基于體育場看臺視線設計的方法及優化分析

馬雪松

摘 要:本文主要結合筆者工作實際經驗，針對現代體育場看臺視線設計的計算方法和數值變量進行了詳細地分析與探討，并總結和優化出一定的設計方法和優化策略。

關鍵詞: 體育場看臺視線設計方法優化

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1 簡單闡述

由于體育場的設計具有很強的功能性，除了滿足比賽場地的工藝設計要求，保證比賽的正常進行外，對于使用人數最多的看臺部分進行合理和優化設計，是體育場設計的重點，看臺設計中的視線設計則是其重中之重，視線設計決定了看臺各層的高度和距離，決定了看臺坡度的形狀和大小，從而直接影響著體育場的規模大小，使用功能和空間形式。

2 視線設計主要內容及主要數值變量的定義分析

影響視線設計的因素主要包括: 視點的選擇，排深，視距，各排視線升高值，首排距視點的水平距離以及首排距視點的眼高值( 如圖 1) 。

①視點的選擇: 視點是指為保證觀眾的觀看質量，在視線設計時，根據不同競賽項目和不同標準，保證觀眾看到比賽場地的全部或絕大部分時所確定的場地設計平面位置。

②排深( d) : 排深是指觀眾席位排與排之間的距離。

③視距: 視距是指，由觀眾眼睛到比賽場地中被觀察物體的距離。視距的長短，決定著觀看者的舒適程度。視距越近越清晰，但在體育場的設計中，由于比賽多以足球和田徑為主，場地較大，過近的視距反而會使觀看者頭部來回擺動，不利于觀看，所以視距的選擇還應根據具體比賽項目而定。

④視線升高差值( C) : 這個值是指前后排觀眾眼睛至視點視線間的垂直距離。

⑤首排距視點的水平距離( X1) : 是指看臺前沿至剖面視點的水平距離，一般作為運動緩沖帶和休息地。

⑥首排距視點的眼高值( Y1) : 是指首排觀眾保持坐立姿勢時眼睛距視點的垂直高度，首排高度主要保證觀眾不受在緩沖帶上行走的運動員的遮擋，大型體育場還應考慮下部活動座椅的高度。

3 各變量數值的變化規律及對看臺剖面的影響，由于現代體育場趨于多功能復合型，體育場中并不只舉辦單一賽事，各個賽事對場地大小高低的要求不同，視點的選擇也不同。

4 看臺視線設計方法及優化分析

4. 1 變量的確定

從上可見，各個變量在設計中得取值都不是一成不變的，根據實際場地，實際涉及的比賽項目以及各個體育場的規模要求，這些變量總是在一個范圍內變化，它們相互制約，共同影響整個通視曲線的變化。在優秀的體育場設計中，首要問題就是正確合理的解決好四個變量的取值，不斷調整，反復斟酌，視情況而定。四個變量中由于 d 和 C 的變化范圍較小，往往取定值，因此變化最靈活的是 X1 和 Y1，從視點出發，根據比賽緩沖區尺寸要求合理選取首排的水平距離，留出場地周圍的緩沖區域，一般 3 －5m 為宜，Y1 的確定則需考慮看臺下部空間的利用，和替補運動員的視線遮擋，一般根據下部用房層高需要而定。

4. 2 看臺剖面分段設計和優化

好多場地看臺采用直線升起形式，不僅使后排觀眾的視線遮擋嚴重，而且升起過高，行走和站立很不方便?，F代體育場設計通過作圖法和計算法兩種科學方法，確定出需要的通視曲線，在此基礎上逐一確定每排看臺的高度。

4. 2. 1 依次排列設計法:

現代體育場設計中除了規模很小的小型看臺以外，大型體育場的看臺縱向連續排數不超過 20 排，因此需要設置橫向過道，這樣，我們在剖面設計中，利用橫向過道將通視曲線打斷，將完整的看臺分為若干層，再通過每層的單獨出入口進出看臺，上層看臺的觀眾也可通過縱向過道到達下層看臺，以保證每個座位的可達性和疏散安全( 如圖 2) 。

4. 2. 2 疊層排列設計法

在大型體育場中，由于看臺數較多，依次排列法會使整個體育場規模巨大，導致最后幾排看臺的視距過遠，觀眾無法看清比賽。因此針對大型體育場設計需要對看臺剖面進行優化。

如圖 3，將分段后的上層看臺同下層看臺重疊一小部分，形成懸挑結構，這樣不僅拉近了上部看臺與視點的距離，縮小了體育場的規模，同時也使看臺更加緊湊，觀看氛圍更好。需要說明的是，這樣做會使上部看臺的 X1 值變小，后排升起變陡，因此需要對第一段看臺的 X1 值和 Y1 值進行合理調整。

4. 3 通視曲線的設計和優化

折線優化: 通視曲線在精確計算結果下，由于 C 值為定值，因此每排的升高高度不同，且多為零數，在實際施工中很難實現。因此實際工程中的通常做法是將通視曲線以折線代替，以 4 ～6 排為一組，這樣會使 C 值有所變化，但由于變化不大，通常被忽略，這樣的好處是方便施工，且更易計算和繪制( 如圖 5，以下均以兩層看臺為例) 。在此，我們在圖中的曲線上選取 2 個點 a 和 b，作直線，直線滿足的條件是: 既與虛線 AB，BC平行，也與曲線相切，如圖 6?？梢钥闯?，曲線 aA 段和 bB 段比優化虛線 AB 和 BC 陡，也就是說經過優化的折線并不是每排座位都能滿足固定的 C 值，因此為滿足視線的通暢，我們需要再次進行優化。

①提高 C 值大小: 通過改變通視曲線，適當增大 C 值，得出更陡的通視曲線，通過優化過的曲線進行分段折線處理，再次優化的折線看臺便可保證每層看臺的視線通暢。②切線法: 如圖 7，取 2 條曲線 AB 和 BC 段最陡處 A 點和B 點，分別作曲線的切線( 實際工程中由于看臺不是平滑曲線，因此這條線可以看做是最后一排看臺視高點和前一排視高點的連線，稍緩于所作切線) ，從圖 7 中可以看到兩端切線比曲線段陡，以所作切線作為看臺新的傾斜折線，只需 A點和 B點的前后排滿足 C 值要求，其他座位的 C 值均滿足條件。這種做法會使 Y1 變小，由于 BC看臺部分的視線有富余，可進一步優化，對 BC的坡度做適當調整，使 B點滿足 C 值要求，則可增加 Y1，方便前排觀眾的觀看和下部空間的使用。

結語

綜上所述，由于比賽項目，場地大小，建筑規模等都影響著看臺的視線設計，各種功能的選擇和工藝要求直接決定著通視曲線中各個變量的取值范圍，因此，雖然在看臺設計和計算上，已經有了比較成熟的方法和體系，但根據各個項目的特點和要求，還需對此不斷推敲，總結和完善。