中新天津生態(tài)城健身中心項目，位于生態(tài)城北部片區(qū)，總建筑面積7800平方米，地上兩層，地下一層，含三個標準網(wǎng)球場地，三片羽毛球場地、健身館、乒乓球館和臺球館。

 
結合項目的地域特征和功能要求，明確了“低能耗體育健身建筑”這一設計目標，為了實現(xiàn)這一目標，整個設計過程圍繞“綠色創(chuàng)意”以及“體現(xiàn)創(chuàng)意宗旨的精細化技術設計”兩方面進行。

綠色創(chuàng)意篇
健身中心從綠色角度出發(fā)設計，將綠色原理和技術應用到從構思、方案生成、技術實施
的全過程中。
1、設計方法：問題導向   技術集成
一方面以問題導向為思考方法，提出針對體育健身建筑的綠色建筑特點和問題，并針對核心問題提出節(jié)約能源與資源的解決方案；另一方面通過指向問題的技術集成應用，將各項適宜技術整合使用，達到最優(yōu)的綠色建筑效果。
   本項目綠色建筑提取的核心問題是“大空間多運營模式體育建筑的節(jié)能”以及“標準化結構體系的快速建構”。
由此得出節(jié)能與節(jié)材的核心策略：

 
根據(jù)問題導向，提出健身中心的技術集成框架：

 
2、形體創(chuàng)意：簡單體型  形體變化
形體節(jié)能是健身中心外形設計的出發(fā)點，在簡單體量的基礎上追求形體變化。首先采用節(jié)能的簡單形體，體形系數(shù)僅為0.13；通過形體生成的變化（通過對公共空間的扭轉操作，生成直紋旋轉曲面）傳達體育建筑飄逸、動感的形態(tài)。
直紋曲面形體一方面在南側和東側形成自遮陽，另一方面流線型的造型有利于導風，優(yōu)化室外風環(huán)境。

形體高度的生成邏輯中將健身區(qū)和羽毛球場設置于地下，充分利用地下空間，一方面降低建筑高度，形成適宜的城市建筑尺度，同時減少對北側住宅的日照影響。

3、內部空間造型：異形曲面空間
健身中心在南側和東側的大廳及休息廳借助直紋曲面形成了豐富的室內公共空間，白色的結構構件形成變幻的韻律，通過錯落的窗形成變化多端的光影效果。異形的曲面空間還起到優(yōu)化自然通風和促進熱壓通風的效果。入口大廳與共享中庭貫通流動，網(wǎng)球場休息平臺也延伸到東側的共享中庭之中，可體會變幻的曲面韻律空間之美。健身場地空間完整簡潔，不設吊頂，暴露結構構件，體現(xiàn)了運動空間的大氣與結構美。健身場地的配套衛(wèi)生空間通過精細化的功能分割，形成更衣、衛(wèi)浴等專屬空間。
    位于二層的網(wǎng)球場上方屋頂加入了帶型天窗的設計元素，以增加網(wǎng)球場室內的自然采光
照度，從而減少人工照明，達到節(jié)能的目的。天窗的尺寸，數(shù)量和位置都是通過計算機模擬室內采光照度最終確定的。 

 
4、功能整合：便利性  簡潔性  節(jié)能性
建筑的平面功能綜合考慮了使用的便利性、空間的簡潔性以及布局的節(jié)能性。地下層為羽毛球、健身區(qū)及設備用房；首層為入口大廳、羽毛球、乒乓球和臺球等體育功能；二層為完整的網(wǎng)球場。
結合使用功能和節(jié)能原理，將公共活動空間以及主要空間布置在平面的東南側，將設備、交通核、衛(wèi)生間等輔助空間布置在建筑北側。
公共空間結合曲面幕墻體系，采用天窗自然采光，并結合共享空間形態(tài)自然通風。網(wǎng)球場采用聚碳酸酯天窗自然采光，即無眩光，又具有極佳的保溫性能。

功能分析圖： 

 
5、立面設計：整體性  標志性
健身中心的建筑造型從城市設計角度出發(fā)，與周邊的建筑相呼應，采用現(xiàn)代主義建筑風格，追求建筑的整體性與標志性，通過簡單體量的變換操作，生成直紋曲面扭轉的生動造型，體現(xiàn)體育建筑的動感與飄逸。
建筑造型結合鋼結構體系的特點，通過結構、構件的標準化，達到了節(jié)材和快速建構的目標。同時，通過標準化構件的旋轉操作，生成了獨特的體量，達到了數(shù)字時代參數(shù)化設計的“標準化定制”模式（即運用標準化的構件以參數(shù)化的操作方式產(chǎn)生非標準化的定制形體）。
建筑表皮材質選擇銅鋁復合板幕墻體系，以銅表面高雅的金屬黃色一方面體現(xiàn)出獨特的金屬質感，另一方面與世茂生態(tài)展館的金色表皮相呼應。 

6、氣候的分析及利用：綜合考慮  均衡體量
建筑布局及形體綜合考慮了天津的寒冷氣候特點，結合太陽輻射、風、溫濕度等進行綜合分析，得出均衡的造型體量。

中庭熱壓通風

 技術特色篇
1、建筑專業(yè)
設計難點主要集中在二層的網(wǎng)球館部分的消防設計：由于網(wǎng)球館要求的面積大、空間高、用地的局促以及特殊的外立面效果等等因素，使得網(wǎng)球館在分區(qū)面積和疏散距離方面均不能滿足《建筑設計防火規(guī)范》中的規(guī)定（見圖1）。

為解決上述問題，根據(jù)項目體育建筑的特殊性，按照《建筑設計防火規(guī)范》以及《體育建筑設計規(guī)范》中體育館其防火分區(qū)最大允許建筑面積可適當放寬的相關要求，經(jīng)與生態(tài)城消防部門多次溝通，最終得出解決辦法：在分區(qū)面積上書面提出放寬申請；在疏散問題上，增設開向休息區(qū)的防火門，作為第四疏散口（此疏散口至室外出口的最近直線距離為16m），使得網(wǎng)球館最遠一點距安全出口的距離為30.5米（見圖2），在此基礎上同樣書面提出放寬申請；將申請?zhí)嵴埾酪?guī)范編制組給予認定。
最終實現(xiàn)了網(wǎng)球館完整的使用功能，最小程度減小了對外扭轉造型室內空間效果影響，且經(jīng)濟合理，較好的解決了消防設計難點。
此項措施也為我們在今后的工作中遇到類似體現(xiàn)特殊功能不能滿足現(xiàn)行規(guī)范的情況下，如何在理性、客觀、全面進行分析、評估的基礎上與客戶、消防部門溝通和探討最終尋找出解決方案，提供了實踐經(jīng)驗。
 

2、結構專業(yè)
① 結構形式：主體結構為鋼框架，屋頂為鋼管平面桁架，外扭轉部分為鋼骨架。
 
② 主要難點：外扭轉的最上方采用人字撐懸挑，最大懸挑部位9米多，懸挑端與桁架連接，懸挑末端接下面的鋼骨架，鋼骨架采用H型鋼。 

③ 其他特點：
◇ 由于桁架與柱為剛性連接，并且桁架及其支撐系統(tǒng)承受外扭轉骨架懸挑所產(chǎn)生彎矩使屋頂桁架與普通桁架設計存在很大的差別，為此支撐采用不常見的人字撐。
 

◇ 鋼框架上的樓板采用鋼筋桁架樓承板，此板的鋼承板為平板，有利于建筑效果。

3、給排水專業(yè)
經(jīng)多方面的方案比較和精細計算后，突出了以下幾方面專業(yè)亮點：
① 室外消防水源問題的解決：健身中心由于地理位置限制，室外市政水源為單水源，使室外消防設計面臨較大困難。經(jīng)過反復討論和現(xiàn)場踏勘，結合項目的具體情況，建議客戶協(xié)調市政部門增設市政消火栓，利用市政消火栓滿足室外消防用水量，在解決室外消防問題的同時，由于不再需要室外設置消防環(huán)網(wǎng)也為客戶節(jié)省了投資。
② 用水量的精細計算：自設計伊始就著手對該建筑的用水量進行計算，為了真正能夠切實可行地做到節(jié)水控制，我們各項計算取值均采用了《民用建筑節(jié)水設計標準》的取值，特別是對道路沖洗、室外綠化進行了細致考慮，對于道路沖洗采用了0.35L/㎡.次,與以往選用的2~3L/㎡.d有較大不同，在綠化上采用冷季型草坪的澆灌次數(shù)和水量，20L/㎡.次和全年澆灑14次；這兩項變化對非傳統(tǒng)水源利用率有著較大影響；經(jīng)過綜合計算在滿足各項用水的需求下，本項目的非傳統(tǒng)水源利用率達到34.4%，滿足綠建指標的要求；
         
③ 高大空間的消防設施的設置研究：因為本項目為體育建筑，多處為功能性大空間，防火分區(qū)面積超過規(guī)范要求，需要增設噴淋系統(tǒng)；在增設噴淋系統(tǒng)的過程中，羽毛球館的高大凈空，成為設計的一個難點，如果按照結構專業(yè)的梁格布置噴淋，噴淋水量將突破100L/S，這樣消防水池將增大近40%，所經(jīng)過反復討論和與結構專業(yè)協(xié)調，取消部分次梁和最大限度降低次梁高度的方式，使噴淋系統(tǒng)的水量將為66L/S，為客戶節(jié)省了可觀的投入，同時也為地下使用空間節(jié)約了近70㎡的面積，有效的提高了建筑面積的利用率。

④ 對太陽能熱水系統(tǒng)進行適用性研究：通過對實際運行經(jīng)驗的調研，太陽能熱水系統(tǒng)中的電輔助加熱系統(tǒng)成為能耗的一個主要來源，本項目開始就著眼降低此項能耗，為了能夠有效的降低輔助能源的能耗，在制定太陽能熱水方案時，收集了天津市多年氣象資料，同時經(jīng)過了多次方案比較最終確定利用空氣源熱泵作為輔助能源，經(jīng)過核算空氣源熱泵全年綜合能效比大于2，有效的降低了輔助能源的用量，為了進一步降低輔助能源的能耗，將熱水儲水箱根據(jù)溫度，分為儲熱水箱和供熱水箱，使輔助能源只為供熱水進行輔助加熱，保證用戶用水的同時，使輔助能源的用量更進一步的降低，同時考慮可能出現(xiàn)連續(xù)陰天的不利因素，在屋面條件允許的情況下我們考慮適當增加太陽能集熱板的面積，再一步的降低輔助能源用量，從而為實現(xiàn)建筑目標能耗值，提供了有力的措施。
 

4、暖通專業(yè)：設計亮點主要體現(xiàn)在空調系統(tǒng)設計所達到的節(jié)能、環(huán)保與舒適度方面。
① 采用了高效模塊式地源熱泵作為空調系統(tǒng)的冷熱源。該系統(tǒng)充分利用可再生能源（地熱能）為建筑供熱，且模塊式機組能夠通過自動控制開啟壓縮機臺數(shù)使得機組的輸出與建筑的需要相匹配，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象發(fā)生。
 
 
② 分區(qū)域設置空調系統(tǒng)，保證空調系統(tǒng)能夠分室開啟及調節(jié)。

③ 地下健身區(qū)及辦公區(qū)域采用風機盤管+新風系統(tǒng)，對排風進行熱回收，能夠節(jié)省65%新風冷熱負荷，過渡季節(jié)旁通掉內部換熱器，采用室外風對室內進行冷卻。網(wǎng)球館、羽毛球館采用全空氣系統(tǒng)在過渡季節(jié)采用全新風方式運行，減少制冷機組的開啟時間，從而達到節(jié)能的效果。
 
④ 網(wǎng)球館、羽毛球館采用下送風的空調形式，只保證人員活動區(qū)域的室內溫度。上部區(qū)域不做制冷和加熱，從而節(jié)約了空調能耗。

5、電氣專業(yè)：設計主要在精細化上下了功夫。
超前期配合方案、針對功能設計、綠建設計、規(guī)劃報批等步驟提前確定了大量的設備方案及技術細節(jié)；針對體育建筑的特點，拋棄了以往照明設計方式，精確計算了場館的照明照度，均勻度，眩光值，形成了各個場地的照度計算書和眩光報告。給出了具體的各場景控制的模式控制表等，以便業(yè)主運行時參考。

  
另一方面是一次性解決裝飾設計問題。配合精裝修出圖、有效的控制施工進度、降低管線的重復施工范圍。
再者就是供配電系統(tǒng)安全可靠，通過整體建模方式計算了全部干線的短路電流計算和主要末端的短路靈敏度校驗，逐個箱體進行檢驗，人身安全防護達到了先進水平。