的组合。
该体育馆整个比赛大厅有三面均为比较完整的墙面,另一面为玻璃幕墙,我们在设计时尽可能地考虑利用这三面较完整墙面进行建声装修。考虑到湘潭大学体育馆设计定位为低于国家甲级、高于国家乙级的体育建筑,其功能在满足教学要求、保证师生员工体育锻炼、提高综合素质的同时,需要能接待地区性和全国单项比赛。因此在设计时我们没有采用一般的穿孔板墙面,选材上比较讲究。墙面主要采用的材料为丹麦产Herakuatik Star木丝吸声板和部分1.2厚穿孔的铝板(图3),整个大厅墙面的色调主要为暗红色(木丝吸声板)和银灰色(1.2厚穿孔的铝板),显得非常的和谐,具有很强的美观性。具体做法如下:
环比赛场地的整个一层墙面全部采用丹麦产Herakuatik Star木丝吸声板吸声墙面,这种木丝吸声板属于多孔性吸声材料,对高频吸声性能比较高,它是一种由质地优良的长纤维木绒和优质的天然菱镁矿粉压制而成的环保材料[4]。在板材的内部,无数充满了空气的间隙共同作用,从而达到最佳的吸音效果。这种材料还有一个非常突出的优点,即它的强度和刚度较高,有一定的耐撞击能力。我们都知道如果在大厅内进行球类训练或者比赛时,墙面常会受到球体的撞击,有不少体育馆,如益阳市奥林匹克体育中心体育馆,由于采用普通的穿孔高压水泥板,如穿孔FC板,这些材料强度不高,很容易损坏,势必会增加后期的维护费用。我们利用120*60槽钢,与墙面形成一个空气层,采用镀锌钢丝网与30*50木龙骨的结构填充50mm厚吸声玻璃棉,最后再固定Herakuatik Star木丝吸声板(图4a),这样处理可提高对低频的吸收。
二层观众席处的墙裙主要采用的材料是1.2厚的穿孔铝板,内填24kg/m3的离心玻璃吸声棉,留置50mm的空腔,这样的吸声构造兼有多孔性吸声材料吸声中、高频声音和穿孔板共振吸声结构吸声低频的特性,而且穿孔铝板同样具有一定的强度,也是一种非常理想的做法。
在标高为9.000m处开始大面积地方布置丹麦产Herakuatik Star木丝吸声板。另记分牌两侧的墙面原为实墙,为避免该部位产生颤动回声,设计时我们对此精心考虑,打破了原设计较为平淡的墙面,而是利用木丝吸声板在此做了多个突出呈棱形状吸声墙面(图4 b)。
单纯考虑墙面的建声设计还不能满足该馆的使用,因此比赛大厅顶部是一个不容忽视的部位。该体育馆顶部为大跨度网架结构,且布置了五条采光带。既要考虑满足其声学需求,但又不能影响馆内的自然采光,设计时我们采用了两种空间吸声体:一种是尺寸为1840mm*1240mm的平板型空间吸声体,根据采光带的位置及网架特点,布置在网架下弦。因为采光窗的面积比较大,这种平板型空间吸声体布置数量不多,共计72块,但是这些还不够,因此我们在网架上弦杆上布置了圆筒形金属吸声体,它的布置不同于传统做法将其悬挂于上弦杆上,而是平行上弦杆布置,因此不会给人凌乱的感觉,相反具有很强的韵律感(图5a、b)。这两种空间吸声体做法均采用穿孔率为22%的穿孔铝板内填32kg/m3的离心玻璃吸声棉。
通过使用EASE3.0对该馆建模,在模型内表面设定与实际情况相同或相似的材料吸声系数,通过软件内的混响时间计算公式计算,得出体育馆内空场、满场的混响时间(表4)。
该馆在建声装修竣工后,我们对该体育馆内进行了空场混响时间的测量。湘潭大学体育馆的平面为矩形,基于其对称的特点,我们在体育馆内选择了具有代表性的6个点进行了空场混响时间的测量,测量数据记录见表5所示。
根据以上测量结果,我们得知该体育馆500Hz时混响时间为1.87秒,并可推出半场时混响时间为1.54秒,满场时混响时间为1.30秒。至此,测量的结果完全符合设计时所拟定的数值,同样也满足国家对于中型多功能体育馆的要求,即满场500-1000Hz混响时间为1.3-1.6秒。
湘潭大学体育馆比赛大厅按上述方案及与之配套的施工图施工完工后(图6-7),各项指标基本满足体育比赛、集会及文艺演出等多功能要求,馆内的声环境及装修效果都得到了普遍的认可。
随着我国体育事业的蓬勃发展,特别是2008年北京奥运会的顺利召开,中国的体育事业走上了一个新台阶,国内兴起了建设体育馆的,不仅在各大城市,甚至一些小县城也在修建体育馆,而且场馆规模越来越大,体育馆的功能也越来越多。本文以湘潭大学体育馆为例,总结此类体育馆的建声装修设计的一般设计方法,希望对读者具有借鉴作用。
[2] 中国建筑科学研究院.体育馆声学设计及测量规程(JGJ/131-2000).北京:中国建筑工业出版社,2000
温州新奥体中心包括主体育场工程和温州体育运动学校永中校区工程两个子项目,主体育场建成后要具备举办全国运动会、全国城市运动会、全国体育大会等综合性运动会主会场、亚运会、国际单项赛事、国际性商业比赛及中超等国内职业联赛的能力;能满足竞技体育比赛、业余训练、群众健身、文化娱乐、旅游休闲、商贸会展的一体化需求;成为一个开放性的、环境优美的体育公园。而温州体育运动学校永中校区工程建成后要成为一所培养德、智、体全面发展,具有一定专项运动技术和文化知识的优秀体育人才的普通本科院校。该工程选址于于龙湾区行政中心区南侧,东至龙海路(高新大道)、南至城北路、西至环山东路,北至永定路(原镇标路)。项目所在地距温州市区14公里,距龙湾行政中心区1.4公里,离温州永强机场4公里,其东侧为龙湾永中街道,东南角为省级文物保护单位永昌堡,西侧为温州生态园,地理及交通区位优势明显,总用地1000余亩。笔者作为本工程具体技术经办人之一,通过前期学习调查研究,对温州新奥体中心的设计工作有一些粗浅的看法。
新奥体中心要成为温州的标志性建筑和体育文化重要景观节点,建筑设计要体现温州的地域、文化特色,譬如山水温州、开放温州、生态温州等。它不仅要满足竞赛、训练的功能,还要结合体育产业的发展满足全民健身的要求,结合场馆设置一定的商业面积,通过商业面积的运营收入实现“以馆养馆”的目标。体育场和体育运动学校要实现部分功能的共享共用。项目建筑设计、设备选型等要便于日常运营和维护。项目地块内存在一定量的拆迁,要考虑项目分期实施的可操作性,便于合理安排建设周期和资金的投入。
温州奥林匹克体育中心作为城市系统的一个子系统,必须与城市总体规划相结合,对外部环境充分开放,在保证与环境联系紧密、交流通畅的基础上生存发展。即外部空间对城市公共空间系统开放、建筑功能对城市社会需求开放、建筑艺术向城市地域文化开放、建筑技术向城市自然环境条件开放,充分体现城市与建筑的紧密关联与和谐发展。
温州奥林匹克体育中心整体设计标准为符合国家甲级体育场、乙级体育馆建设标准及国际单项比赛对场馆要求规定。综合服务中心按五星级酒店标准建设,满足《旅游饭店星级的划分与评定》(GB/T 14308—2010)中相应等级的要求。
除满足奥林匹克体育中心体育竞赛和体育学校教育功能外,还应注重功能多样性、开放性,注重日常使用的经济效益,通过场馆内部空间的商业利用和合适地块的商业开发,实现“以馆养馆”的目标。
各场馆和学校用楼在结构选型和屋盖形式等方面不应片面追求标新立异,应以适用、节约、美观为原则。
坚持整体风格的统一性原则,突出视觉与艺术的统一。建筑形式与城市景观的适应性、总体规划与体量组合的适应性、功能策划与参数配置的适应性、屋盖形式与结构选型的适应性、建设投资与运营管理的适应性。奥体中心与运动学校建设衔接合理、协调、统一。
目前国内体育建筑设计中普遍存在诸如体现特殊区域标志性特色、赛时功能流线组织、建筑面积、投资规模及建设周期控制、赛后经济运营、建筑节能、体育工艺的满足等问题,为解决以上问题并尽可能的优化设计笔者提出以下几点建议:
指将不同功能类型的各种空间,如体育、展览、观演、会议、住宿、餐饮、娱乐等空间综合布置在一起,各空间共享资源、相互依存、互补不足,产生共生效益。可以结合产业布局需求,设置弹性多种使用空间。对比赛场地进行优化扩大,比赛场地优化后可进行体育比赛、演唱会、展览等多种使用。对观众席下空间进行优化。建筑平面运用弹性设计,考虑赛时赛后两方面,建筑底层尽量设置开敞式房间,赛时采用临时间隔的方式。丰富建筑功能设置建议设置体育俱乐部、体育博物馆及城市展览接待、旅游观光、商业超市服务、餐饮空间;运动员、贵宾用房赛后面向社会开放使用;赛事组织及安保等在赛时临时间隔,赛后拆除隔墙,提供大空间满足体育健身使用需求。可以结合疏散平台设置步行街,周边设置旅游观光、购物、休闲娱乐、群众健身设施。
可以考虑设置天窗采光,保证平时使用,设置自然通风系统与机械系统相结合的方式。建议游泳馆设置中水回收系统,满足景观用水。 可以结合温州实际设置太阳能系统及水源热泵系统。尽量在保证美观实用的前提下选择建筑节能材料。采用智能化弱电管理系统,提高场馆管理效率,降低管理成本,特别是人工成本。
智能弱电系统在建筑中的应用越来越广泛,它体育场馆建筑中更是发挥着重要作用诸如:售验票系统、国旗升降系统、大屏幕显示及控制系统、公共信息系统、计时记分及现场成绩处理系统、电视转播与摄像系统、标准时钟系统、比赛中央控制系统等。按照今年来的发展趋势看,智能弱电在工程造价中的比重逐步提高,因此在温州新奥体中心前期设计中就要予以关注。近年来国内国际有些体育竞赛比赛规则发生更改,为确保建成后能符合比赛要求,需聘请有相应资质咨询单位进行体育工艺咨询包括比赛场地功能优化;比赛场地媒体设备优化; 比赛场地通风; 比赛场、训练场场地排水;比赛场地视线优化设计; 比赛场地配套智能化设施系统设计; 观众席采光通风及声环境优化等。
体育场地是我国体育事业发展的重要载体,体育场地的数量和质量直接关系到我国竞技运动训练水平和群众体育活动的普及程度。社会体育场馆作为竞技体育和全民健身提供行为空间的基本运动设施之一,是体育运动的主要物质保证。随着我国人民生活水平的不断提高以及《全民健身计划纲要》的逐步深入实施,人们对体育有了更新更深人的了解,体育的多样化功能逐步被挖掘,人们对体育的热情空前高涨。而所有的这些必须要在良好的物质基础之上,才能顺利的开展。社会体育场馆作为群众体育健身活动顺利开展的重要物质保障,现已引起了政府和人们的极大关注。
现在社会体育场馆很大程度上是在高度集中的计划经济体制时期建设起来的,带有较高的公益化和福利化色彩,其经费主要来源有财政拨款、单位自筹、社会捐赠、体育彩票公益金、经营收人等。政府的财政拨款是体育场地设施投资的一个重要渠道,政府以指令性计划配置其资金,并对其实行与高度集中管理相适应的统收统支的管理体制。它在一段时期内保证了稳定的经费来源,有计划均衡地发展了体育事业,同时也保证社会成员不受经济限制参与各种体育活动起到了一定的作用。但是,随着社会体制的变革,这种融资方式导致财政负担过重,无形之中加大了我国财政支出的压力,也不利于体育场馆的可持续发展。伴随着全国经济、社会迅速的发展,城市化进程加快、人口增长,承办国际性赛事的不断增多,对大型竞赛场地的综合需求也越来越大。因而大型竞赛场地建设过程中寻求新的融资方式,特别是在体育彩票公益金、体育场馆经营收入等方面创造新的融资渠道,实现体育场馆的可持续发展。因此,我省体育场地建设获取多渠道的资金来源势在必行。
从目前我国现有的体育场馆状况来看,大型体育场地比较少,场地设施较为落后,现代化程度较低;能达到承办国家级综合性体育比赛、国际级体育竞赛要求的大型体育设施只有个别几个城市能够达到要求。尤其是在群众健身、娱乐、饮食等配套设施上与社会需求差距较大,已远远不适应新时期体育事业发展的要求。随着市场经济的发展,社会的进步和人民生活水平的提高,这些场地越来越不能适应当前时代的要求而将被淘汰,必须对它们进行改造。另一方面,体现现代生活质量的室内游泳场、网球场、攀岩场等体育场地也十分匾乏。
由于我国各个省份的经济水平不一样,因此在体育消费水平力上也存在着差距,相比较经济比较发达省份,经济欠发达省份体育消费仍然处在较低的水平。因此,有的收费性场馆门槛过高就限制了群众健身的参与。现在,我国体育场馆建设存在如下现象,一是各地耗资很大建设的体育场馆多立足于竞技使用,一是为迎合高消费者的体育需求而建设占地而积较大的高尔夫球场和保龄球馆,通常用途较少,往往在建成后闲置时间大于使用时间,造成了资金浪费;而服务于群众体育的体育设施较少。体育场地建设存在着盲目攀比现象,脱离群众体育的实际健身需求,与国际通行做法相违背,在国外大量兴建的是群众体育设施,大型竞技用场馆很少。
我国现阶段体育场馆结构以室外体育场地为主体,而室内体育场地偏少,室内体育场地中标准体育场地也只占其中一小部分;而在室外体育场地中,篮球场、小运动场和排球场中的非标准体育场地占很大一部分。广大人民群众日益增长的多元化健身需求难以有效满足.同时也制约了许多运动项目的开展。
根据原国家体委《关于公共体育场馆向群众开放的通知》的规定,鼓励机关、社会团体、企业事业组织的体育设施在不影响工作和生产秩序的前提下,逐步向社会开放,为群众健身活动提供便利条件。
随着《全民健身计划纲要》的实施,我国的体育场地现状已经不能满足人民群众日益增长的文化生活需要,所以各有关部门如城建、规划、土地、教育部门,应有超前意识,规划建设好体育场地,完善体育场地的功能,全面提高体育场地的质量。在不断增加场地数量的同时,还要合理调整体育设施结构。首先,注重区域性体育设施,在现有各地区体育场地的基础上,突出地区特点,开展多层次服务,使优势互补。其次,引导经营性体育设施,按照市场经济的原则进行市场运作,促进商业、旅游、饭店投资,增设不同层次的体育健身娱乐设施。再次,加大群众性体育设施,围绕“全民健身计划”的实施,必须强调按教育法规定,配齐体育场地设施,应把群众体育设施,面向社区,贴近群众生活。
对于面向社会提供公品或服务的体育公益事业,政府的投人仍然是体育事业发展的主渠道,各级政府作为投资主体,必须增加对体育场地建设的资金投人8868体育,将体育事业经费基本建设资金列人本级政府财政预算和基本建设投资计划,确保包括体育场地建设在内的体育事业经费随着当地财政收人的增长逐步增加。把体育场地建设用地纳人城市发展规划,为公共体育设施建设预留用地。同时,建议在编制规划时要充分考虑新建体育设施在建筑景观特色、配套服务、综合利用和带动产业发展等方面的作用,不应简单追求设施的豪华和大而全。
东北林业大学体育馆建成于2010年8月,建筑面积37000平方米,内部设有游泳、健身、乒乓球、篮排球、轮滑等功能馆,可容纳5000人观看比赛。该体育馆是目前黑龙江省面积最大、功能最多的综合性体育场馆。该场馆由哈尔滨工业大学建筑设计研究院设计,建筑高度30.6米,其中幕墙面积13019平方米,是典型的建筑幕墙工程。
东北林业大学体育馆下层为框架结构,上层为以钢结构为支撑结构的建筑幕墙结构,建筑幕墙结构中又包括玻璃幕墙、屋面铝板幕墙两种,下面我将从该建筑的主要功能谈起,对结构的荷载考虑和承重模式进行分析。
作为一个体育馆,其功能主要由体育比赛和商用健身两部分组成。为了实现体育比赛的场馆修建目的,保证场馆大小和观众席位置,体育馆首先要做到的就是“大”,作为黑龙江省第一大综合性体育馆,东北林业大学体育馆的面积毋庸置疑,与此同时为了保障场馆的结构稳定性,底部被设计成钢筋混凝土框架结构,环绕一周的直径约为150cm的称重柱子为结构承受了大部分竖向荷载。框架结构的另一个好处就体现在体育馆与外界地面相同的地下停车场上,两面开放式的停车场极大程度地减小了社会车辆穿过体育馆所需的路程,符合低碳环保的国家号召。体育馆地下外侧设有乒乓球厅、跆拳道厅等教学场馆,内侧则是为中心场馆提供了远大于标准要求的室内比赛净高的要求,这使得场馆内部观众和选手的心态得到很好的调整――当然,这也有屋面铝板幕墙的功劳。
鉴于体育馆的特殊使用要求,我们对重力作用也要有一个详尽的分析,不仅要考虑运动员比赛的动荷载,观众坐满甚至超员的静荷载,各种设施设备的集中荷载(如健身设施),还要考虑作为学校场馆,东北林业大学体育馆经常会被作为讲座、全校大会、文艺演出、演唱会等各种情况下的综合荷载,因此对基础的要求非常高,前期施工准备工作也要做足、做好,只有在将人群荷载、楼面活荷载以及结构自重考虑清楚后,才涉及到如何把体育馆做得美观大气的问题。
建筑幕墙结构现在被广泛应用于商业区高层建筑及各类体育文化场馆,我国建筑幕墙行业从1983年开始起步,距今已有30年。建筑幕墙以其美观、节能、易维护、符合场馆开放式人文理念等优点而深入建筑行业,成为其密不可分的一部分。体育馆使用建筑幕墙主要有以下几方面原因:首先是建筑立面外观的要求,要与传统的窗的立面有所不同,而要求大面积的整体的护平面或者曲面;其次是场馆采光的要求,要求有更大的通透性;再次则是跨度长、面积大的建筑在建筑安装施工的简约化和工业化,进一步改进和提高施工效率和速度。东北林业大学体育馆主要在两方面应用了建筑幕墙结构:一是体育馆2层以上侧向的玻璃幕墙,二是场馆顶的屋面铝板幕墙,两种幕墙不仅使得体育馆在整体风格上高度统一,更是完美地达到了与其设计效果,同时,鉴于建筑幕墙的形式多变,安置简单,使得最初场馆的多拱设计得到了完美的诠释,也使得新体育馆一跃成名,变成黑龙江省第一的高校综合体育馆。
东北林业大学体育馆侧面2层以上使用的玻璃幕墙,属于单元式幕墙的一种,每两层或一层为一个单元,与下一个单元进行结构密封,这样的幕墙构造方法不仅可以使建筑物与设计形状打到高度统一,还可以使幕墙结构拥有优良的气密性、水密性、风压变形及平面变形能力,可达到较高的环保节能要求,玻璃幕墙材料相较之下位于体育馆顶部的屋面铝板幕墙则肩负着更重要的构造任务,不仅需要满足屋顶的普通结构任务,还需要兼顾屋顶的多拱设计,保证美观,作为大跨度结构屋面,风荷载的作用也不可忽视,在这样的条件下,体育馆选择了屋面铝板幕墙,作为屋面幕墙,它拥有先进的采光、通风、防漏、防水、防结露技术,可以保证任何天气育馆内部的环境都不受影响,作为铝板幕墙,拥有多项新技术的综合应用(防火、防腐、遮阳、控制),它进一步提高了建筑屋面的安全性、适用性。而对于一向领设计师头疼的风荷载问题,东北林业大学体育馆的设计上也表现出了独特的解决思路,屋顶的钢结构支撑在四个方向上分别单独设置了与斜梁相固定的钢结构支架,如此,极大程度上减小了体育馆顶部穹顶被风荷载破坏的可能性,保证了结构稳定。
除了以上所谈到的荷载外,雪荷载作为东北地区必须讨论的话题也应该引起我们的重视,尤其是位于“东三省”最靠北方的黑龙江省的轻屋面结构,对于雪荷载所带来的后果必须加以考虑。东北林业大学体育馆屋顶虽然采用的是轻质的屋面铝板幕墙结构,但屋面下有优质的节点钢结构进行加固,只要对雪荷载的标准数值代入准确,可以做到防止大雪对体育馆整个结构产生破坏的恶果。
作为人流密集的公众场所,室外楼梯是人群荷载最为集中的地方,加之前几年国内沸沸扬扬的多起青少年“踩踏事件”,我国对楼梯、安全通道等做出了严格规定。东北林业大学体育馆设置了多个由各个疏散门引导出的人群的室外楼梯共6处,宽度均符合国家要求,在各个出口外直接设立室外楼梯不仅可以非常有效地避免人群拥挤,还能在发生意外险情(如地震、火灾、爆炸、绑架等)时使受害者拥有求生之路,救援者也省去“另辟蹊径”的精力,是符合当代社会以人为本价值观的合理举措。
以上我从建筑用途方面大概性地介绍了东北林业大学体育馆的结构与荷载设计的基本概况和亮点,下面我将从设计者的角度对体育馆的几项常规荷载设计方法进行分析。
首先是东北地区较南方地区最大的不同之处――雪荷载,作为房屋屋面的主要荷载之一,其导致屋面结构破坏的事例非常多见,尤其是对于雪荷载较为敏感的装配有轻型屋盖大跨度结构。上文中已经提过,体育馆的屋面采用铝板幕墙结构,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中的叙述,新规范对很多城市的基本雪压进行了重新统计,表中数值发生了变化,并且再次强调对雪荷载敏感的结构(轻型屋盖,大跨屋盖),基本雪压应适当提高,并应按相关的结构设计规范中规定的雪压进行设计。
其次是被列为大跨度结构的控制荷载――风荷载,哈尔滨市的位置决定了当地的风荷载不存在(小概率)出现台风的情况,因此,东北林业大学体育馆是建立在起始于欧亚的季风气候的基础上进行计算的。哈尔滨地区的海拔高度为145.1m,风压系数为1/1630,相对于沿海部分地区,风压系数较小,这是由当地的空气重度决定的。哈尔滨市50年一遇的基本风压值为0.55,对于大跨度体育馆结构分析,顺风向风振较横风向风振更具有破坏性,因此,顺风向风荷载标准值就成为风荷载求解过程中的重点,按照风荷载标准值的计算过程进行逐步分析,第一是确定基本风压,这一值前文中已经给出;第二是风荷载体型系数,对于不规则结构的体育馆造型,为保证结构稳定,需要同时计算风荷载体型系数和造型连接处的局部风压体型系数,以便对体育馆拱形屋面进行有效固定,同时要注意周边建筑物的影响,对于这一点,东北林业大学体育馆在设计建造时还没有对游泳馆进行设计,因此在设计验算时一定没有叠加游泳馆的影响,但游泳馆建成并投入使用多年来,体育馆没有因局部风荷载改变而发生破坏,这足以证明我们的设计是合理的,也是有一定弹性的;第三是确定风压高度变化系数,可以直接根据规范的表格查取;第四是计算结构的基本周期,对于结构的基本周期,我们需要按结构的随机振动理论来计算结构的风振系数,并考虑风压脉动对结构发生的顺风向风振的影响(36m以上大跨度屋盖);第五是脉动风荷载的空间相关性系数(横竖向分别计算);第六是振型系数,但体育馆的特殊造型使得它既不服从高层结构的一般规律,又不是传统的低层结构构造,常规公式不可能得出计算结果;第七是背景分量因子;第八是共振分量因子;第九是确定风振系数;最后一步即计算风荷载标准值。诸多的经验公式罗列在前,规范的公式叠加条件在后,对于一个大跨度不规则体育场来说,风荷载的计算显然很有难度,我没有查到东北林业大学图书馆是否进行了工大风洞实验室的实验作用,不知道这个建筑是否通过了权威的风洞检验,不过经过几年的使用,我清楚地知道,这是一个经得起“考验”的优质体育馆,这是一次成功的设计。
随着我国体育运动的蓬勃发展,对各种体育场馆设施的智能化要求逐步提高。体育馆智能化系统(Gymnasium intelligent system,GIS)是现代化大型体育馆的大脑和神经,是体育赛事顺利进行的重要保证。完备的GIS一方面可以使体育赛事更加公正、准确,裁判员的工作效率大大提高,另一方面,可提高体育比赛的观赏程度,增加体育场馆及体育比赛的社会效益。因此研究大型体育馆的智能化系统对提高体育馆的现代化水平、承接大型国际比赛、提高体育比赛办赛能力和运动员的比赛成绩、以及满足观众的观赏要求都有重要的意义。
目前,有关大型体育馆的智能化系统的研究还处于起步和摸索阶段,这方面的研究成果较少。本文以湘潭大学体育馆为例,对体育馆智能化系统的特点以及各个智能化子系统进行介绍,并且对体育馆智能化系统的实现进行了探讨。文中的研究成果对我国大型体育馆的智能化系统建设有一定的参考价值。
作为一个综合性场馆,体育场馆独特的使用功能及特点使其智能化系统与其他一般大厦的智能化区别很大,首先针对体育场馆的比赛特性,其对智能化系统子系统的偏重性有很大不同,更注重综合布线、计算机网络、场地灯光、扩声及与体育竞赛直接相关的计时记分系统、直播系统等,而在其他智能大厦中占主导地位的建筑设备监控系统、卫星接收及有线电视系统等子系统在此却不占主导地位;另外由于体育场馆占地面积大,楼层低,设备分散,无论从布点还是设备管理上都会比大厦增加一定的难度,针对相同的子系统,比如综合布线、计算机网络、建筑设备监控系统等虽然达到目的是相同的,但设计思想及施工手段却大大不同,就要求设计施工人员及管理人员针对体育场馆的特性针对性进行设计施工及管理。
(1)场馆日常运行基础子系统:楼宇自控系统、计算机信息网络系统与综合布线)场馆安全保障子系统:闭路电视监控系统、防盗报警系统、保安电子巡更系统等。
(4)为大型赛事提供信息服务的子系统:计时记分系统、电视转播及评论系统、新闻中心、场地LED大屏幕显示系统等。
建筑设备监控系统亦称楼宇自控系统,应纳入BMS系统集成的范畴,其纳入BMS系统集成网络的方式是采用先进可靠的楼宇自动化网络协议和总线形式的网络拓扑结构,最终实现场馆内各专业子系统之间的相互操作、快速响应与联动控制的功能,以及设备的监视和自动控制的能力。
楼宇自控系统包括对冷热源系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统、照明系统等设备的实时监控和管理。控制和信息采集功能将由BAS中的DDC、操作站共同完成,并通过BAS/PC网络通讯接口向BMS系统提供实时监控信息与数据。
建筑设备监控系统(以下简称监控系统),网络结构模式采用集散式控制的方式,即集中监视、分散控制。整个系统网络结构分为,第一级为中央工作站,设于控制中心,第二级为直接数字式(DDC),第为采集现场信号的传感器和执行机构。直接数字式(DDC)、传感器及执行机构随被控设备就地设置。中央工作站和直接数字式(DDC)通过网络通讯接口,用专用的通信电缆组成总线型网络拓扑结构。本监控系统主机可与场馆商业开发部分监控系统主机实现无缝集成,通过体育馆公用办公网进行数据信息传输和管理。本监控系统通过以太网(即:体育馆公用办公网)与消防报警、综合保安、变配电智能监控系统及智能照明系统进行集成,这有利于实现对各建筑物智能系统的信息集中管理,系统之间的事件联动,提高系统总体决策能力,保证各种赛事活动顺利进行。
就综合布线与计算机网络系统而言,体育馆中没有什么特别之处,属于建筑物中通用控制系统。根据本体育馆建筑结构和平面布局的特点,在该馆中设置了一个弱电竖井,共计33个信息点,主要集中在物业管理等各类机房/办公室,新闻中心、裁判席/记者席等位置。
信息主干采用千兆到桌面的设计思想,水平线类UTP双绞线类信息模块;个别需求的信息点采用光纤到桌面模式。计算机网络区分为平时管理的办公网络和赛事管理网络两部分,同时可以根据需要随时扩展设置局部无线网络点。在新闻厅、记者席等位置空间通过设置无线局域网的AP点,在有赛事时,现场记者可以利用随身携带的笔记本电脑,通过无线局域网络方便快速地传递新闻报道稿件或比赛现场图片。
本工程赛事管理网络仅提供用于组网的基础平台,即核心交换机、工作组交换机、路由器、双绞线/光纤的跳线等到位,而比赛现场管理用的服务器、赛事管理软件、数据库管理软件等,需要根据不同的赛事,由赛事组委会组织专门的技术人员组建临时的赛事管理网络。
闭路电视监控系统采用网络化数字系统,在保证视频传输的实时性、可靠性的同时,充分利用计算机网络信息传递和布线灵活的优势,使系统具有良好的扩展性。系统设计具有下述特点:无盲点的闭路监控系统;高水平的画面质量;24小时不间断监控和录像;适当的系统冗余度;专用的闭路监控网络;无线视频监控系统的接入;可以随时与市、区安防指挥中心的视频信息传递和连接。闭路电视监控系统划分为赛后和赛时两个系统:赛后系统主要负责监控竞赛层至体育馆主要出入口、通道、楼梯前室、看台、库房等重点部位,用于平时对体育馆的常规监控。赛时系统是在赛后系统功能的基础上对竞赛层和一些比赛专用房间、通道、大厅等部位增加监视点,用于满足重大体育比赛或活动期间按功能需求增强的安防监控工作要求。赛时和赛后两系统共用一套安防控制设备,在体育馆的安防中央控制室,所有安防监控点的信息均通过安防专用网汇总到中央控制室,进行统一的监控管理。
防盗报警系统主要是对一些不允许进入的区域进行设防,加强安全保卫工作,对体育馆设防区域的防入侵监测,可用于对重点部位和出入口的防范,能完成对防区的自动或人工设防、撤防;能对布防点进行成组管理。入侵报警系统由报警主机、布撤防键盘、串口通讯模块、前端探测器等组成。报警探测器采用先进的双鉴探测器,能防止对小动物的误报,提高探测器的灵敏度并防止漏报。设置在各处的探测器具有与闭路电视监控系统联动的功能。报警具有接受多路同时报警的功能,并能显示、记录任何一路报警信号及报警位置。报警系统应有对信号传输线路和探测器的检测功能,并能显示故障部位。入侵报警系统选择高可靠性智能双鉴探测器、主动红外对射探测器、红外幕帘、报警器等设备,安装在体育馆的各个出入口、各重要机房、主要通道、隔离设施及重要位置,完成设防、撤防和紧急情况下的求助、求救功能。
该系统实现人防与技防的有机结合,有效地增强对保安人员的管理。系统利用设置在场馆各重要通道位置的电子巡更按钮进行离线巡更。
巡更点主要设置在场馆出入口、重要房间、主要通道等处,在中心通过计算机巡更管理软件对保安巡更情况进行管理,对保安人员的巡更线路、巡更时间进行查询,对保安人员的巡逻工作进行监督,实现技防督促人防、技防和人防相补充的安保体系,保证场馆内的安全和便于管理者对保安人员的管理。电子巡更的实现:巡逻路线上设置巡更点,保安人员在此路线上按指定的时间和地点到达巡更点,不能迟到,不能绕道,巡更员每抵达一个巡更点,必须采集巡更点的信息,以便控制中心了解巡更线为竞赛训练和大型活动服务的子系统
整个控制系统采用集中控制和管理,分散执行的方式,即中央监控中心(上层)和智能照明控制柜(下层)。监控中心可进行整个场地照明控制和管理,循环与各台智能照明控制柜中的可编程照明进行通信联络。一方面,将有关控制命令通过总线传输,发至各区域照明控制柜内的可编程,让其接收相关的控制命令;另一方面,接收来自各区域照明控制柜内的可编程向上转发的有关自动或手动状态,开灯或关灯状况等信号,(在要求高的情况下,还可巡检每只灯的状态及故障情况,对灯具工作时间进行统计,查阅每只灯的累计运行时间,在进行大型比赛前进行普查,及时将到达使用寿命的灯具换掉,)通过分类处理,在计算机屏幕上显示参数,对异常情况采取提示处理。它可与其他BA系统通过接口集成。智能照明控制柜则是具体执行监控中心计算机发出的各项控制命令,控制场地照明灯光以不同模式开灯,满足各项体育运动比赛或活动的要求,并巡回采集照明回路的开关状态参数等信号。对于场地灯光,除了在监控中心的计算机上控制外,还可在现场的控制柜上进行手动按钮分组操作、控制。
体育馆的音响系统是以满足体育比赛语言扩声的使用要求为主,其次是承接一些大型文艺演出活动,在使用功能上不同于其他厅堂扩声,也不同于剧场扩声,它有其特殊性,除保证语言的清晰度要高及音质柔和、声压覆盖要均匀外,还要求设备的功率要大并留有余量。
体育场馆的建筑声学特性普遍较差,主要原因是其体积大,混响时间较长。故而在装饰阶段需要特别考虑声学装修,使场馆保证良好的声学特性。
在体育馆内,我们采用分散式布置方案将JBL SRX722全频音箱8只和4只SRX718超低音音箱,分别吊装在比赛大厅的四周,保证了整个声场的均匀度和清晰度。同时经过我们精心调试音箱的指向性,使音箱的绝大部分能量控制在所需范围,避免声的干涉及影响清晰度,并均匀地覆盖近、中、远场。这样无论是在比赛的情况下,还是在文化娱乐和文艺的演出中,都能使观众听到清晰悦耳的音乐声和语言声,使我们的设计真正达到理想完美的效果。
该系统用于各个场馆,平时可在公共区域播放背景音乐,自动循环播放,发生火灾时,通过自动或手动强制切换,兼做事故广播使用,指挥疏散。系统的设计,考虑到使用场所的特性、噪音水平、空间大小高度,并根据扬声器的扩散角度、声压等级和额定输入功率,确定扬声器的数量。
计时记分系统是成绩处理系统的前沿采集系统,除自身形成完整的数据评判体系外,还可将其采集的数据通过技术接口传送给现场大屏幕显示系统、广播电视系统和成绩处理系统。该系统根据竞赛规则,对比赛全过程产生的成绩及各种环境因素进行监视、测量、量化处理、显示公布,同时向相关部门提供所需的竞赛信息。
大型体育赛事的电视媒体信息服务技术系统的核心是构造现场数据和电视应用数据连接的服务。服务平台的主要构成:图文信息服务域,共享式视音频制作服务域。两个服务域的互连和信息交换机制将整个系统构造为统一平台的网络工作模式,现场和后期制作的数据业务服务统一在一个体系中完成,从而提供全面、完整、方便、高效的技术解决方案。
新闻中心是比赛相关信息向新闻媒体的场所,每次比赛之前、期间和结束,需要为新闻记者提供一个能对稿件和材料进行编排和准备的工作区,包括多媒体信息查询、网络、无线接入、有线电视等,方便新闻记者查询体育中心数据库竞赛信息、赛事情况,观看比赛实况,访问场馆内部网络以及登录Internet网,并可将查询的结果打印、编辑、及时发至相关单位予以报道等。
LED大屏幕显示系统是本体育馆智能化工程画龙点睛之作,是一个集计算机网络技术、多媒体视频控制技术和超大规模集成电路综合应用技术于一体的大型电子信息显示系统,具有多媒体、多途径、可实时传送的高速通信数据接口和视频接口。计算机网络技术的使用使显示制作、处理、存储和传输更加安全、迅速、可靠。采用网络系统控制技术,可以和计算机网络联网。
湘潭大学新体育馆作为大型的智能化系统工程,采用智能化工程总承包模式,各专用系统可以在统筹规划的前提下,单独进行招投标运作,但均纳入总承包的管理范畴。这样既可以保证系统的完整性和扩展性,同时又可以较好地控制工程造价。
技术上,采用国际上公开标准的设备,组建高性能的网络,支持多种协议和各种数据传输的接口,并具有良好的安全性、可扩充性和易管理性。利用综合布线系统建立高速、大容量的信息传送平台,为体育馆提供语音、数据、图文、图像、多媒体信息等各种信息的高速传输通道。系统传输级别不低于D级(100MHz)。同时提供有线电视系统、会议系统等。会议系统包括大屏幕显示、音视频、文稿、幻灯、实物展示、电子白板、无线传声、音响输出、计算机网络。各种信息集于一屏,将电视、录像带、各种光碟、计算机网和现场摄像信号及文稿、幻灯、实物、书写等各种信息展示在大屏幕上。
通过科学的经营管理方式和先进技术相结合的方式,使得湘潭大学体育馆项目在工期紧任务重的情况下完成,成为一个综合性的高智能化建筑。
以人为本的指导思想是当代智能体育建筑的出发点,先进的建筑技术和计算机技术、网络通讯技术是实现智能化系统工程的基础。本文通过对湘潭大学体育馆在建筑智能化系统工程设计、施工和管理上的总结,较全面介绍了以体育馆为代表的当代智能建筑的发展现状。限于文章篇幅,本文没有提供更多更具体的内容也没有对新体育场馆各项技术经济指标作量化的分析,这有待于今后的研究。
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[2] 谭宏.我国大型体育馆电子服务系统构建模式的研究[J].体育科学,2001,21(2):53-56,70.
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[6] 李蔚.智能建筑弱电系统集成方式的分析[J].电气应用,2006,(3):36-39.
[广州] 2010年广州亚运会将使用87个体育场馆。其中,新广州体育馆由法国著名建筑大师保罗安德鲁设计,占地约24万平方米,总投资约9.3亿元人民币,是一座综合性多功能体育设施,是广州新世纪重点标志性建筑;内有三个场馆,均采用下沉式设计,令建筑物若隐若现,与毗邻的白云山优美生态环境融为一体。整个建筑的设计与施工汇合了国内外的新科技、新工艺及新材料,如:屋架万向抗震钢支座、海棉吸音棒、采光天幕系统等。
广东奥林匹克体育场采用飘带式设计,盖顶为东西两片钢屋架,重达11000吨,弯曲地坐落在21组塔柱上;顶部飘逸的缎带造型如龙舞半空,与花瓣造型看台组合,成为引人入胜的广州城市标志。
[深圳] 2011年第26届世界大将在深圳举行,鹏城计划新建、扩建54个体育场馆,包括29个比赛场馆、25个训练场馆。所有场馆的建设和改造皆符合未来体育场的高科技、信息化发展趋势,满足节能和环保要求,需经费约6.40亿美元。其中,深圳大运中心占地约87.4公顷,总投资约35亿元人民币,建成后将成为深圳地标性建筑。在设计上,重视绿色环保,大运中心“一场两馆”形成独特的“山水石”结构,充分考虑自然采光通风,降低资源消耗。
深圳龙岗国际自行车赛场是世界上第一个按国际自盟2001年最新标准建设的赛馆,也是国内第一个采用木质赛道的自行车赛馆。主场馆硬件设施一流,造型新颖时尚,与周边的湖光山色浑然一体,新型空间膜覆面材料构建的屋盖体系,凸显现代气息和动感主题,为国内外罕有。