项目巡礼丨No.24 杭州亚运会的“大小莲花”如何做到与众不同?

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©邵峰

2023年9月23日至10月8日,第十九届亚运会将在杭州举行。为了迎接亚运会的来临,杭州及浙江各地都设计并建造了亚运主题的竞技场馆、体育中心以及运动景观等建筑设施。在接下来的几周里,我们将推出一系列与亚运会体育建筑相关的报道和采访,以飨读者。

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杭州奥体博览城主体育场(又称“大莲花”),是杭州亚运会、亚残运会的开闭幕式场馆、杭州亚运会主体育场及田径项目比赛场地;网球中心(又称“小莲花”),是杭州亚运会网球项目比赛场馆及训练场馆。项目设计团队为NBBJ(美国)和CCDI悉地国际,其中,网球中心的屋顶开合技术为全球首创。

想必你会对这两座建筑充满好奇:

世界上有那么多优秀的体育建筑,如何做到与众不同?
可开启屋盖能做到什么程度?
朴素的材料如何造就审美张力?
如何更加合理地设计外部交通与内部动线?
当八万人聚集于一座建筑中,效率和安全如何保障?
……

一起往下看!


2010年杭州奥体博览城建设工程正式开工。2014年全部花瓣的钢架结构总装工程完成。2016年杭州奥体博览城主体育场主体工程完工。杭州奥体博览城没有像有些工期极其紧张的大型公共建筑,而是经历了难能可贵的“慢建设”之旅。

总平面图

杭州奥体博览城主体育场坐落在钱塘江南岸,体育场用地面积约为8.23万平方米,是目前国内第三座可容纳8万人以上的体育场(前两个分别为北京的“鸟巢”和广东奥林匹克体育中心体育场)。体育场以“荷”为设计概念,有别于江对岸大剧院与会议中心构成的“日月同辉”的稳重,追寻一种轻盈的律动感;通过“编织”的概念,将原本生硬的结构骨架转化为呼应场地曲线的柔美形态,再以一种秩序将这些体态轻盈的结构系统编织起来,最终形成了体育场的主体造型,使人群行走在其中时,能够感受到一种既震撼又轻盈的空间体验。

©邵峰

在形态上与体育场遥相呼应的杭州奥体博览城网球中心位于主体育场区地块东南部。网球中心二层平台与体育场二层的环形平台连接,面向七甲河。总建筑面积24,998m²,其中地上21,307m²,地下3,691m²,其围护结构由固定屋盖、罩棚和开合屋盖构成。固定屋盖罩棚外边缘直径约133m,悬挑长度约为26m,场地中心罩棚圆形开口直径约达60m。整个固定屋盖钢罩棚由24片单元花瓣旋转复制组成。固定屋盖上方覆盖8片大悬挑花瓣构成的开合移动屋盖,移动屋盖采用平面旋转45°开启方式,闭合时可覆盖整个场地。

©邵峰

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两座建筑布局在水与绿地之间,创造人与自然亲切对话的环境,与城市共生关系更明显,牵引着杭州城市版图的扩展。

NO.1

 1片花瓣有多重? 

以杭州丝绸的编织方式、钱塘江大潮的波浪、西湖莲花的意境为概念,抽象而出花瓣造型。

网球中心固定屋盖的钢罩棚由24片花瓣旋转复制组成,固定屋盖上方覆盖着由8片大悬挑花瓣构成的可开启屋盖。

©邵峰

©邵峰

桁架钢结构让每片花瓣在视觉上形成了相对独立的效果,但实际上却是一个整体。

一片大花瓣重达160吨,屋盖的8片花瓣相当于1000辆小汽车停放在40米的高空中。

花瓣结构详图

NO.2

 可开启屋盖能做到什么程度?

上面提到,网球中心屋盖的重量相当于1000辆小汽车。这个移动屋盖采用平面旋转45°的开启方式,闭合时可覆盖整个场地。可开启屋盖由8片独立的结构单元花瓣组成,悬挑长度约为30米,活动屋盖投影面积为5584平方米,支撑轴位于罩棚系统开口附近,8片独立活动单元可同时绕轴旋转45°实现开启。

世界上相继建成或正在建设的,带有可开启屋盖的大型体育场有近20座,其中有近10座体育场的大型可开启屋盖面积超过10000平方米。使用可开启屋盖已成为体育建筑的一个重要发展趋势,人们正在开拓可开启屋盖的新的应用领域。带有可开启屋盖的体育建筑被称为“第三代体育建筑”或“现代动态建筑”。

©邵峰

©Terrence Zhang

可开启屋盖的设计难点在于,屋盖结构开启和关闭的过程中,由于不同角度的风荷载、地震荷载、温度作用等因素的影响,8片悬挑结构的支撑力及连接方式也会产生很大变化,进而产生结构变形。

为了保证8片大悬挑屋盖的正常工作,整个结构体系不论在哪种受力状态下都要保持均匀和较小的变形。因此,轨道成了结构的一部分,各种情况下都能够有效传递荷载。

©Terrence Zhang

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NO.3

 比“鸟巢”用钢量少三分之二?

在2018年,每生产一吨钢材平均排放两吨二氧化碳。杭州奥林匹克体育中心采用标志性的莲花花瓣设计,相比北京国家体育场(鸟巢),减少了三分之二的钢材使用量。能容纳80,000人的主体育场和10,000人的网球场通过参数化脚本设计,既节省资源,又能让球迷们更接近球场,还能使“莲花碗”尽可能地开放,以便观赏钱塘江的美景。

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NO.4

 疏散8万人用几分钟?

8万人聚集在一座建筑中,效率和安全如何保障,在紧急情况下,只用15分钟,便可将这些人疏散到安全区域

在看台设计上,2层平台作为花瓣基座,发挥着重要的人流集散功能,也是消防环形通道。赛时是观众的疏散平台,赛后可作为奥体博览城休闲广场的一部分。六层为上层看台观众的入口层,也设有观众集散平台。

©邵峰

主体育场看台分为上、中、下三层。上层看台采用中行式疏散方式,通过52个看台出口,将人流疏散至六层观众疏散大厅,再经周边13部疏散楼梯,到达二层观众疏散大平台。中层看台采用中行式疏散方式,通过48个看台出口疏散至三层观众疏散大厅,再经周边13部疏散楼梯,到达二层观众疏散大平台。下层看台采用上行式疏散方式,通过54个看台出口,将人流疏散至二层室外观众疏散大平台。贵宾看台区通过4个专用出口疏散,五层包厢层通过14部专用楼梯疏散,与普通观众疏散流线互不交叉。

主体育场平面图

©邵峰

NO.5

 每一位观众行动方便么?

场地空间的流动循环创造了无缝衔接的三层步行体验,通过上层平台、地面花园小径和下沉式庭院,将主体育场与网球场及零售区连接起来,成为中国下一代体育中心,并为球迷和社区在赛前、赛中及赛后都提供了一个活跃的目的地。

图片选自《杭州奥体博览城主体育场及网球中心设计》

NO.6

 结语 

体育场馆具备有持续意义的城市功能,而不是昙花一现的即兴舞台,不只为赛事,也为城市开发理念的创新带来新的城市格局。

图片选自《杭州奥体博览城主体育场及网球中心设计》

参考资料

《杭州奥体博览城主体育场及网球中心设计》,CCDI

杭州亚运会的“大小莲花”诞生记,李楠

杭州奥林匹克体育中心 | NBBJ,建筑实践

 

 

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