中船第九设计研究院工程有限公司 200333
摘要：本文就体育馆建筑设计中绿色建筑理念的科学融入进行了一些探讨，从考量建筑环境、体育馆热损耗度的有效缓解、绿色新技术的引用三方面入手，探究基于绿色建筑理念下的体育馆建筑科学设计。
关键词：绿色建筑理念；热损耗；浅地层换热
引言
在建设体育馆的过程中，发现自然环境对建筑空间环境所产生的影响是多样性的，体育馆建筑物的能耗会受到建筑物朝向的影响，本文就基于绿色建筑理念下的体育馆建筑设计展开研究。
1 体育馆建筑设计中绿色建筑理念的融入
体育场馆的规划设计应该针对细节问题进行，保证制定的设计方案与当地的实际情况相适应，更要保证设计方案的制定是具体可操作的。保证体育馆在正式运营中能与人们的日常生活充分契合。这便是绿色体育馆建筑应该具备的性质。以青岛浮山创客体育公园为例，该建筑设计是对绿色建筑设计理念的充分体现，在建馆初期，规划人员就充分考虑到了周围的环境，山体修复是本建筑项目的基本出发点，其中应用比较多的设计方法是消隐，所建设的建筑物形体与山势基本适应，生长动势比较明显，建筑体量为梯田式，屋面为种植形式，实现对空间的充分利用，主要的服务对象是当地的居民，也包括外来的游客[1]。如图1所示为现代化的体育馆建筑。
2 以绿色建筑理念为背景，策划体育馆建筑设计方案
在国内，体育馆的建设一般是结合某一机会，就比如说奥运会和全运会。正是因为如此，建设体育馆会充分考虑到比赛的使用需求，而对赛后使用需求的考虑却不够全面，这就导致赛后体育馆的经营情况不太理想。为了改善这一情况，我国在策划体育馆建筑的设计方案时，应该积极借鉴国外优秀的经验，又或者是是从中汲取教训。比较典型的是悉尼奥林匹克公园，在奥运会举办完成之后，体育馆的亏损非常严重，在迫不得已的情况下，只能把冠名权出售，使得亏损情况获得改善[2]。
以绿色建筑设计为重要的理念，不应该忽视体育馆后期的运行情况，保证建筑物在后期也能投入高效运营中，保证建设的体育馆建筑是真正意义上的绿色建筑。以都江堰体育馆为例，在设计之初只是为了满足使用需求，而在建设的过程中，当地政府认识到满足后期的运营需求也很有必要。在体育馆建筑完成竣工之前，实施一系列可行有效的改造计划，避免一大部分的后期消耗。虽然其中也有需要返工的地方，但是后期所能获得的经营效益远远超过返工损失。体育馆建筑设计方案的策划要求设计师与业主方共同参与，从而明确项目产品的正确定位。而对于政府部门来说，要对城市的实际情况进行整体考量，在此基础上，实现对有关项目的统一设置，在城市范围内营造体育文化产业环境。后期运营规划意义重大，对于建筑师和业主来说，相互之间应该密切配合，不管是体育比赛的举办，还是大型展览活动的举办，都应该合理选择、规划，相应的要求要在设计任务书中加以明确。
3 基于绿色建筑理念下的体育馆建筑设计环节
3.1 全面考量施工场地周围的环境
在实际展开体育馆建筑的综合设计活动时，对于设计人员来说，应该对场地进行全面的测量，以保证给出的设计图纸能够在实际的施工工作中能有效开展。设计人员全面综合调查周围的环境，初步确定出与当地地质特点相适应的建筑设计施工图，密切结合当地的实际情况，向其中融入绿色建筑设计理念，在此基础上运用比较先进的规划设计理念，以保证建设的体育馆能充分体现绿色环保建设理念。
3.2 缓解体育馆的热损耗程度
就生态层面而言，要制定有效的保护措施。体育馆的热损耗程度与体育馆的外围设计有密切联系。这些外围设计部分包括外部墙壁、屋顶、玻璃幕布。通常情况下，建设体育馆所使用的屋顶材料都是轻质的，而在实际的建设过程中，建设体育馆还不会使用一般的种植墙。使用比较多的是有双层结构的金属屋面，这种材料的优点是消耗的能源会明显减少。如果建设的屋顶结构使用的是双层金属，就需要在结构中间设置空气层，空气层的设置能保证体育馆良好应对恶劣天气，缓解屋顶需要承受的阻力。能在夹层中形成自然通风系统，这会在很大程度上降低屋面产生的能源损耗，保证体育馆建筑屋面的使用寿命得到延长。有效缓解体育馆内的热损耗程度应合理设计高天窗，把天窗的高度控制在3米左右，将天窗高度和垮度之比控制在0.45左右，比如某体育馆工程项目中，天窗高度和垮度之比为1:1，如图2所示，为体育馆的气流组织示意图。
3.3 合理引用绿色新能源和新技术
在设计体育馆建设方案的过程中，要充分考虑到绿色新能源和新技术的应用。通风系统是体育馆的重要组成部分，如果体育馆室内通风顺畅，把先进的风力发电技术应用其中就很合适。该技术的应用能成功实现风能和动能相互之间的转化，在叶片的作用下，由风能转化而来的动能可以进一步转化为机械能，最后在发电设备的作用下，动能就能转化为电能。实现对自然能源的充分利用，达到节能减排的目标。体育馆的运营要消耗大量的能源，这些能源可以由太阳能提供。当前太阳能的应用在现实生活中已经非常普遍，太阳能会在体育馆的多方面运行中发挥作用。太阳能属于一种无污染的可持续能源，使用太阳能可以减少其他类型能源的浪费，也能降低污染物的排放量。体育建筑在实际运营中会用到大量的水资源，水在人类的发展中发挥非常关键的作用，做到节约用水很有必要，在时代不断发展进步的背景下，不仅科学技术水平在不断提高，节水技术发挥的作用也越来越明显。当前水资源循环利用受到广泛关注，应用比较多的就是水回收系统，使得体育馆建筑在正式运营过程中有效缓解了水资源的浪费情况。该项技术的应用还能准确测量可回收的水量，安装的水回收系统要以实际情况为依据，选择合适的型号。
4 基于绿色建筑理念下的体育馆建筑设计案例分析
4.1 布置方式和手段灵活，丰富体育馆的使用功能
以某中学的体育馆功能为例，不仅需要满足学生上体育课和日常训练的需要，除此之外，学校还会在体育馆内举办集会、文艺演出活动。也就是说学校的体育馆主要有三大功能，分别是教学、集会、服务。该体育馆场地的尺寸是长52米、宽32米。调节活动看台，就能实现对运动场地大小的有效调节。考虑到不同的功能需求，制定了不同的布置方式。可以改变位置的是主席台、舞台、座位的不同排列顺序。在布置手段和方式都比较灵活的前提条件下，有效丰富了体育馆的使用功能，也在很大程度上提高了体育馆的使用效率。
4.2 运用浅地层换热，保证体育馆内温湿度适宜
所建设的体育馆有比较高大的场馆空间，能保证体育馆内达到舒适的温湿度，调节馆内空气质量会消耗大量的能源。要想有效解决这一矛盾，就应该加大自然通风量，在实现科学研究的基础上，完成计算活动。为了保证自然通风量是充足的，选择地道风降温系统比较合理，运行的原理是浅层地能换热，保证运行能耗和舒适的室内热环境相互之间能达到稳定的平衡状态。地下环境的温度一般处于稳定状态，在地道内实热空气和冷空气的相互交换，使得地层所蕴含的巨大吸热和放热能力得到充分利用。利用浅层地能的方式一般都比较简单，可以分为两个步骤，第一步是空气和地道进行换热，达到冷却和加热空气的目的。第二步是使用设备完成空气和建筑之间的换热。所设计的地道总长度为300米，能降低空调冷量100到120kW，最低减少用电负荷30%。如图3所示，为地道风空调换热系统规划示意图。总的来说，这项技术的应用原理是比较简单的，实际投入使用也比较方便。该体育馆附近有集中的供热管网系统，这就意味着冬季供暖源已经有了保障，需要重点考虑的是夏季供冷方案，真正需要供冷的时间是6月到8月，周围有使用地道的风系统条件，地道设置在建筑物的西北侧，地道的建设方式是将预制混凝土管埋入，也可以砖砌地道。
4.3 实现天然照明和自然采光的有效结合
人类有史以来一直都在使用的能源就是太阳光，与人类有着强烈的适应性，对人类也是非常亲切的。太阳光是一种清洁而又丰富的光能资源。所建设的体育馆应该尽量实现天然采光，这对人的身心健康来说非常重要，与此同时也是对节能和经济意义的重要体现，该体育馆的建设实现了人工照明和天然采光的有效结合。天然采光能支持体育馆白天的运行，使得照明用电的能源消耗得到有效节约。该体育馆大厅的尺寸为长56米、宽40米[3]。空间比较大，也比较容易发生大厅深处自然照明不足的情况。白天使用体育馆也需要使用人工照明手段。体育馆的设计加入了采光窗，以建筑的不同要求为依据，保证制定出的照明形式符合实际的使用要求。体育馆采光设计的风格应该与建筑物的整体风格保持一致。保证天然光线的照射是均匀的，有效遮挡南侧直射的太阳光，同时也有效补充北侧光照。如图4所示，为体育馆的西南透视现场图示。
5 结束语
综上所述，基于绿色建筑理念下的体育馆建筑设计应做到三点：全面考量施工场地周围的环境；缓解体育馆的热损耗程度；合理引用绿色新能源和新技术。绿色建筑理念下的体育馆建筑设计方案的应用丰富体育馆的使用功能，运用浅地层换热，保证体育馆内温湿度适宜，实现天然照明和自然采光的有效结合。建筑物的设计和建设应尽量符合绿色环保要求，从而有效缓解当前的生态危机。
参考文献：
[1]姚怡聪,李岳岩.基于绿色建筑理念下的体育馆建筑设计分析[J].城市建筑,2019,16(03):84-85.
[2]金继国. 城市社区体育馆优化设计策略研究[D].华南理工大学,2018.
[3]郑叶路,俞乐伟.绿色建筑理念下的体育馆建筑设计研究[J].建材与装饰,2018(18):114.
论文作者:戴夏
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/17
标签：体育馆论文; 建筑论文; 理念论文; 建筑设计论文; 地道论文; 馆内论文; 采光论文; 《城镇建设》2019年第15期论文;