感謝
UDG聯創設計
的投稿
古老的運河之畔
植根大地之上，於自然之間，
隨風起舞，
讓力與美順勢呈現，
彰顯對生命的禮讚。
自然彎曲的曲線，
將公園從大地中雕琢出來，
宛若天成。
用最接近自然的語言，
將天地間原始的力量賦予建築。
草地或水池吹來的風
乾淨且有力。
建築形式的變化微妙自然，
如同水面律動的波紋，
與蜿蜒的小徑，草坡，渾然一體，
形成一種詩意的融合。
2010-2019 | 10年磨一劍
歷時10年，超過
60
位主要設計師和業主，
無數輪方案最佳化，
22
次重大評審會議，
15
次專家會議，
超過
3800
位建設者，
82
次現場除錯，
7
次高難度吊裝。
十年磨一劍，從立項到仍在進行的改造升級，
歷經艱辛，棗莊體育場專案終於不負所有人的努力，
收穫了許多引以為傲的榮譽：
中國建築工程
魯班獎
2018~2019年度
中國地產設計大獎
銀獎
2018年度
中國鋼結構協會第十一屆
空間結構設計金獎
第十二屆中國
鋼結構金獎
山東省優秀建築設計
一等獎
2018年度
山東省建設工程
優質結構杯獎
2016年度
二星級綠色建築
設計 2016年度
發明專利
2
項， 實用新型專利
10
項
省級工法
8
項，其他獎
5
項
日前，全球知名專業體育場資料網站
StadiumDB
發起的2018 年度
全球最佳球場
評選結果揭曉，
透過“價值、功能、創新”三個維度的綜合評比，
山東省棗莊體育場位居
第四名
。
當棗莊體育場建成並對公眾開放時，
這座城市收穫了
一座
世界級的
體育活動中心。
▲ StadiumDB網頁
StadiumDB是全球知名的專業體育場資料網站，已連續開展全球最佳球場評選活動
9
屆，投票評比年度體育場，堪稱全球最大規模。除了每年由球迷評選出最佳人氣球場外，2014年主辦方首次引入建築師評委，獨立進行專家組投票。
▲ 2018 全球最佳體育場
“棗莊體育場是目前國內最大的平面橢圓形、空間馬鞍形索桁結構之一，專案榮獲魯班獎和中國鋼結構金獎。該工程應用大型弧形鋼結構和大跨度索膜結構，這是繼鳥巢、水立方之後，對該技術的又一大規模使用和探索。屋面採用大跨度車輻式索膜結構體系，索系由320根索組成，單根索最長達240米。現場採用地面組裝後一次整體提升到位的施工方法，施工難度極大。外圍護採用鏤空弧形拉花鋼結構，立面與地面水平夾角呈80°。406個雙曲面彎扭構件上下彎曲且左右扭轉，縱橫交叉、十分複雜。”
——StadiumDB
StadiumDB有全球最大，最全的大型場館，球場的資料庫。歷年的最佳場館中不乏知名設計師的傑作。
▲ 2017 全球最佳體育場前4名
▲ 2017 全球最佳體育場前4名
自然 · 靈動
| 公園裡的體育場
棗莊市體育場專案資訊：
等級：建築設計等級為一級，定位為國家體育建築乙級標準
規模：中型體育場
建築面積：85470平方米（其中配套約13266平方米，地下建築面積14778平方米）
觀眾席：31284座（其中普通觀眾席31021座，貴賓席263座，無障礙62座，陪護席62座）
層數：四層
建築高度：（建築最高點）為40。23米
▲ 總平面圖
|
總圖 · 概念生成
棗莊市民中心專案選址位於山東省棗莊市薛城區和諧路以東，多少江路以南，民生路以西，長江路以北。專案分為兩期，一期工程為文化中心，包括大劇院、規劃館、圖書館、博物館等文化建築；二期工程為體育中心，包括體育場一座，體育館一座，游泳館一座，以及與體育中心配套的停車場、全民健身廣場、公園綠地等服務設施和配套設施。
▲ 功能分割槽
最初的概念來自棗莊市“江北水鄉”，“運河古城”的城市形象定位，以蜿蜒的曲線象徵運河水系，以環繞的道路，婉轉的水體組織整個文化體育公園。流動的曲線圍合出不同功能的空間，使建築與景觀宛若天成。
▲ 概念草圖
自然彎曲的曲線是景觀和建築的主題，看上去天然生動，其實草木間無不是精心設計的痕跡。作為人工環境，體育公園將地形、建築、植物、路徑不加區分地編織在一起，渾然一體。
|
功能
· 混合開放
市民中心專案以南北對稱的方式佈局，與北側市政廣場、鳳鳴湖等共同形成新城南北軸線。體育場則處於新城軸線的最南端，是中軸線上的“壓軸”建築。這條軸線，聯絡了體育場館、中心廣場及主要城市空間，形成基地與城市空間的呼應；斜向的軸線不僅僅是視線通廊，也與城市主要生活區聯絡，形成與周邊居民日常活動的緊密結合。
▲ 南北軸線
周圍的綠化及廣場構成自然體育公園。設計注重把體育場館舉辦活動，比賽這樣事件性的功能與日常型空間結合起來。體育公園完全對市民開放，功能的混合佈局使得文化公園的每個角落充滿了活力。
▲ 體育公園鳥瞰
24小時活力空間的設定使得建築群與城市產生最大限度的互動。無論是白天的體育文化活動，還是夜間的大型演出集會，清晨的慢跑以及傍晚的散步，無不讓市民體會著城市的魅力。
▲ 體育公園內的小徑
文脈 · 象徵
|匠心獨運的設計
|慶祝 · 中國燈籠
體育場可以說是一種聚集、慶祝的空間。最初體育、體育賽事的初衷也是對生命，對人類力量與美好的一種禮讚，慶祝。棗莊體育場的造型概念之一來源於“燈籠”，這個被中國人賦予了慶祝，禮儀，讚美意向的傳統物件。
整個體育場如同一箇中國傳統的紙燈籠，不同曲度的波浪線形的結構，圍合形成整體立面造型。這些波浪線從紙燈籠上的拉花紋理抽象而成。屋面同樣延續波浪形拉花的設計。
▲中國燈籠的意向
屋面結構採用整體張拉索膜輕型結構，看臺遮蓋部分採用白色PTFE膜材，營造出一個輕盈典雅，半透明的屋頂造型，加上拉花立面的通透性，整個體育場顯得極其輕盈，通透。遠遠看去，體育場半掩在高低錯落的景觀中，白色屋面若隱若現，如同漂浮於綠茵之中。
▲ 體育場造型
|
動感 · 水波紋的意象
體育場造型概念的另一個靈感來自於棗莊“江北水鄉，運河古城”的城市形象定位。波浪形的紋理又恰似迎風盪漾的粼粼波光，像徵運河千年不停息的波濤。充滿動感和張力的元素讓建築擁有了靈動的特質。
▲水波紋的抽象提煉
外圍護結構獨特的鏤空造型如水一般律動，實現了剛與柔的完美結合。除了與運河所象徵的水的意向契合，作為承辦體育活動的公共建築，體育場的設計蘊含了動態的理念。運動時身體的舞動，力與美的展現，均為建築的外表面和內部空間注入靈感。
▲ 充滿動感和張力的線條
在體育場內透過建築看公園或城市，波浪形的維護結構提供了一個戲劇性印象深刻的體驗。連線了體育場內外視線和聲響，讓建築與環境、城市有更好的互動。紅色塗料和鋁合金材料與白色外層表皮形成鮮明的對比，增強了建築富於動感活力的特徵。
▲ 體育場室內，室外效果
結構 · 構造
| 合理性 先進性 經濟性
棗莊體育場採用的創新技術主要包括：輪輻式馬鞍形整體張拉索結構設計、自鎖式抗滑移索夾設計、超長混凝土結構設計、預製清水混凝土看臺設計等。其中，輪輻式整體張拉結構，以其合理的受力特性和極高的結構效率，使建築中的“力與美”達到了高度統一，體現了當代先進建築技術和施工水平。
▲ 體育場內部
|
型式 · 結構形式的確定和最佳化
中國高速發展 40 年，各地形態豐富的體育建築層出不窮，但大多為剛性結構，建築材料大多采用鋼材。傳統鋼結構表現力有限，較大的自重給下部支承結構造成負擔，尤其是水平推力對基礎安全影響較大。
▲ 棗莊體育場
▲ 深圳寶安體育場 ▲ 佛山體育場
基於此，體育場最初的方案是：屋頂結構採用自平衡的張拉結構體系（Ring cable roof structure），外圍拉花結構則採用預應力預製混凝土＋裝配式節點（PPC）。區別於國內已經建成的佛山世紀蓮、深圳寶安體育場的徑向肋環形全張拉結構，本專案採用切線佈置徑向索桁架，賦予屋頂動感韻律。
▲ 體育場結構構成
體育場由看臺、屋蓋罩棚和周圈鋼外罩組成。其中，看臺採用混凝土框架—剪力牆結構體系，看臺板為預製清水混凝土看臺板；屋蓋罩棚為整體張拉索膜結構；周圈鋼外罩為箱形截面空間網格結構。屋蓋罩棚透過鋼斜柱支撐在混凝土看臺結構上；周圈鋼外罩為獨立結構，頂部與屋蓋罩棚柔性連線。
▲ 體育場結構和空間關係
2013 年4 月25 日在濟南舉行了棗莊體育場擴初評審會，與會專家提出若干很有價值的建議。主要集中在屋蓋結構與拉花結構的關係，以及拉花結構材料和屋蓋覆蓋材料等環節。
1.
屋蓋結構不要直接支承於拉花結構，在混凝土看臺上起斜柱，並在頂圈設定V 形支撐，保證屋蓋體系的穩定性；
2.
預應力預製混凝土結構（PPC）改為鋼結構，並調整鋼箱梁截面尺寸，以節約鋼材；
3.
屋蓋覆蓋材料由透光性更好的陽光板改為張拉膜結構。
▲ 最初方案的內部效果
增加獨立斜柱和V 型支撐後，雖經過反覆最佳化截面尺度和傾斜角度，但室內空間終不如原來開敞、乾淨。拉花結構變為鋼結構後，為避免箱形截面的四塊板扭曲，拉花曲面重新調整，但仍有扭曲板件存在，給鋼結構製作帶來一定困難。
▲ 對拉花部分尺寸的推敲，內部效果
而且拉花結構從原方案屋頂的支承結構功能遺憾退化為裝飾結構功能。為最佳化用鋼量又不得不減小拉花截面尺寸，原來的尺度衝擊力被削弱。但建築、結構設計師們仍在限制條件下精心推敲、比較以達到最佳的效果。
▲ 對拉花部分尺寸的推敲，外部效果
▲ 對屋頂材料透明性的推敲
|
創新 · 結構體系
屋蓋結構體系創新
屋蓋結構採用輪輻式馬鞍形整體張拉結構體系，該結構透過對傳統的輪輻式索桁結構體系進行改進，從而形成全新的整體張拉結構體系。屋蓋結構模型示意圖如下。
▲ 屋蓋結構示意圖
1.
內環斜拉索佈置
在內環上、下索及飛柱之間設定斜拉索，透過控制斜拉索的長度和預應力分佈以實現屋面馬鞍造型。這樣，一方面，實現了建築馬鞍造型和結構佈置的統一，提高了整體建築設計的合理性；另一方面，透過設定內環斜拉索，提高了內環和整體結構的抗扭剛度和整體穩定性。
2.
上徑向交叉索網布置
為實現建築膜屋面造型的靈活多樣性，以及提高結構在不均勻荷載下的受力效能和穩定性，將上部徑向索佈置為雙向交叉索網形式。透過上徑向交叉索網布置，一是提高了結構的整體剛度和受力效能；其次，實現了建築造型的多樣化，美化了建築內部效果；再者，結構佈置和建築造型達到一致，減少次結構的佈置，提高了整體結構的合理性。
▲ 體育場屋蓋平面
節點創新——自鎖式抗滑移索夾
1 .
自鎖式抗滑移索夾的效能
透過計算分析和節點試驗證明，自鎖式抗滑移索夾的抗滑移極限承載力達到800kN以上，滑移量小於0。1mm。
2.
節點的創新性和先進性
透過採用自鎖式抗滑移索夾，提高了結構的受力效能，併為實現屋蓋結構的馬鞍造型提供重要的支撐作用，因此，取得了良好的綜合效益。該索夾的設計已取得發明型專利，索夾結構模型示意圖如下。
▲ 創新節點
超長混凝土看臺結構設計
看臺平面呈橢圓環形，長、短軸尺寸分別為241。6米、223。2米，外圈周長達到737米。根據建築佈置、屋蓋罩棚與看臺結構相互作用的特點等因素，看臺結構不設定永久變形縫。透過在設計和施工方面採取全面、充分的措施，以保證結構達到承載力和正常使用要求。主要的設計措施包括如下內容：
1.
計算措施
主要有地下結構溫度場模擬、基礎剛度模擬、混凝土收縮當量溫差計算、混凝土徐變引起的應力鬆弛分析、混凝土剛度折減計算以及結構模型的模擬計算分析等；
2.
構造措施
主要包括設定減弱基礎剛度的墊層、地下室外牆凹槽式引導縫、地下室外牆和地下室頂板折板構造、樓層雙梁式引導縫、施工後澆帶等。
▲ 室內看臺
施工 · 運用
| 技術創新 新技術運用
| 創新 · 施工技術
施工創新技術主要包括彎扭壁板的加工檢測技術、拉花鋼結構網狀X節點組裝技術、網狀X節點構件空間扭曲度加工技術、梭形構件加工技術、筒體焊接防裂縫技術、鋼環梁構件組拼一體化加工技術、拼裝胎架的設計和施工技術、彎扭構件組裝焊接後的檢測技術、拉花鋼結構安裝臨時支撐技術、弧形拉花鋼結構構件定位測量技術、PTFE索膜結構張拉固定技術、大跨度索結構整體張拉提升技術等。
▲ 施工現場
|
創新 · 新技術應用與效果
本工程透過採用一系列設計、施工、管理創新性技術和新理論為專案的成功實施提供了有力的技術支撐。研究成果與新技術解決了本工程一系列技術難題，降低了建造難度、提高了工效，確保了工程質量與工期，取得了良好的經濟和社會效益。新技術應用與效果具體如下：
▲ 安裝過程
1.
透過新技術應用與創新，獲授權發明型專利2項，實用新型專利10項，科技查新3項；
2.
透過技術研究和創新，《複雜菱形格構式鋼結構及車輻式索膜結構製作與安裝技術》經科技鑑定達到
國際領先水平
；《弧形拉花鋼結構加工與安裝技術》 和《PTFE索膜結構安裝張拉技術》2項技術經科技鑑定達到國內領先水平；
3.
研製出看臺板兩端可調堵頭，可實現同一型號多塊板，透過改制模具的方式進行模具的重複利用，以降低模具製作成本。本工程預製看臺板有2195塊，型號多達375種，但只用26套鋼製模具即可滿足生產需要。
▲ 吊裝現場
十年磨一劍，棗莊體育場歷經艱辛，終於不負所有人的努力，為城市添上精彩的一筆，為人們提供一個優美獨特的建築藝術作品。感謝那些艱苦卓絕，不負此生的日子，感謝為本工程殫精竭慮付出的設計團隊、施工團隊，更要感謝業主的大力支援，沒有他們的堅持，不會有如此贏得世界級聲譽的優秀專案誕生。
Information
專案資訊
專案名稱：棗莊市市民中心二期體育場工程
專案地點：山東省棗莊市薛城區
建成時間：2017。9。30
建設單位： 棗莊金聲文化產業發展有限公司
建築設計單位：上海聯創設計集團股份有限公司
建築設計團隊：聯創設計集團 無界工作室，聯創設計集團 都市綜合設計研究院
結構設計團隊：聯創設計集團 結構二部
機電設計團隊：聯創設計集團 機電二部
景觀設計團隊：聯創設計集團 城市規劃景觀設計研究院
結構施工圖合作單位：上海建築設計研究院有限公司
結構方案合作團隊：一堂工程設計研究中心
屋蓋設計團隊：MakMax
施工單位：中國建築第八工程局有限公司
施工合作方：上海太陽膜結構有限公司
施工合作方：江蘇滬寧鋼機股份有限公司
攝影：姚力