同一屋檐下
——四川大學望江校區體育訓練館概念方案設計

劉典典

(成都市建筑設計研究院, 四川成都 610000)

四川大學望江校區缺乏可供萬人集會舉行畢業典禮的室內場所，學校每年的畢業季只能在室外運動場露天進行畢業典禮，但成都地區夏季雨水較多，受天氣影響畢業典禮在室外運動場常不能順利進行。

與此同時，隨著學校人數的增加，望江校區體育訓練場館人滿為患，不能滿足學校學生、教職工及周邊居民日益增長的使用需求。為解決以上問題，校方擬修建體育訓練館，以滿足未來使用的需求(圖1)。

圖1 項目背景

1 設計過程

1.1 早期選址

設計之初，校方將建設用地選址在體育中心東側運動場，用地范圍南北長約214m，東西寬約128m，用地面積約27 400m2。校方構想，項目在此選址可結合體育中心建筑功能進行統一規劃建設，延續四川大學在體育中心東側運動場舉辦畢業典禮的傳統(圖2)。

圖2 早期選址及現場

1.2 功能需求

此時，校方對建筑功能的需求僅限于為畢業典禮提供可供萬人集會的場所，并未對體育訓練館提出更多的要求。校方認為可將建筑設計為純室內的封閉空間，或者半室內半室外的開敞空間。

1.3 選址調整

方案設計工作剛開始，校方反饋項目選址的運動場目前為學校學生、教職工及社會周邊居民日常使用的公共場所，若在此新建建筑，會對運動場的日常使用帶來較大影響。后經校方綜合考慮，認為項目早期選址不合理，需重新考慮項目用地選址。

經二次現場踏勘，校方將用地選址調整為體育中心北側，學府東路與張瀾路之間的運動場。場地現狀為對外開放的籃排球及羽毛球場，場地東側為東區第三教學樓，場地南為食堂、學生宿舍，場地西側為學生宿舍，場地北側為管理學院教學辦公樓，場地標高比周邊道路略低(圖3)。

圖3 項目選址對比

場地內現有8個全場籃球場，4個半場籃球場，2個排球場，7個羽毛球場，所有場地均為室外活動場地。此外，校方將用地北側管理學院教學樓南面的停車場及校園公共綠地一并劃為項目用地范圍，由此形成了南北約139m，東西約91m，用地面積約12 700m2的建設用地(圖4)。

圖4 項目新選址及現場

1.4 功能調整

用地選址調整后，體育館的功能也進行了相應的調整。經設計團隊現場調研，發現用地北側停車場現有的80個停車位車滿為患，此區域普遍存在教職工沿路停車、學生在路邊收寄快遞的情況，這對周邊校園道路行車造成了擁堵，影響了校園交通的正常運行(圖4、圖5)。

圖5 項目新選址及周邊環境

此外，經調研發現校內既缺乏可供旱冰、滑板、小輪車等極限運動的活動場地，也缺乏武術、跆拳道、舞蹈、健身房這樣的中小型活動空間，設計團隊將此情況反饋給校方，建議在新建建筑中增設極限運動場地、體育活動室、快遞收發場所及停地下車庫功能，補齊此區域功能短板。校方表示在保證主要的室內集會功能、運動訓練場所的情況下，可酌情考慮增設上述使用功能。

2 方案設計

方案以“同一屋檐下”的設計理念，利用大跨度屋頂將活動場地覆蓋其中，試圖讓人們在運動、集會時身處其中時產生積極的認同感，并形成整體的形象。

但由于體育訓練館體量巨大，易對周圍環境產生壓迫感；它在平時僅作為日常訓練場館使用(不需在此進行體育賽事)，在畢業季又需滿足畢業典禮萬人集會的要求。鑒于以上原因，為減少建筑對周邊的影響，保證其高效使用，設計團隊擬定三條設計原則：

(1)控制建筑體量，減少建筑對周邊環境的影響。

(2)建筑使用功能可靈活轉換(從運動場地轉換為集會場地)。

(3)建筑空間形態可靈活轉變(從封閉的室內空間轉變為半開敞空間)，減少建筑使用能耗。

由此設計團隊展開了方案設計。

2.1 方案生成

首先根據用地紅線退讓建筑間距并考慮場地出入口。用地南側緊鄰學府東路，是校園主要人流方向，因此在用地南側退讓南側出入口廣場，設置人行主入口；用地東西兩側中部分別對應兩條校園次要道路，在此分別設置兩個人行次入口；在用地北側鄰近管理學院教學樓位置退讓建筑間距，減少體育館對教學樓的影響，并在此設置兩個車行出入口，實現體育館人車分流(圖6)。

圖6 設置可建設范圍及場地出入口

其次根據地形在場地內劃分功能區域，在場地東西兩側設置交通及輔助功能區，在北側設置看臺及主席臺區，在場地中部設置運動及萬人集會區，由此實現輔助功能區為左膀右臂圍合中部運動及萬人集會區，看臺及主席臺區坐北朝南，面對運動及萬人集會區的整體布局(圖7)。

圖7 劃分功能區域

在此基礎上設計團隊根據集會及運動空間的高度需求，對比了體育館三種體量設計：

A.將集會、運動空間全部設置在地面，B.將運動空間設置在地下，將集會空間設置在地面，C.將運動空間設置為半地下，將集會空間設置在地面。

若按A設計，建筑體量較大，對周邊建筑影響較大，地下室開挖量較小，工程造價較低；若按B設計，建筑體量較小，對周邊建筑影響較小，但地下室開挖量較大，工程造價較高；若按C設計，建筑體量適中，地下室開挖量適中，工程造價適中。

綜合考慮地下空間開發及建筑形體對周邊影響，選擇按體量設計C的方式：將運動空間設置為半地下，將集會空間設置在地面進行整體設計(圖8)。

圖8 設計體量設計對比

在體量設計C的基礎上，設計團隊在南側入口廣場設置下沉庭院及入口，由此可將人群引入半地下運動空間。與此同時，根據看臺區所需凈高，降低建筑北側高度，進一步減少建筑對周邊環境的影響，由此形成南高北低的建筑形體(圖9)。

圖9 設置下沉廣場降低建筑北側高度

接著在屋頂設置空中花園與北向天窗，一方面補償因新建建筑占用的校園綠地，另一方面通過設置屋頂綠化減少建筑能耗。與此同時，通過設置北向天窗，引入穩定的自然光，滿足體育館日常采光通風的需求(圖10)。

圖10 設置空中花園與北向天窗

利用地形長邊的特點，在東西兩側各設置2條直通屋面的人行通道，將人流從地面引入屋頂綠化空間。借鑒成都周邊群山環繞的地形，在屋頂設置景觀片墻豐富空間環境，并在屋頂南北側設置可供旱冰、滑板、小輪車使用的運動場地，形成豐富的空中花園活動場所(圖11)。

圖11 設置直通屋面通道與屋頂活動場地

根據建筑南側高度較高的特點，在南側入口上部設置夾層咖啡書吧，如此可為學生、教職員工在運動間隙提供休息、觀覽空間(圖12)。

圖12 利用層高設置夾層咖啡書吧

最后借鑒傳統建筑“戶牖”與四川地區竹編工藝的原理，在建筑外立面設置電動可開啟窗與漸變竹編表皮，形成最終的建筑形象(圖13～圖15)。

圖13 設置電動可開啟窗與竹編表皮

圖14 鳥瞰圖

圖15 沿學府東路透視

2.2 功能轉換

通過以上設計體育館在一層設有9個籃排球場、12個羽毛球場及輔助功能用房；在二層及夾層設有咖啡書吧；在地下一層設有乒乓球、舞蹈、瑜伽、跆拳道、武術、健身房等體育活動室及輔助功能房間，并在此基礎上布置了快遞收發及桌椅存放的功能；在地下二、三層共設置了約420個機動車停車位，滿足此區域停車的需求；此外通過設置空中花園及可供旱冰、滑板、小輪車使用的運動場地，補償了因新建建筑占用的校園綠地，豐富了校園體育活動的環境。由此實現了選址調整之后建筑所設定的功能使用要求。

由于采用桁架結構，體育館實現了67m×116m的大跨度無柱空間，在平時使用時可根據場地需要，在一層劃分出9個籃排球場、12個羽毛球場，在畢業典禮時，可將籃排球、羽毛球設施存放到場地兩側的收納空間，從地下室的桌椅倉庫中提取桌椅，通過兩側貨梯運送至一層，按照畢業典禮萬人集會使用的需求進行統一布置，營造“同一屋檐下”萬人集會共同見證畢業典禮的氛圍。通過這樣的方式實現建筑使用功能的靈活轉換(圖16～圖18)。

圖16 體育館1層平面功能轉換

圖17 體育館日常訓練場景

圖18 體育館畢業典禮萬人集會場景

2.3 建筑節能

根據校方的使用需求，體育館在平時主要為學生、教職工及周邊居民提供日常訓練場地及相關配套服務，校方希望體育館在日常使用時能采用低能耗的方式進行日常的運營維護，降低運營維護成本，在畢業典禮萬人集會時又可以集中供冷，為畢業典禮提供舒適的環境。

體育館有著巨大的空間體量，按傳統模式，若只考慮人工照明、機械通風與集中供冷，體育館的日常使用會帶來巨大的能耗，增加日常運營維護的成本；若只考慮自然采光、自然通風，在畢業典禮萬人集會時又難以提供舒適的環境。為此設計團隊針對體育館不同功能使用的情況進行了針對性設計。

首先在建筑總平布置時考慮成都本地主導風向的影響，將建筑的主入口正對主導風向，利用外挑屋檐引導氣流向下進入室內，通過建筑形體設置形成的南高北低的內部空間與變化的空間截面，利用文丘里效應增加氣體流速，增強建筑室內穿堂風效應。與此同時在建筑東南西北四個方向設置電動開啟窗，根據情況調節建筑室內通風效果，運用Ecotect軟件對體育館的風環境進行直觀模擬與分析(圖19、圖20)。

其次通過在屋頂設置空中花園，利用種植屋面降低屋頂傳熱，減少屋頂熱輻射影響，改善室內溫度環境；通過開設北向天窗，為體育館室內提供穩定自然光源，減少對人工照明的依賴，降低建筑能耗；與此同時，在建筑北側立面設置垂直綠化種植墻，減少北側室內巨型LED屏幕的墻面輻射，降低建筑能耗，并豐富建筑立面(圖14、圖19、圖21)。

圖19 剖面示意

圖20 風環境分析

圖21 北立面垂直綠化與電動開啟窗

此外，在建筑地下二、三層設置空調機房，并在東西兩側輔助空間預留空調管井，這樣在畢業典禮萬人集會時可開啟中央空調集中制冷，保證空調設備的正常運行，為畢業典禮提供舒適的環境(圖22、圖23)。

圖22 地下一層及二層平面

圖23 地下二層及地下三層平面

通過以上措施，體育館在日常使用時，開啟電動窗，讓體育館成為半開敞空間，利用建筑形體帶來的文丘里效應形成良好的自然通風環境，通過屋頂天窗實現自然通風采光，以低能耗運營的方式滿足體育館日常訓練的使用；在畢業典禮萬人集會時可以關閉電動開啟窗，將體育館變為封閉的室內環境，利用中央空調集中制冷，為畢業典禮提供舒適的環境，滿足校方的使用需求。

3 結 論

方案提交給校方后得到校方的部分認可，但因項目位于四川大學望江校區(老校區)，對周圍環境影響較大。方案所涉及的大跨度空間、屋頂綠化、垂直綠化、電動開啟窗等技術對工程實施有著較高要求，對投資需求較大(圖24)。

圖24 工作模型

隨后設計團隊根據校方投資金額的需求調整設計方案，對地下車庫、半地下體育活動空間等功能進行選配，并提交了不同功能配置的設計與投資估算方案，由校方進行決策。后經校方權衡利弊，最終決定不在望江校區修建此體育館，另行選址考慮。

雖然項目未能落地實施，但通過方案選址及設計，設計團隊向校方呈現出自己的思考：

高校體育館常以舉辦大型體育賽事的要求進行規劃設計，以滿足國家體育建筑設計規范的要求，但在實際生活中高校舉辦大型體育賽事的機會并不多見，更多是以校內日常體育訓練活動為主，兼做畢業典禮師生集會的場所。

傳統高校體育館采用以運動場為中心的碗型設計，主席臺與觀眾席環形并列的布局方式，在學校進行畢業典禮、師生集會時，造成運動場內臨時座椅數量有限、觀眾席上固定座椅空余的情況，再加上傳統的體育館設計缺乏存放大量臨時座椅的儲藏空間及運輸設備，這些都對畢業典禮師生集會會場的布置帶來困難(圖25)。

此外，傳統高校體育館常采用集中供冷、機械通風的方式進行規劃設計，這樣在高校進行日常體育訓練活動時，會造成運營維護成本高昂，而學校出于成本控制的考慮，不得不關閉集中供冷與機械通風，這樣又導致了體育館使用環境的感受不佳。

基于以上情況，我們從體育館日常訓練與集會場所功能轉換的角度出發，結合實際使用需求進行空間設計，最大幅度地增加運動場地、減少固定座椅，并提供運動場地及會場布置配套的服務空間，更有效地利用場地進行規劃設計，獲得了與傳統高校體育館不同的空間感受。與此同時，我們采用屋頂綠化、垂直綠化、北向天窗等被動建筑節能措施與電動開啟窗主動建筑節能措施結合的方式，實現了建筑功能轉換時能耗使用模式的轉換，減少了建筑使用的能耗。

圖25 體育館空間對比

隨著時代的發展，單一功能使用的體育館已不符合高校環境的使用需求，如何利用空間的通用設計，實現建筑功能的靈活轉換與低能耗運營維護的高效運行，通過這個項目設計，我們進行了有益的嘗試，未來這也將是日后持續關注、研究的方向。

四川大學望江校區體育訓練館項目概況：

用地面積：12 731.64m2

總建筑面積：43 230m2

地上總建筑面積：14 490m2

地下總建筑面積：28 740m2

看臺座位(固定座椅)：427個

場地座位(活動座椅)：10 126個