论某高校场馆建设的设计和施工技术创新

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摘要：随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，人类越来越重视自身的身体素质和健康状况，所以对体育事业发展的越来越重视，特别是我国，在体育设施的建设和完善方面也增加了比较大的投入，不但追求体育设施的数量，而且在体育场馆、场地的规范性、舒适以及设计的新颖美观性方面也有着更高的要求。本文就广州大学城华南师范大学体育馆的建设为例探讨其新颖性设计及施工技术等各方面的科技创新。 

关键词：场馆建设 设计理念 施工技术  一、工程概况  广州大学城华南师范大学体育馆是根据广东省高等教育厅和广州市政府规划构想，一方面是作为2007年全国大学生运动会的主场馆和第16届亚运会的使用场馆，并作为大学城标志性建筑，展现广州新型大学风采。另外一方面也是广州大学城华南师范大学配套的体育设施工程，而且平时也可作为对外开放的公共体育场馆设施。  该场馆位于华南师范大学大学城新校区，包括着多功能体育馆、游泳馆、教学馆三个单体工程。建筑占地面积16836m2，总建筑面积25149m2。两个主场馆（多功能体育馆、游泳馆）平面为椭圆形，通过半沉式地下室（教学馆）有机联为一个整体，屋面为造型独特的半月型（室外景观布置图）。  室外景观布置图  二、主要科技创新内容  该工程从设计到施工，都坚持技术创新、以人为本、体现在出节能、节地、节水、节材和环境保护方面的创新理念，并将理念很好地融合到体育场馆的建设项目中。现就设计创新技术和施工创新技术两方面作出具体阐述。  （一）、设计创新技术要点  （1）新颖的建筑设计理念  多功能体育馆、游泳馆、教学馆三个单位工程组成，两个场馆平面为椭圆形，通过半沉式的地下室联为一体，整体设计新颖、造型独特，功能完善，分区合理，整体美观。  中国教育的起源源自孔子，最初树下设一讲坛，弟子席地而坐，便是教育的雏形，故有教育“百年树人”的说法，而师范教育更犹如片片树叶从树干中吸取营养脯育莘莘学子而枝繁叶茂，建设构思的原点，便是“摘下一片树叶，庇荫一方学子”。建筑造型中，体育馆、游泳馆宛如一片绿叶，飘落于大地之上，为学子们遮风挡雨，助其茁壮成长，树叶的形态充满动感，体现了“更高、更快、更远”的奥林匹克精神，树叶茎干处理成采光天窗，良好的通风采光条件可满足平时比赛训练的使用，达到环保节能的效果，是节约型建筑的典范。  （2）与环境契合的总平面布局，倡导绿色环保概念  由于用地呈不规则形状，现状高差较大，设计时巧妙利用地势地貌，将建筑沿场地周边展开，根据用地中部北高南低特点，在体育馆和游泳馆之间设置半地下教学馆，上部为交通疏散和集会锻炼平台。  交通组织中，由于周边有校园环路围绕，机动车可方便通行，场地与周边道路高差最大约有3.6米，但通过进、出口坡道的设置，内部车辆和消防车辆仍可到达建筑周边进行环绕。  （3）高效用水系统设计  大学城城市管网的供水方式采用分质供水，分高质水（近期为市政自来水，远期为市政饮用净水）和杂用水，绿化、道路广场浇洒和景观水池补充水用杂用水，其它用水为高质水，可降低场馆的长期运行费用。游泳池水处理系统采用顺流的循环方式，在水泵房内在循环水泵和加药装置自动运行，经过反冲洗进水、过滤出水的循环原理，对游泳池的水进行反复循环处理，使游泳池的水质能够达到高标准比赛使用要求。按每年减少2～3次的换水频率计算，每年游泳池可节约用水超过5000m3 。  （4）信息校园智能化管理  该体育场馆智能化系统集成总点数1200点，包括如下子系统：广播系统（包括体育馆扩声系统、有线广播系、消防应急广播系统）、闭路监视系统、有线电视系统、综合布线系统、电子显示屏系统、一卡通系统、智能化系统集成、弱电系统的防雷与接地等。大大节约了管理成本。  （5）“椅下送风、顶部回风——置换通风”的通风系统  场馆的中央空调系统采用大学城的集中冷源供冷，在体育馆地下室设两台板式换热器，一次侧供回水温度为2.5/12.5℃，二次侧供回水温度为6.5/13.5℃，采用四台水泵，其中一台变频。体育馆采用旋流风口顶送风，有组织的座椅下回风的空调方式，形成“椅下送风、顶部回风——置换通风”的通风系统。在小球比赛时，通过减少组合式空气处理机组的送风量，以及部分关闭送风支管上的电动风阀并电动调节比赛场内旋流风口的送风角度来控制比赛场内的送风风速在0.2m/s以下，耗能大大低于一般的大型建筑物。  （6）大空间智能型主动喷水灭火系统  该系统具有联动功能：火灾报警后,消防控制室停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号；启动有关部位的防烟和排烟风机﹑防火阀等，并接收其反馈信号；消防控制中心在确认火灾后，应控制电梯停于首层，并接收其反馈信号；切断有关部位的非消防电源，并接通相关的火灾应急广播，火灾应急照明灯和疏散指示灯。  (7) 声学创新  体育馆首层室内墙壁采用木质吸音板，二层以上墙壁内侧采用轻质防火中空隔热吸音板，网架屋面采用k-13植物纤维素吸声材料的屋面板。植物喷涂纤维材料k-13在喷涂底板为金属网板时低频有较大的吸收（本馆采用75mm厚喷涂），因此选用适量的此类构造吸收。另外，在墙面安装一定数量的木丝板吸音材料加强低频吸收效果。场馆内的吸音效果甚佳，体育馆的声学混响时间为1.9+0.15s，游泳馆的声学混响时间为3.0s。  （二）、施工创新技术要点  （1）大型屋面网架施工技术  场馆内大厅屋盖采用双层变厚度钢网壳结构，沿长轴飞檐和周边挑檐与网壳相结合，达到结构受力与建筑造型的有机统一。网架结构为正放四角锥和正放三角锥双层变厚度螺栓球节点和焊接球混用网壳，周边柱点支撑，沿轴飞檐和周边挑檐与网壳相结合桁架柱作飞檐点支撑，节约钢材。网壳跨中处厚度4.05m，支座处厚度2m，短跨74.742m，网壳下弦矢高6m，矢高比为1/12.5，网壳下弦周边支承于主体结构框架柱顶，采用橡胶弹性支座与下部结构相连。网壳用钢为35～45kg/m²（不含檩条），大大节约钢材用量。  钢结构及屋面防腐防火的涂装，采用了以天然植物为原料、经过阻燃及防虫等化学处理而制成的一种符合环保要求的新型功能性吸声植物纤维材料k-13，该产品的防火能力及密度能有效地隔绝空气，能将屋面的防火能力提高20%-55%，并能有效地控制、缩短混响时间，提高吸音效率，达到降低噪音，改善环境，增进环境音质的作用。  （2）高标准游泳池施工技术  游泳池是正式比赛用场，游泳池需达到国际级比赛的要求，游泳池的内壁对角线距离偏差为小于±2mm（偏差值少于1/2500），在施工过程中采用高精度全站仪对游泳池的对角内壁的长度距离进行反复测量。  游泳池的结构防水采用掺膨胀剂混凝土，防水等级为p8，结构施工一次成型；柔性防水层采用水泥基防水。通过有效的配合比控制和施工质量监控，整体防水效果甚佳。  建筑节能和环保应用技术  混凝土结构屋面采用50厚挤塑型聚苯乙烯板；钢结构屋架屋面采用聚碳酸酯采光板，具有重量轻、柔韧性强、透光率高的特点；外窗以及外门采用断热型铝合金单框双玻，空气层厚20～30mm；外墙采用加气混凝土砌块。体育馆内隔热效果良好，建筑节能效果显著。  比赛场灯具选用高效节能型金卤灯，安装在网架马道上，采用智能照明系统（ba自动系统）进行控制，可以达到节能目的。  其他建筑新技术的应用  而且本工程还应用了多项建筑新技术，如：粗直径钢筋直螺纹机械连接技术、新型防水卷材应用技术、新型模板及脚手架应用技术、给水管道卡压连接技术、施工过程监测和控制技术等。  三、结语  通过应用以上各项创新设计和施工技术，大大加快了工程进度，提高了工程质量和施工过程的安全性，在建筑节能方面效果显著。多项建筑新技术达到国内领先水平，创造了较好的经济效益和社会效益。该项目在工程设计和施工中都应用了先进的建筑新技术，工程有较高的科技含量，在工程质量、节能环保、工程进度、循环经济和投资效益上取得了显著效果。该工程获得 “广东省优良样板工程”、“国家优质工程银奖”、“詹天佑故乡杯” 设计方面获得了“湖北省优秀工程设计二等奖”等多个奖项。  参考文献：  [1] 赵忠青、姜宇，中国体育场馆设计——谁的新机遇?——对话北京维拓时代建筑设计公司方案所所长岳兵，工程建设与设计,2011年02期。[2] 陈晓辉，大型体育场馆设计发展趋势初探，黑龙江科技信息,2011年06期。