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　　1 細節設計的重要性

　　作為重要的城市建筑節點，體育建筑具有許多非常清晰的特點。在這里僅從建筑外立面造型設計的細節處理方面進行一些探討。

　　體育建筑體量宏大、結構復雜。作為大型活動的人員集散場所，體育建筑內外均具有超大規模空間，其造型設計受其結構、空間特點影響，與常見其他類型公共建筑有明顯的不同。為滿足超大空間的需求，體育場館大量應用鋼結構和多種幕墻體系(包括玻璃、聚碳酸酯板、石材、預制（詞條“預制”由行業大百科提供）混凝土板、金屬板等)構成其外立面及屋面系統。

　　幕墻系統猶如罩在建筑外面的一層“面紗”，這層“面紗”與鋼結構系統的組合設計是決定建筑成敗的關鍵之一。鋼結構不同于混凝土結構，幾乎可以在其完成面上進行任意的安裝、固定施工。鋼結構由非常精確的桿件組成，所有的幕墻系統均需要進行精確的效果設計、造型設計、尺寸設計、構造設計、定位和安裝設計，還要充分考慮原材料的生產、加工、切割工藝，研究材料的力學特性、聲學特性、保溫性能、加工表現力、耐久性、抗老化、噴涂工藝等多方面的性能。這涉及到整個系統的大量細節設計，所有的細節組合在一起，才能夠創造出富于表現力的整體建筑形象。

　　2 天津團泊湖國際網球中心概況

　　天津團泊湖國際網球中心坐落于天津市靜海縣團泊新城西區，是現代化的專用網球比賽場地，同時也是2013年東亞運動會的主場館之一(圖1，2)。項目包括一座可開啟屋蓋的10 000人決賽場、一座4 000座覆蓋罩篷的半決賽場、一座多功能體育會所以及一些室外比賽及練習場地。

　　3棟建筑的外立面設計均采用整體設計的手法。在混凝土結構外，通過鋼結構來支撐屋面和罩篷，采用略微傾斜的造型，增強建筑的趣味性(圖3)。鋼結構外部的半透明陽光板百葉將觀眾大廳界定為一個半室外空間，在為觀眾遮光擋雨的同時，引入了自然通風，加強了主體建筑與室外空間之間的過渡，充分體現了現代建筑結構與建筑造型設計的有機結合(圖4，5)。

　　3 網球中心幕墻系統設計

　　3.1 結構設計邏輯

　　中心賽場是一座具備可開啟屋蓋的現代化多功能場館。屋面的開啟方式如圖6所示。兩片半葉形的屋面各自沿著一個圓形軌道運動，運行180°后完全開啟，同向再運行180°后關閉。

　　建筑鋼結構（詞條“建筑鋼結構”由行業大百科提供）設計全部以“開啟屋蓋”為核心，通過重復兩個圓形軌道得到屋面鋼結構的上下弦連接桿件系統，并采取類似邏輯將鋼柱體系進行分解，得到內外兩套傾斜鋼柱系統，用螺旋上升的桁架進行連接，最終形成整體外部的鋼結構系統(圖7)。

　　3.2 結構與幕墻系統體量生成分析

　　鋼結構系統的生成除了遵循“可開啟屋蓋”的設計原則之外，仍然需要一套可以數據化控制的系統來描述其生成邏輯，以幫助所有的構件進行定位，并將外表面的幕墻系統模數化、系統化，保證所有幕墻構件的生產、加工以及安裝，最終實現設計意圖。

　　如圖8所示的一系列分析圖詳細描述了建筑造型的生成過程。首先，量化設計結果。建筑的上、下表面均為一個標準的圓形，它們的圓心在平面上相差5m，然后將兩個圓形的邊緣連接成面，得到建筑的立面。單純從這一結果來看，顯然無法對系統的其他構件進行精確定位和描述。第二，尋找體量。連接上下圓心得到某個體量的軸線，并通過向其做垂線得到一個半徑，加上圓形的半徑，可以清晰地得到設計所需的體量，它實際上是橢圓形柱體的一部分。通過精細的計算，可以將切面控制為一個設計需要的圓形。最后，按照一定的間距提取橢圓形柱體上的一系列橢圓線(這些橢圓都是可以描述的且完全相同)得到幕墻系統的龍骨系統，并在此基礎上得到幕墻陽光板（詞條“光板”由行業大百科提供）的標準單元。

　　3.3 幕墻設計分析

　　在推理出建筑的體量之后，大量的分析和推敲工作就集中在這個環節。設計需要對幕墻系統的尺度、效果等進行反復的推敲和測試，來獲得最好的效果。這包括幕墻單元的長度、寬度、顏色、透明度、安裝角度、安裝間距、組合方式等多維度的評價和視覺測試，以及電腦模型和手工模型的組合運用等。

　　3.4 幕墻系統構件設計

　　幕墻系統的構件設計是最容易被忽視的“細節”。很多建筑師在初次接觸幕墻系統工程時認為整體效果得到認可了，整套幕墻系統的設計就可以告一段落了。恰恰相反，真正出色的幕墻系統設計最重要的正是它的安裝構造設計。只有真正關注到構件的尺度、材質、安裝方式，才能控制最后的成品效果。在這里設計需要關注但不限于如下要點：

　　(1)材料的加工、運輸尺寸。涉及到在幕墻單元中材料是否需要被切割，是否會出現不可預料的安裝縫以及如何處理安裝縫等問題。

　　(2)材料的各方面特性。涉及到材料能否滿足造型要求，是否需要進行二次加工，是否滿足設計的顏色要求，是否滿足最后的質量要求等。

　　(3)安裝的復雜性。在一個大型項目的施工現場，不可能要求所有的施工人員都能夠理解設計圖紙，很多人只是某一方面的精通者，無法了解建筑師對于全局的控制目標。所以，應該盡可能將所有的安裝構造都通過最簡單的邏輯表述清楚，并采取最有效的設計來降低出現誤差的幾率。

　　天津團泊湖國際網球中心采用了標準的龍骨、檁條、安裝件、幕墻單元的構造層次(圖9)，并通過前面提到的結構及幕墻生成分析，對幕墻系統安裝所需的龍骨系統進行了精確定位，這就意味著檁條系統也可以被精確地安裝到位(圖10)。如圖11所示，主鋼結構桿件與槽鋼龍骨之間的可調節連接件非常重要，對于保證所有的龍骨都能夠被控制在設計要求的體量上，同時消解鋼結構施工所產生的誤差，起到了關鍵的作用。

　　為了有效地控制造價，并滿足抵抗當地風壓的要求，設計將陽光板單元進行了折邊處理。這一簡單的構造處理達到了有效增加板材（詞條“板材”由行業大百科提供）的抗風壓性能、降低板材厚度、控制造價、保證設計效果的目的。

　　由于立面上的各層陽光板從設計效果上要求被扭轉成不同的角度，因此設計了14種不同角度的連接件。施工人員無需關注到底需要將幕墻單元扭轉多少，他們只需按照立面圖紙所示的分區，將不同的連接件安裝至檁條上，然后將每一塊幕墻單元與連接件連接即可達到設計要求(圖12)。

　　4 結語

　　通過天津團泊湖國際網球中心的設計，筆者對于大型體育建筑的幕墻設計有以下幾點心得：

　　(1)盡可能地將建筑體量通過設計手段進行邏輯化、數據化處理，為后續設計工作提供一個良好的基礎，畢竟類似“鳥巢”的工程是不具備可復制性的;

　　(2)深入了解選用材料的特性，挖掘其內在潛力，并嘗試進行創新應用，在控制造價的前提下，創造新的設計效果;

　　(3)充分了解施工工藝，盡可能將復雜的設計圖紙轉變為簡單而便于控制的施工手段，避免不可預測的結果出現，以保證項目的最終完成度。

　　作者簡介

　　呂強，CCDI中建國際設計副總經理、設計總監。主要作品：國家游泳中心、北京奧林匹克公園網球中心、老撾萬象2009年第25屆東南亞運動會主場館群、天津團泊新城國際網球中心、天津團泊新城多功能體育館、福州海峽奧林匹克體育中心、天津西青區體育中心、唐山曹妃甸體育休閑公園、天津西青張家窩小學等。