体育场看台建筑设计要点分析探讨.docx

体育场看台建筑设计要点分析探讨SUmmary健康是促进人的全面发展的必然要求，是经济社会发展的基础条件。在体育强国、健康中国的时代背景下，体育运动热潮兴起，作为基础硬件的体育建筑与设施也越来越普及。本文分析探讨了体育场馆中看台设计的一些要点和难点，旨在研究一种合理可行、有步骤、易于掌握、普遍适用以及能解决关键问题的看台设计方法。关键词；体育建筑；看台设计；视线设计；看台防护措施随着人们对体育赛事的需求以及经济技术的发展，体育场看台从简单的水泥台阶演变为今日的多层复合观赏空间。看台作为一个供人员观赏的空间，其最本质的要求是观赏效果及安全保障。因此我们在设计时牢记这两个基本点，既要提高看台的观赏性，又要保证其安全性。1看台的类型1.1看台的功能及设计重点看台主要是供观众观看比赛所用，小型的室外看台还兼具交流、观景之用。体育场看台设计的重点问题包括观众视线、看台疏散、安全防护等方面,设计时要重点考虑这些关键问题，并提出合理措施。1.2看台的类型及选用根据看台最前排所在的高度可以分为首排落地式看台及首排抬起式看台,如图一。首排落地式看台的特点在于第一排落地或与地面垂直距离较近，看台布局时可以距离比赛场地更近，观众可以与场内建立交流，适合各种类型的比赛及活动；观众可直接沿看台的纵向走道通至场地区地面，有利于人员疏散；由于最前排台阶落地，看台的总体高度降低，看台视线受前排影响程度降低，看台俯视角可以减小，看台坡度可以更缓，非常适用于结合地形顺坡而建的看台，此外还适用于大型体育场的底层看台。大型体育场座位数量较大，为了在合理视距范围内多设座位，底层看台落地设置可减少看台前端与赛场边缘的距离。首排抬起式看台的特点在于看台底部作为配套用房，观众区与比赛场地隔开，避免干扰比赛；从最前排起，台阶就具有一定的高度，在看台上所有的座位均能看到赛场上全部运动员，观赏视野好；在看台下部的配套用房内，工作人员可直接透过窗户观察比赛场地内的情况，对赛事管理、赛事技术工作及场地安保工作十分有利。根据看台的坐席情形可分为坐式看台和站式看台。站式看台多见于欧洲的足球赛场中，因足球联赛的场次级别不同，观赛人数差别较大，站式看台可在决赛中容纳更多的观众。出于视线影响、安全、管理等方面因素考虑，国内体育场看台设计适宜采用坐式类型。根据构造形式可以分为固定（永久性）看台和活动看台（临时性）。目前市面上有多种类型的成品活动看台，可机械辅助控制展开及收起，根据观众的人数启用。活动看台还适用于多种体育运动组合的场地，在占地较大的体育运动比赛时收起看台以获得充足的比赛空间。根据看台的坐席规模可以分为单层式看台、多层（叠合）式看台。多层（叠合）式看台可以利用上下层看台之间的空间布置贵宾包厢。多层（叠合）式看台构造复杂、造价高，上层看台高度大并且较陡，易产生眩晕感，仅适用于大型体育场或单侧布置看台的中型体育场。1. 3看台的布局看台一般围绕运动场地布局，可根据规模及布置形式分为单侧布局、双侧布局、U型布局、环形布局。单侧布局即在运动场地长轴方向的一侧布置，为避免阳光照射影响，一般布置在西侧；双侧布局，即在体育场长轴方向的两侧布置，看台坐席占据较好是视野位置；U型布局，即在体育场长轴方向的两侧及短轴方向的一侧布置，空余的一侧可用来设置大屏幕；环形布局，即围绕体育场四周布置，多呈“碗式”造型。2.规模及尺度2.1 看台规模依据体育场的等级确定。首先根据体育场馆的功能定位确定其建筑等级，体育建筑分为特级（举办亚运会、奥运会及世界级比赛主场）、甲级（举办全国性和单项国际比赛）、乙级（举办地区性和全国单项比赛）、丙级（举办地方性、群众性运动会）四个等级。体育场馆的规模与体育建筑等级有一定的对应关系，根据体育建筑等级以及工程项目的具体需求进一步确定规模。体育场馆规模分级如下表所示：体育场（馆）规模分级等观众席容量（座）等观众席容量（座）级体育场体育馆级体育场体育馆特大型60000以上10000以上中型200004000030006000大型4000060000600010000小型20000以下3000以下2. 2尺度确定首先确定最前排台阶距比赛场地边缘的水平距离，以最常见的田径场为例，考虑比赛场地的缓冲距离、广告位布设空间以及赛时工作人员交通和必要的活动距离，一般情况下，取看台最前排至田径场跑道边缘612米为宜。取最前排台阶长度为L（对于环形看台为周长）。将纵向走道宽度、疏散出口宽度、座椅左右间距等分摊之后，每座平均宽度根据工程实例约为0.6米，则首排座位数量为L/0.6,然后根据看台总体规模数量确定排数（环形看台每排座位数量会比前排增加若干，计算时予以考虑），再根据所选用的前后排距，进而确定看台平面尺寸。看台的高度取决于两个因素：一是首排相对于运动场地地面升起的高度；二是相邻两排之间的平均高差。首排升起的高度主要取决于下部是否有通行要求，当有通行要求时，通道净高不少于2米，则首排台阶踏面距离体育场地地面的高度为：土2米+横梁高度。例如：采用框架结构形式，柱跨78米，梁高600mm,则首推升高2.7米比较适宜。前后排的高差可在350550mm之间取值,选取高差时，注意前后排距是否满足纵向走道内上下步行台阶布设。排数不多时，可取相同高差以简化构造；排数较多时，后排的高差宜逐渐升高，以达到更好的视线效果。2.座位设计座位设计主要涉及三个方面：座椅形式、前后排距、前后排高差。看台上适合人体舒适的座椅顶面高度一般为400450mmo3.1 座椅的形式分为有靠背和无靠背（包括条凳）两种形式，按照安装方式有台阶前部踏面安装、台阶后部踏面安装、台阶壁挂安装，如图二。)（图二）采用同等品质座椅的情况下，这三种安装方式造价由高到低依次为：台阶后部踏面安装、台阶壁挂安装、台阶前部踏面安装。台阶后部踏面安装座椅有固定式和折叠式两种，一般在台阶高度较低时采用。折叠式座椅的优点是可拓展座椅前的走道宽度，行走及疏散更为方便，不使用时坐板折叠收起，不易积水、积灰。缺点是座椅支架在踏面安装，台阶踏面清洁比较麻烦，易积累污垢；台阶前部踏面安装座椅是在台阶踏面前部安装，一般直接钉在地面上或采用简易支架。台阶高度在37（400mm时适宜采用。这种座椅形式与另外两种最大的区别在于：每一级台阶踏面前部安装前一排的座椅，踏面后部为本排的通道，因此每一排座椅两侧与纵向走道台阶连通处必须留有一定的宽度（一般是一股人流的宽度，即60Omm）,便于观众行走至纵向走道，如图三。（图三）因此，台阶利用率有所降低，并且在每排纵向走道处，相邻两级台阶间没有任何遮挡措施，安全性降低。解决措施是将纵向走道内的小台阶向后平移，吃进看台台阶里，如图四。（图四）不过这种措施打断了看台台阶的三角形截面，导致看台结构横梁下降影响下部空间净高，采用时应当注意。台阶前部踏面安装座椅造价最经济，安装最简单便捷，因此实际应用更为广泛。台阶壁挂安装座椅，安装在后一排台阶的踢面上，要求台阶有一定的高度，一般在40Omm以上具备安装条件。壁挂式座椅同样分为固定式和折叠式，特点与台阶后部踏面安装座椅类似。相较于另外两种安装形式，壁挂安装座椅几乎不存在积累污垢的问题，清洁最为方便。壁挂式座椅均置于台阶后部，因此每排座椅可布置到纵向走道台阶边缘处，台阶利用率高。如下图五。但从卫生清洁的角度来讲，座椅越少在踏面安装，台阶就越容易清洁，因此踢面安装（壁挂式）更合适。3. 2前后排距前后排距的选择主要取决于座椅，观众席尺寸如下图所示：观众席最小尺寸（m）规格无背条凳无背方凳座宽0.420.45排距0.720.75确定座椅之后可进一步确定排距。值得注意的是，看台台阶是多排排列，除了首末排及邻横向走道的排除外，台阶净尺寸不会受构造层次影响。3. 3确定座椅形式及排距之后，结合座椅安装要求及纵向走道内相邻排间小台阶布设等要求，基本可以将前后排高差限定在一个很小的范围内，此时高差的确定主要取决于视线升高的因素。2.视线设计视线设计贯穿看台设计的方案阶段和技术阶段，要在多个不同的设计节点进行视线的分析、验证及调整，以求在符合技术要求的前提下，达到最佳的视觉效果。看台视线受看台座位的方位、看台与运动场地的距离、看台排距、看台升高差等多重因素的影响，因此看台视线设计在整个设计过程中是动态的设计分析过程，要随各种影响因素调整、优化。4.1 视线设计的方法有：逐排计算法、折线计算法、任意阶计算法、绘图法。其中绘图法最为简便直观，并且可以避免计算错误带来的系统性麻烦，因此可作为方案设计阶段的首选设计方法以及视线分析时的表达方法。如图六。（图六）视点的高度及位置因体育项目类型不同而异，一般取比赛场地边缘地面位置的最不利点进行设计分析，人眼坐视高度按照平均高度h=1150mmo4.2 根据前述章节所确定的看台前沿距运动场地的水平距离、前后排距、看台升高差等因素，绘制出看台轮廓线。为保证视线设计的准确性，应根据安装座椅的形式来确定人眼位置，如图七。J （图七）视线升高差C值为人眼与后一排视线之间的垂直距离，控制视线升高差的目的在于保证后排人员的视线不被前排人员的头部遮挡。C值控制在6c12cm之间，C值6cm时为最基本的视线要求，看台设计时所有座位均要保证；C值12Cnl时可达到较佳的视线效果，适用于观看标准较高的座位，如主席台、贵宾区、评论区等，以及前后排数较少的情况下。实际工程案例中，有时为减少前排头部遮挡，采取前后排座椅错开布置的形式，此种方式在视点集中的报告厅里采用比较合适，但在视点分散的体育场内，效果甚微，因为观众大部分时间看的不是正前方，而是随着赛事节奏，不停地观看左前方或是右前方。另外需要注意的是观看比赛的时候，多数观众出于遮阳或是对球队的支持都会带上帽子，而帽檐极易对后排视线造成遮挡。因此，工程设计时在条件许可范围内，尽可能增大视线升高差，以确保更好的视线效果。但应当注意的是，为了符合给定的C值，会导致看台后部很高，看台坡度过于陡峭，影响行走的安全并产生眩晕感。设计时看台俯视角不宜超过30度。视线设计时还应当注意看台前部的通道、护栏是否遮挡视线，看台疏散口顶部的栏杆是否遮挡视线，如图八、图九。验证的方法为剖面分析法，即将所有不同部位的均做出剖面并进行视线分析。对于影响视线的防护栏杆在满足防护强度及防护构造形式的前提下，尽量采用杆件尺寸小、杆件布置稀疏的形式，或采用透明可视防护栏板，以降低对视线的影响。2.人员疏散5.1疏散设计原则：分区定向疏散，不同功能区域不交叉。看台前部疏散：观众疏散时全部往下走，通过最前排走道外侧梯段直接疏散到露天空旷的运动场地上；看台后部疏散：观众疏散时全部往上走，通过最后排走道外侧楼梯直接疏散至看台后部的室外地面；看台中部疏散：疏散时下部区域的观众往上走，上部区域的观众往下走，至中部的看台疏散口处疏散至看台下部的观众休息平台（休息平台一般为开敞的），再通过室外大台阶或均匀布置的楼梯疏散至一层室外地面，此种方式适用于看台座位数较多的情形，并且宜在休息平台处结合看台下部空间设置公共卫生间等服务设施。实际工程设计时可根据具体情况采取上述三种形式的组合。5.3疏散时间每个疏散口的疏散时间要合理确定，详见下表控制安全疏散时间参考值（分钟）规模人数1200120P2000室内45室外45设计时根据人流股数计算疏散时间，一般可取单股人流通行40人/分钟。以上表格时间仅供参考，具体时间根据项目性质特点参照建筑设计防火规范取值。疏散路线一般采用：坐席一疏散走道（纵横走道）一疏散口一休息平台（或贵宾门厅）一室外地面。疏散路线上的各部位开口及通道的宽度应遵循一定原则，即：在疏散路线上，从疏散起点至终点，各部位的开口及通道宽度均不应小于之前的开口及通道宽度，从而保证疏散路线顺利有序。特别需要注意的是，当外门的总宽度比内部疏散口的总宽度小时，应核算门厅、休息平台及通道等处的人流滞留面积是否满足要求。实际工程设计时，外门安全出口常开在一层地面或是室外疏散平台处，一般具备充足条件满足开门宽度要求，所以设计时宜避免出现外门的总宽度不足的情况，以提高疏散的效率与顺畅性。设计时宜根据人流股数将疏散路线在图上标示出来，以便于统计计算、检查检验。设计时对于临时坐席一并考虑疏散设计5.5疏散宽度疏散宽度依据体育建筑设计规范及建筑设计防火规范的具体要求执行。初步计算的疏散宽度应当进行验证，不应小于相邻较小座位数档次按其最多座位数计算的疏散宽度。值得注意的是，实际工程案例使用中，会存在着台上有一部分人员站立的情况，比如安保、管理员、保洁员等等，此部分人员不占座位数。设计时应当考虑超出座席设计数量的因素，因此设计疏散宽度时宜按照固定座位数量的Ll倍取值。2.安全防护看台后部及两侧的临空部位，尤其是大型看台，距离地面高度大，危险性大，因而女儿墙体或防护栏杆应做到L2米高，如临空边缘下方有出入口，应设计防坠物设施，如图十。（图十）每层看台前部临空部位，应设不低于0.9米高护栏，其下部实心部分不低于0.4mo设计时宜考虑0.4米高度实心栏板上加0.5米高的栏杆的形式，即防止坠物保障安全，又降低对观众视线的影响，如图十一。（图十一）6.2看台内部防护看台内部的防护栏杆高度不低于0.9米，考虑到疏散口下部走人，坠物危险大，设计时应参照看台前部临空部位设防，其顶部及两侧应采用实心栏板加栏杆的形式。规范规定，采用无靠背座椅时，超过10排应设防护栏杆。一般情况下，有背座椅的椅背高度也很有限，防护效果差，宜每10排设施一道栏杆。实际案例中，有在每排前端设置扶手的形式，扶手高度及形式通过视线设计优化，既保障安全，又不影响观众视线，对于行动不便者（非残障人士）来说可谓是贴心的设计。沿纵向走道中线设计连续或断开的曲型扶手，如图十二。此种做法一则将纵向走道劈成两道，每股人流各占一道，利于保持良好的疏散秩序；二则在纵向走道上下行走时随时都可以使用扶手，避免意外跌倒，安全更有保障。间隔扶手的好处是既满足了上述功能，又使得纵向走道两侧可以相通，避免寻找座位时走错方向的尴尬。需注意，间隔扶手转角应做成曲型，以符合人体力学。看台栏杆一直都是一个难以处理的问题，是一个让观众难受的存在，没有栏杆不安全，有了栏杆又会影响观看视线，因此实际工程案例中，体育场看台都会有一部分坐席在观赛时受栏杆的影响，我们在设计中应当予以重视，尽可能优化。目前有将扶手高度降低，扶手上部采用细钢丝的做法，还有混凝土翻边上安装玻璃栏板的方法，这些都是设计师在实际工程中的探索。2.剖面设计受看台功能分区以及看台升高差等因素的影响，看台下部的空间形态是变化的，尤其是中大型看台，分区多样、结构布置复杂，内部功能交错，应进行详细的剖面设计，以保证技术可行。具体方法是多剖面分析，对于不同节点部位，均进行分析。在设计的时候，对着台观众区、主席台、观众疏散口、主席台疏散口等部位均做剖面设计与分析，并且在技术阶段，与结构设计对接，避免出现着台下部空间不合理甚至无法使用的情况。剖面设计也应该贯穿方案阶段和技术阶段，在每次设计之后，均进行剖面分析验证，并优化设计。2,无障碍设计看台应考虑无障碍设计，包括无障碍坐席、无障碍卫生间、无障碍交通设施等等。无障碍坐席数量不少于总坐席数量的0.2%,位置应便于使用者在最少的协助条件下容易进出。设计疏散路线时宜单独设置无障碍路线，避免障碍人士与其他观众混合疏散，影响疏散效率，不利于安全。例如，无障碍席位靠近疏散口及疏散通道设置，疏散通道内靠近一侧用护栏隔开一条独立的无障碍通道，使用时由管理人员在通道两侧节点部位进行管控与协助，如图十三。（图十三）无障碍席位宜做到1.4*1.4米，这样可以容纳一个陪同协助人员。结束语本文笔者以看台建筑设计的观赏性及安全性为出发点，分析了看台的类型特点、座位设计选型因素，详述了看台的视线及疏散设计方法，对看台的安全防护及使用效果进行辩证阐述，并探讨了剖面设计及无障碍设计等方面的设计要点。文中所采用的数据资料部分依据现行规范标准，部分来自于笔者参与实际工程设计的成果。笔者以有步骤、程序性的方法论述了体育建筑看台设计的过程及各环节中须注意的要点、难点。希望能够对体育建筑看台的设计应用有所帮助。Reference1 .杰兰特约翰罗德希尔德本维克多.体育场馆设计指南（第五版）M.北京：中国建筑工业出版社，2017:81-149.2 .李玲玲、杨凌.体育建筑M.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2014：8-52.3 .JGJ31-2003,体育建筑设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2003.6-全文完-