吕强刘刚|体育建筑的运营与设计——可持续策略的软硬结合
低调的生菜
2020年12月01日 10:34:32
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国际奥委会于2014年12月提出了《奥林匹克2020议程》(Olympic Agenda 2020)。核心内容是降低奥运会申办和运行成本、 可持续发展、 提高公信力和注重人文关怀等, 将可持续性纳入了奥运会各个方面 [1] 。 近 30年以来, 国际奥委会制定的可持续发展普世价值观与行为准则得到了国际社会的广泛认同  [2] , 可持续发展措施日益丰富, 内涵逐渐增多,涵盖了从策划、 建设, 至运营、 拆除全生命周期的众多内容。

国际奥委会于2014年12月提出了《奥林匹克2020议程》(Olympic Agenda 2020)。核心内容是降低奥运会申办和运行成本、 可持续发展、 提高公信力和注重人文关怀等, 将可持续性纳入了奥运会各个方面 [1]

近 30年以来, 国际奥委会制定的可持续发展普世价值观与行为准则得到了国际社会的广泛认同  [2] , 可持续发展措施日益丰富, 内涵逐渐增多,涵盖了从策划、 建设, 至运营、 拆除全生命周期的众多内容。


1 我国体育建筑的发展现状

肇始于“2008奥运会” 的场馆建设热潮, 经历了2003~2013十年时间, 带动了众多政府投资兴建省、 市级体育中心。这一时期的标志性建筑包括“国家体育场”“国家游泳中心” 等。

2017年1月6日, 中国申办“2022年北京冬季奥运会” 成功, 可持续理念受到了高度重视。在“2008年北京奥运会” 的曲棍球场和射击场地,拆除临时设施, 利用既有的基础设施新建了国家速滑馆。国家体育场、 五棵松体育馆、 国家游泳中心、 国家体育馆、 首都体育馆等场馆, 通过承办冬奥会改善了设施条件, 实现了功能更新, 增强了场馆日常运营的适应性  [3] 。张家口赛区借此契机兴建了一批相关的市政配套设施, 提升了作为滑雪胜地的接待能力, 也为后续的城市发展奠定了基础。

2019年6月4日, 中国获得2023年亚洲杯足球赛的举办权, 北京、 天津、 上海、 重庆、 成都、西安、 大连、 青岛、 厦门、 苏州等 10座城市成为承办城市。

2019年 10月 24日, 中国成为“2021年世俱杯” 的主办国, 上海、 天津、 广州、 武汉、 沈阳、 济南、 杭州、 大连等8座城市成为承办城市。

2019年7月, 国家发展改革委、 体育总局等三部门联合印发《全国社会足球场地设施建设专项行动实施方案》, 为新建球场提供了政策保障。方案指出 :把足球场地设施作为重要民生工程和中国足球振兴的基础性工程, 围绕“政府支持、企业运营、 优质普惠” 的思路, 多方共同扩大有效供给, 增强公益性, 提高可及性, 探索足球场地设施建设新模式, 形成示范引领效应, 为足球运动在全国蓬勃发展奠定坚实的设施基础。

2020年4月16日, 恒大集团发布广州10万人足球场设计方案。同时, 恒大还将在全国再建3~5座可容纳8万~10万球迷的世界级专业球场。

本轮由世俱杯、 亚洲杯引发的专业足球场建设, 涉及国内17个城市——4个直辖市、 8个省会城市、 5个沿海一线城市, 遍布中国东部沿海南北沿线及西南、 西北区域。其所带来的影响力, 以及对国内体育设施建设的带动, 甚至已经超过冬奥会的影响, 直逼 2008年奥运会的影响力, 掀起了新一轮的体育设施建设热潮。随着这些专业足球场的落地, 中国的专业足球场数量将会快速与日、 韩追平, 甚至超越。

近年体育设施的建设模式呈多样化趋势 :

(1) 从政府主导, 转变为大型地产开发商介入。奥运会前后的项目大部分由政府主导, 具有决策快、 建设快的特点。但是在当时的语境下,场馆的后期运营刚刚起步, 除少数场馆外(如水立方等), 大部分场馆均未能达到理想的运营状态和使用效果。近些年, 华润、 恒大、 万达这样的国内顶级地产开发商开始以政府代建的方式介入体育场馆建设中, 资本的介入带来了逐渐深入的场馆运营研究与实践。

(2) 从阶段性的PPP模式, 到现在EPC模式的大范围推广。PPP和EPC模式的实施主体绝大部分为施工总承包单位, 它们通常选择与专业的场馆运营单位形成联合体, 共同推进场馆建设。

上述两种建设模式的变化无论实施主体如何, 其统一的变化是在场馆的建设过程中, 非赛事时间的场馆运营策略被提升至一个很重要的位置, 开始成为指导体育场馆建设的重要内容。


2 体育建筑运营策略研究与分析

绿色建筑运营管理的概念是在传统物业管理的基础上, 引入可持续发展理念, 即“在满足当代人需求的同时, 不损害满足下一代人需求的能力”。在建筑全生命周期中, 可持续运营是一个动态发展的、 追求可持续结果且被不断优化的过程。通过可持续建筑运营, 可以实现建筑使用阶段更低的能耗和用水量, 更少的运营成本, 更小的环境负荷, 同时确保使用者的健康及满意度 [4]
体育建筑与其他公共建筑在运营方面存在的不同 :
(1) 图书馆、 博物馆、 科技馆等建筑拥有长期可预期的稳定人流 ;影院每个放映厅的座位数在100~200, 剧院座位数通常在1 000左右, 且影剧院的电影播放和文艺演出的频率也较高, 较少出现空置状态。体育建筑则与之截然不同 :2 000座位数通常只是起步的小规模场馆, 游泳馆通常座位数约为4 000座, 体育馆座位少则4 000座,多则达到 1.8万座, 而对于体育场而言, 2万座只是起步, 多则达到 6万座、 8万座, 鸟巢则达到了10万座。
(2) 在举办大型活动的时候, 影剧院等在其场所内举办的日常营业性演出是不需要进行大型活动安全申请和审批的, 而体育场馆无论是举办赛事还是大型演出, 只要人数超过1 000人, 就需要进行大型群众性活动安全申请与审批。
(3) 体育建筑空间体积巨大, 照明、 空调等能源消耗也相应远高于影剧院建筑。
(4) 体育场馆内举办活动的频率远低于博物馆、 影剧院等公共建筑, 并且人流量非常不均衡(无活动时, 场馆基本空置 ;举办活动时, 瞬时人流量巨大) 能源的使用有明显的波峰波谷。
“白象效应(White elephant)” 的意思,是任何形式的过于昂贵的基础设施, 是地位的象征, 但是没有被充分利用或使用  [5] 。体育建筑具有典型的白象特点。场馆运营维护成本高, 导致场馆赛后经营状况不佳, 大量场馆被闲置, 乃至被废弃。例如 :雅典奥运会设施目前已经基本处于荒弃状态 ;日本长野冬奥会后, 因场馆设施的高额维护费用, 导致长野经济的衰退。“蒙特利尔陷阱” 成为大型体育赛事组织和大型体育场馆赛后运营的噩梦。
大型体育建筑可承担的功能主要包括体育赛事功能、 竞技体育训练和体育教学功能、 群众健身功能、 会展和演出功能、 紧急避难功能等  [6] 。大型赛事之后, 一些标志性很强的体育场馆会通过整合上述功能, 转换为以建筑之旅为主题的旅游景点 [7] , 从而获得了较好的运营效果。
以水立方为例, 造价约为 10亿元人民币, 按设计使用年限50年计算, 每年折旧约2 000万元。据估算, 水立方每年的能耗和场馆维护保养支出将达4 000万元, 场馆的长期可持续发展面临较大的经济压力  [8] 。所以, 水立方从设计开始就着力考虑赛后运营, 同时场馆的运营公司也制订了完善的运营策略, 从而成就了水立方迄今为止非常好的运营现状。世界体育总会主席、 国际奥委会2008年第29届北京奥运会评估和协调委员会主席维尔布鲁根先生在参观后表示, 水立方赛后运营是“成功的”, 是“奥运场馆赛后运营的典范”  [8]
当前体育建筑的运营策略主要集中于七个方面 :①策划先行, 优化建筑布局 ;②价值工程,投资有效使用 ;③弹性设计, 丰富场馆功能 ;④硬件升级, 增强观众体验 ;⑤专业管理, 提升使用效率 ;⑥多种经营, 拓展收入渠道 ;⑦打造品牌, 扩大广告价值。

3 设计与运营结合案例

如果说体育建筑为硬件, 那么贯穿始终的运营策划与运营管理则是实现场馆可持续目标的重要软件。运营目标的实现与建筑设计密不可分。在这个过程中, 可清晰转化为设计条件的运营需求的提出, 是最为关键的。所以, 在设计过程中, 与场馆运营团队共同工作是实现场馆可持续运营的重中之重。

青岛西海岸体育中心体育馆项目恰好具备了上述条件。华润作为具有体育场馆建设和运营经验的开发商, 拥有一个完整的运营团队来控制场馆的建设目标, 从而能够较好地将运营目标落实到设计中。

青岛西海岸奥体中心体育馆项目位于青岛市黄岛区。项目用地位于一个小型半岛的根部, 拥有非常好的海岸线资源。场馆设置1.8万个观众座席, 是一个可举办 NBA篮球赛的特大型场馆, 同时兼具演艺功能。

3.1 结合投资的建筑设计

项目用地总计4.3 h㎡, 东西向约210 m, 南北向约210 m, 需要容纳约8万 ㎡的建筑面积和800个停车位, 整体布局非常局促。场地内高差变化剧烈, 南北边线高差约24 m(图1)。

△ 1 基于可持续的多目标集成冬两场馆研究框架

初始的概念方案将原有山体消掉与用地北侧道路持平, 采用覆土绿化的方式消隐掉裙房的体量, 取得良好的节能效果的同时, 节约了裙房立面的幕墙成本。事与愿违, 高昂的爆破成本迫使设计组重新考虑建筑的体量关系, 平衡爆破与高度的关系, 于是采用了半爆破式的处理方案 :建筑的裙房上移, 建筑的主体随之被抬升, 在裙房下设置停车库(图2~图4)。

△ 2 概念方案 

△ 3 夜景效果图 

△ 4 剖面设计 
截至目前, 立面幕墙材料、 铝合金百叶百叶、屋面材料仍然在基于投资成本控制的原则下进行优化设计, 以取得建筑效果与投资之间的平衡。
这是设计与运营的根本博弈。选择成熟可靠的技术, 运用常规可控的材料, 在取得投资最优配置的前提下, 得到满足使用需求的美观建筑。
3.2 结合票务的看台设计
看台拥有体育馆的核心保障功能。在满足常规视线设计等基本要求的前提下, 结合票务的看台设计, 是取得场馆运营收入的基本条件。

1.8万座大型体育馆的看台剖面设计, 需要结合未来场馆的运营目标确定视线点及视高。这种规模的场馆, 保证场地为 40 m×70 m是基本要求, 但需要决策最差视线是哪一种。满足体操比赛的视线质量为1级的时候, 视线质量最好, 但也会加大看台区外轮廓, 并使看台最后排更高, 加大场馆体积, 且空调设备的投资增大, 这意味着更大的能耗(图5)。

△ 5 看台分析 
这类场馆未来售票收入的绝大部分会来源于大型文艺演出, 尤其是明星演唱会。越接近场地的座位售价越高, 所以下层看台座位数应尽可能多, 此时需要取得裙房层高与下层看台数量的均衡。结合既有案例及场馆内部实际的管线需求,通常 1.8万座体育馆的裙房层高会在 7~9 m。此时, 下层看台(含活动看台) 座椅数约占总数的50%~55%。

此外, 为减少演艺舞台对看台可销售数量的影响, 大型体育馆通常会选择将短边看台的一边作为搭台区域, 将此区域的活动看台数增加, 并在背后设置演艺人员的化妆间、 休息室等配套用房(图6~图8)。

△ 6 竞赛模式座椅平面图

△ 7 演出模式座椅平面图

△ 8 活动座椅轴测示意图 

3.3 结合演艺的条件预留

演艺模式与赛事模式的运营存在差异。

赛事模式下, 内场没有观众, 所有观众均从室外楼梯到达二层平台的观众大厅, 然后进入观众座席。演艺模式下, 场地内部设置临时观众,相应的也就需要考虑内场观众的出入流线及相应的卫生间等配套设施。

临时舞台区需要尽可能靠近训练馆, 以利于将训练馆临时作为演出的后台使用, 同时也需要在舞台后侧设置一定数量的、 独立的演员化妆、更衣室, 用以区分主要演员与伴舞等演员的不同使用需求。在演艺模式下, 运动员更衣室也会被转换为演员更衣室。

保持空间的灵活性。由于涉及换场, 供体育赛事(如篮球等) 使用的专用地板及体育器械在文艺演出时需要被拆除, 因此场地周边需设置较大的储藏间, 以利于在短时间内实现场地的快速转换。同时, 内场的临时观众座椅也需要大量的储藏空间(图9)。

△ 9 演艺模式:化妆间和储藏间 

3.4 结合换场的物流规划

体育场馆的基本功能是按照承接体育比赛的功能设置的, 因此在进行演出的时候需要进行一系列的设施、 设备的补充与临时搭建, 才能够满足承办演出的要求。

运营要求在最靠近舞台的位置设置至少两个40尺集装箱的卡车卸货位 ;室外需要预留能够遮风挡雨的临时货物堆场 ;从建筑的出入口至场内舞台搭台处的空间, 能够满足小型叉车的使用需求 ;至少两个建筑出入口处空间能够允许叉车通行, 以保证装卸同时进行 ;叉车通行地面承载力要满足负重作业 ;主要进货出入口附近应有承重至少3 t的货梯直达马道层, 屋面相应区域应预留不同演出功能的吊挂荷载(图10)……

△ 10 场馆物流流线 

专业运营顾问的前期介入是非常有必要的 :一方面, 针对场馆的具体情况提出未来的运营策划;另一方面, 要将这些需求转换为可指导设计的输入条件, 保证一次性设施到位, 避免后期拆改。

3.5 结合体验的硬件设施

观众对于场馆的体验是至关重要的。一味追求建筑空间的纯粹性而忽视使用者的需求, 对于体育建筑或许是灭顶之灾。

先进的视听感受是必要条件。体育场馆的LED屏幕变大、 变多已经成为趋势。室外的大屏能够充分调动场地内的观众气氛, 而超大的屏幕也能够拥有更好的视觉冲击力。2020年9月13日启用的美国洛杉矶SOFI体育场, 设置了全世界体育设施内最大的环形LED屏幕, 重达1 000 t, 面积7 000 ㎡,高12 m。这种设备的出现, 必然会逐渐影响未来体育设施的建造。

强调运营的场馆设置厨房和小规模分散的餐饮售卖点, 已逐渐成为体育场馆的标配。在鸟巢的包房里体验一场饕餮盛宴, 在水立方的泳池隔壁享受一餐精致的小吃, 都会给身处其中的观众带来一种特殊的体验, 同时能延长其在场馆内停留的时间, 并有可能带来潜在的经营收益。

3.6 结合性能的能源管理

能源管理是建筑可持续发展的最重要一环,也是目前关于建筑可持续研究最多的一个方面  [9] 。参考美国空调工程师协会(ASHRAE) 的估算, 获得LEED认证的建筑, 40年周期内的运营耗能会比非认证建筑降低 25%。有一项调查涉及在 1995~2004年间完成的33个LEED项目, LEED金级和银级项目的建造成本平均每年增加2% [10] 。这表明, 能源的管理对于建筑运营非常关键。

第一, 充分利用自然通风、 自然采光、 自然排烟、 太阳能热水、 雨水回用等自然资源, 以低投入的被动式节能措施, 将非活动期间的能耗降到最低。

第二, 结合建筑的地域和设计特点, 制定节能设计决策。通过仿真模型对建筑的关键设计参数, 如朝向、 体型、 空间布局、 围护构造等进行节能敏感性分析, 找到关键耗能点, 进行决策,避免盲目选择节能技术。

第三, 结合建筑的后期运营模式, 进行科学、 合理的主动技术设计。应根据活动和非活动多种工况下的使用模式、 使用频率、 使用周期等特点, 进行多种能源的互补利用及合理的末端组合设计, 以更好地提升能效

第四, 结合现代先进的智慧控制技术, 搭建能源智慧控制系统。  在上述设计的基础上, 以物联网和智慧控制技术为支撑, 设计搭建能源智慧管控系统, 实现气象条件、 活动行为、 环境控制设备之间的实时智慧联动, 真正达到供需平衡,减少浪费, 以取得更好的节流效益。


4 总结

体育建筑对于一个城市来说, 属于率先发展的基础设施之一。同时, 建筑本身有着较大的体量和复杂的空间结构, 占用了大量的社会资源、自然资源及土地资源 [10]
“人” 是建筑的使用者, 单纯强调建筑的节能是片面的, 如果建筑因为没有人使用而导致被废弃, 是最大的浪费。

对于体育建筑而言, 如何合理地分配建设资金, 进行适当地“加法” 和“减法”  [11] 创造条件, 使场馆能够得到充分利用, 并在此前提下使用可持续技术来降低建筑在正常使用情况下的能耗, 是体育建筑可持续运营的核心思路。■





参考文献

[1] The International Olympic Committee. Olympic agenda 2020[EB/OL]. (2018-10-10)[2020-09-25]. http://www.olympic.org/olympic-agenda-2020.
[2] 陆诗亮, 李磊, 解文龙, 等. 国际奥委会可持续发展理念下的冬奥会冰雪体育场馆设计研究 [J]. 建筑学报, 2019(1):13-18.
[3] 肖辉. 建筑功能可持续发展研究[J]. 南方建筑, 2016(4):108-113.
[4] 周围, Roland Stulz, 肖静怡. 基于德国体系的绿色建筑可持续运营管理[J]. 现代物业 · 设施管理, 2018(10):48-50.
[5] BIENHAUS A. Wie "Wei?e Elefanten" vermieden werden k?nnen[J]. Bautechnik, 2012, 89(10): 679-685.
[6] 肖辉, 刘洪燕. 浅谈城市发展背景下的大型体育建筑可持续利用[J]. 城市建筑, 2013(17):15-18.
[7] Elaine Gomes Borges da Silva, Laila Borges da Silva. Marcos em relacao ao desenvolvimento sustentavel eo crescente nexo ambientalista inserido no fenomeno dos megaeventos esportivos[J]. Revista de Turismo y Patrimonio Cultural, 2019(17): 179-192.
[8] 国家体育总局. 国家游泳中心运营管理和对外开放情况经验报告 [EB/OL].(2011-12-06) [2020-09-25]. http://www.sport.gov.cn/n16/n1077/n1467/n2455897/n2455950/n2456341/2504589.html.
[9] MALLEN C, CHARD C. A framework for debating the future of environmental sustainability in the sport academy[J]. Sport Management Review, 2011(14):423-433. 
[10] 吕强, 向雪琪, 贺海龙. 体育建筑的加法和减法—体育建筑设计的思维变化 [ J ]. 城市建筑, 2016(28):28-30. 
[11]   钱锋, 程剑. 建筑策划与建筑可持续—以体育建筑为例[J]. 住宅科技, 2017, 37(4):7-10.


图片来源

图1~图10 :CCDI悉地国际提供


作者简介

吕强 
天津大学建筑学院博士研究生, CCDI悉地国际设计集团副总建筑师、 北京区域总建筑师

刘刚  
天津大学建筑学院教授、 博士生导师, 天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室常务副主任



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