專業足球場建設體育工藝重難點分析與探索

俞 俊 龍

(上海久事體育建設管理有限公司，上海 200135)

1 概述

隨著國家社會經濟發展和生活水平綜合提升，對于體育和健康的需求出現顯著增長。近年來中國體育產業崛起迅速，體育場館和老百姓運動健身場所需求日漸提高。本文以體育場館建設為背景，重點分析和探索專業足球場建設中的體育工藝(草坪、照明、看臺視線和座椅)重難點及解決方案。

2 工程項目概況

上海浦東足球場是全國新一輪體育基礎設施建設的重要項目。項目占地面積約10萬m2，建筑面積約14萬m2，建設資金投資高，設計和施工技術復雜，建設周期長，社會影響力廣。專業足球場往往是一座城市的地標性建筑，是當地體育產業發展的良好基礎，也是城市文化特色內涵的綜合體現。上海浦東足球場設計標準為甲級體育場，可容納33 765座，屬于中型體育場。項目于2018年4月開工建設，2021年4月竣工。建成后將作為舉辦國內外大型比賽的足球競技中心，滿足FIFA國際A級比賽的要求，同時也將成為全民健身、休閑、娛樂的重要載體，滿足市民不斷增長的體育健身運動需求。作者以上海浦東足球場工程為研究案例，從體育工藝角度出發，對浦東足球場比賽草坪、場地照明、看臺視線和座椅建設的重難點進行分析與探索，以達到項目建設標準和辦賽需求，滿足國內足球運動發展和中超、亞冠、世俱杯、亞洲杯等提出的更高水平比賽場地條件，為浦東足球場項目作為國內較早落地案例的推廣應用打下扎實的理論基礎。

3 草坪系統重難點分析與探索

足球場草坪作為足球運動的基礎，其質量的優劣將直接影響比賽的質量、場地的使用頻率及運動員的臨場發揮水平。理想的足球草坪應具有一定的強度、均一性和光滑度等，能夠為運動員提供一定的安全穩定性并具有降溫作用，同時草坪系統具備耐踐踏、排水快、通風快、少發病的優點，滿足現代體育建筑多功能、高標準、高密度賽事活動使用需求。

草坪生長的關鍵點有3個方面：1)氣候環境。氣候環境決定了草坪種類的選擇、生長狀態和生命周期的管理措施。2)草種選擇。草種選擇需根據運動賽事特征考慮草種的生態適應性、耐踐踏、自主恢復能力，以及滿足觀眾的審美，包括質感和色澤要求等。3)日常養護管理。日常養護管理中，通過養護改善草坪生長微環境、除病除害，同時應對氣候變化和賽事活動對草坪生長產生的影響，解決好專業足球場高強度、高頻次使用與草坪生長之間的矛盾。

國內專業足球場草坪系統當前處于創新和探索階段。傳統天然草坪種植技術和草種選擇已具備科學方案和成熟案例，能夠符合國家規范GB/T 19995.1—2005天然材料體育場地使用要求及檢驗方法 第1部分：足球場地天然草面層的規定和要求。但是在實際使用中，無法滿足高密度賽事和多功能使用需求，主要問題表現在5個方面：1)草坪易翻起；2)賽后修補頻繁；3)排水困難，場地易產生積水；4)高溫、高濕天受蟲害影響；5)負載過重，導致球場損壞過多。

草種選擇應能夠適應體育場館當地氣候和土壤等環境條件，保證草坪草的正常生長，發揮其使用功能。按照氣候適應性分類原則，草坪草可分為冷季型和暖季型兩類。在我國大致以長江流域為界，長江以北以冷季型草坪草為主，長江以南以暖季型草坪草為主，中間過渡地帶選擇冷暖季型草均可。上海屬亞熱帶季風性氣候，四季分明，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤，春秋較短，冬夏較長，已形成冷暖兩季交替草坪種植方案，冬、夏季節分別選擇適合本地區生長，能充分體現其優良現狀的冷季型和暖季型品種，如上海體育場常年穩定的草種選擇為冬季黑麥和暖季狗牙根草種組合。草坪建設方案見圖1。

浦東足球場草坪系統在冷暖兩季天然草交替種植基礎上，通過運用根部加固技術，植入人造草絲纖維深入種植層，起到對草坪錨固并輔助根系生長的效果(以下簡稱“錨固草系統”)。錨固系統可以幫助天然草植根更快、更深，降低天然草損傷率，讓天然草壽命更長。通過人造草絲纖維深入種植層輔助草坪根系生長，有效提高草坪使用強度和恢復能力，減小比賽破壞力，具備耐踐踏、排水快、通風快、少發病的優點，滿足高強度比賽及訓練使用，較適用于賽事活動密集的專業足球場地。錨固草系統建設符合國際足聯(FIFA)的相關標準，每片球場使用95%天然草坪和5%錨固草絲纖維組成，土壤穩固、草地平整，有效提升密集賽程下的草坪表現，滿足場地多功能、全天候使用需求。

在草坪使用中，根據草坪運動功能特點和生態習性進行科學精細的維護和管理，主要包括：灌溉、修剪、施肥、雜草控制、病蟲害防治。通過養護改善草坪微環境和病害發生，同時應對氣候變化和活動造成的生長條件的影響，保證草坪生長健壯，為舉辦重大賽事提供高水平場地條件。

4 場地照明系統的未來趨勢與挑戰

浦東足球場建成后將應對高標準的賽事挑戰，滿足未來高精度轉播的要求，承擔高密度賽程下場地照明使用和維護的巨大挑戰。

隨著現代體育賽事和媒體對體育場館轉播要求不斷提高，照明標準進一步迭代更新，世界主流體育場館的照明設施都已使用大功率LED燈具。由于LED燈具能夠實現瞬時啟動、連續調光、恒流明、頻閃控制、色溫控制和遠程智能控制等，為照明控制、管理和特殊的舞臺效果的呈現帶來革命性的變化。

1)節能優勢突出新問題顯現。相比上一代主流場地照明系統的金鹵燈，LED燈具有更好的節能效果和更長的使用壽命。另一方面，大功率LED燈具也帶來了散熱問題、眩光、外溢光控制和驅動器配置等問題，對LED場地照明提出了新的挑戰，成為衡量LED燈具產品設計制造工藝和整體配光水平的重點。

2)體育照明設計標準更新頻繁，轉播照明要求日益提高。隨著LED照明技術的整體提升和足球競技轉播清晰度要求的日益提高，體育場館照明設計標準特別是足球場照明設計標準在近20年內更新極為頻繁。浦東足球場不僅針對國內頂級賽事要求，也需要符合國際頂級賽事的要求，故此次照明設計在基于國家標準JGJ 153—2016體育場館照明設計及檢測標準的基礎上參考國際足聯(FIFA)、歐足聯(UEFA)、亞足聯(AFC)等技術要求文件。浦東足球場主比賽場的照明參照國家標準第Ⅵ級和國際足聯(FIFA)標準第Ⅴ級進行設計，平均垂直照度不低于2 400 lx、水平照度不低于3 500 lx，建成后滿足中超、亞冠、亞洲杯和世界杯辦賽條件及高清電視轉播要求。

3)球場照明設計條件限制嚴格。浦東足球場鋼結構屋蓋外輪廓尺寸約為211 m×173 m，內輪廓尺寸約為103 m×63 m，馬道輪廓尺寸約為130 m×100 m，馬道位置距離比賽場地高約30 m。由于特殊的造型，比賽場地預留條件對場地照明工藝和設計提出了特殊的限制要求。首先，屋面馬道距離主賽場高約30 m，燈具安裝在馬道上，造成燈具與遠端場地邊線的照射角度低于常規的25°，使得場地配光時需要嚴格控制運動炫光的影響。場地照明燈具均配備防眩光控制裝置，以便精確控制光線，減少場地眩光。同時，在球場端部的球門后方及角球區30°防眩光區域不設置燈具(符合國家標準)，其余位置的照明燈具均勻布置，以保證燈具照明、馬道荷載、安裝調試及日常維護的需要。其次，足球場的看臺相比傳統體育場更靠近草坪，觀眾靠近賽場后，對內場的光溢出控制要求更高，在建設中嚴格控制外溢光。另外，由于體育場造型決定了馬道長短及平面投影位置，可布置燈具的位置(如角球區和球門后方區域)與荷載預留有限，同時需預留觀眾席照明、應急照明和氛圍燈的燈具安裝位置，因此在設計方案中嚴格控制單個燈具重量、精簡燈具套數以減輕燈具整體重量。

5 看臺視線和座椅系統的分析與選擇

體育建筑具有很強的功能性，觀眾通常要在體育場內停留2 h，需要為觀眾提供一個清晰的觀賽視野，同時也要進行合理的優化設計，確保觀眾舒適和安全，賽前賽后分別能夠快速進入和撤離體育場。看臺視線設計和座椅選擇是重中之重，視線設計決定了體育建筑的高度和各層看臺之間距離，座椅選擇則決定了觀賽舒適和安全。

5.1 看臺視線設計

規劃一座專業足球場最重要的決策就是坐席容量，坐席容量決定了足球場的建設規模、配套設施、人員流線等專項設計方案。在方案設計中，影響坐席容量的考慮因素有：可舉辦的足球賽事和其他活動、政府部門和業主的期望、俱樂部的規模和歷史、觀賽標準和觀眾距離、屋頂結構類型和遮蓋程度等。因此，座椅容量和各類影響因素需在設計任務書階段穩定，作為設計基礎和依據。

看臺視線設計能夠為觀眾提供清晰的視野，帶來高質量的觀賽體驗。觀眾看臺視線設計需要滿足以下3個標準：

1)觀眾看臺可以容納所要求的座位人數；2)現場觀眾盡可能靠近球場區域，后排觀眾觀賽視線未受到前排觀眾遮擋，觀眾最大觀看距離保持在界定的范圍之內；3)觀眾盡可能被安排在相對應的現場位置觀看比賽(普通觀眾、貴賓觀眾、媒體觀眾、殘疾人區域等)。

“視線”指后排觀眾越過前排觀眾的頭頂舒適地觀看足球場被觀察物的能力。看臺視線設計的主要因素包括：看臺升起高度、視點的選擇、排深、各排視線升高值。看臺視線分析圖見圖2。

其中，N為看臺升起高度；R為觀眾眼睛至足球場地被觀察物體之間的豎向高差；D為觀眾眼睛至足球場地被觀察物體之間的水平距離，視距的長短決定觀眾觀賽的舒適程度；C為視線升高差值，指后排觀眾視線穿過前排觀眾眼睛上方時，距離前排觀眾視線的垂直距離(60 mm基本、90 mm合理、120 mm最佳)；T為一排坐席凈深，指后排觀眾距離前排觀眾的水平距離。

5.2 看臺座椅選擇

看臺座椅設計需要考慮五個重要因素：舒適、安全、牢固、經濟、老化。座椅技術標準近幾年 呈現多樣化趨勢，從最初的強度和力學性能測試，發展到保證足夠耐火性、耐久性和抗紫外線能力，進而提出符合人體工程學原理，兼具舒適性和實用性。浦東足球場座椅方案，設計有普通座椅、優等座椅、貴賓包廂座椅。每種座椅具備不同大小、功能，以滿足不同受眾人群的個性化需求。普通座椅強度高，可以承受較大荷載，座椅配備杯托。包廂座椅配備扶手、杯托，同時帶有USB接口。座椅采用高密度聚乙烯(HDPE)材料，中空吹塑工藝，具有足夠的強度、耐火性和抗紫外線能力。

6 結語

本文以浦東足球場新建工程為例，系統分析了現代專業足球場建設體育工藝(草坪、照明、看臺視線和座椅)的重難點問題。通過對標場館使用需求和國際、國內建設規范，結合未來體育賽事發展趨勢，探索最佳建設方案。體育產業和體育場館建設是國家社會發展和生活水平的綜合體現，通過深入研究體育工藝并建設高質量的體育場館，持續為全民健身和體育鍛煉提供高品質場地，為國際大型賽事舉辦提供高質量的場地保障。