基于体育场看台视线设计的方法及优化分析马雪松摘要:本文主要结合笔者工作实际经验，针对现代体育场看台视线设计的计算方法和数值变量进行了详细地分析与探讨，并总结和优化出一定的设计方法和优化策略。关键词:体育场看台视线设计方法优化中图分类号：S611文献标识码：A1简单阐述由于体育场的设计具有很强的功能性，除了满足比赛场地的工艺设计要求，保证比赛的正常进行外，对于使用人数最多的看台部分进行合理和优化设计，是体育场设计的重点，看台设计中的视线设计则是其重中之重，视线设计决定了看台各层的高度和距离，决定了看台坡度的形状和大小，从而直接影响着体育场的规模大小，使用功能和空间形式。2视线设计主要内容及主要数值变量的定义分析影响视线设计的因素主要包括:视点的选择，排深，视距，各排视线升高值，首排距视点的水平距离以及首排距视点的眼高值(如图1)。①视点的选择:视点是指为保证观众的观看质量，在视线设计时，根据不同竞赛项目和不同标准，保证观众看到比赛场地的全部或绝大部分时所确定的场地设计平面位置。②排深(d):排深是指观众席位排与排之间的距离。③视距:视距是指，由观众眼睛到比赛场地中被观察物体的距离。视距的长短，决定着观看者的舒适程度。视距越近越清晰，但在体育场的设计中，由于比赛多以足球和田径为主，场地较大，过近的视距反而会使观看者头部来回摆动，不利于观看，所以视距的选择还应根据具体比赛项目而定。④视线升高差值(C):这个值是指前后排观众眼睛至视点视线间的垂直距离。⑤首排距视点的水平距离(X1):是指看台前沿至剖面视点的水平距离，一般作为运动缓冲带和休息地。⑥首排距视点的眼高值(Y1):是指首排观众保持坐立姿势时眼睛距视点的垂直高度，首排高度主要保证观众不受在缓冲带上行走的运动员的遮挡，大型体育场还应考虑下部活动座椅的高度。3各变量数值的变化规律及对看台剖面的影响，由于现代体育场趋于多功能复合型，体育场中并不只举办单一赛事，各个赛事对场地大小高低的要求不同，视点的选择也不同。4看台视线变量的确定从上可见，各个变量在设计中得取值都不是一成不变的，根据实际场地，实际涉及的比赛项目以及各个体育场的规模要求，这些变量总是在一个范围内变化，它们相互制约，共同影响整个通视曲线的变化。在优秀的体育场设计中，首要问题就是正确合理的解决好四个变量的取值，不断调整，反复斟酌，视情况而定。四个变量中由于d和C的变化范围较小，往往取定值，因此变化最灵活的是X1和Y1，从视点出发，根据比赛缓冲区尺寸要求合理选取首排的水平距离，留出场地周围的缓冲区域，一般3－5m为宜，Y1的确定则需考虑看台下部空间的利用，和替补运动员的视线遮挡，一般根据下部用房层高需要而定。4.2看台剖面分段设计和优化好多场地看台采用直线升起形式，不仅使后排观众的视线遮挡严重，而且升起过高，行走和站立很不方便。现代体育场设计通过作图法和计算法两种科学方法，确定出需要的通视曲线，在此基础上逐一确定每排看台的高度。4.2.1依次排列设计法:现代体育场设计中除了规模很小的小型看台以外，大型体育场的看台纵向连续排数不超过20排，因此需要设置横向过道，这样，我们在剖面设计中，利用横向过道将通视曲线打断，将完整的看台分为若干层，再通过每层的单独出入口进出看台，上层看台的观众也可通过纵向过道到达下层看台，以保证每个座位的可达性和疏散安全(如图2)。4.2.2叠层排列设计法在大型体育场中，由于看台数较多，依次排列使整个体育场规模巨大，导致最后几排看台的视距过远，观众无法看清比赛。因此针对大型体育场设计需要对看台剖面进行优化。如图3，将分段后的上层看台同下层看台重叠一小部分，形成悬挑结构，这样不仅拉近了上部看台与视点的距离，缩小了体育场的规模，同时也使看台更加紧凑，观看氛围更好。需要说明的是，这样做会使上部看台的X1值变小，后排升起变陡，因此需要对第一段看台的X1值和Y1值进行合理调整。4.3通视曲线的设计和优化折线优化:通视曲线在精确计算结果下，由于C值为定值，因此每排的升高高度不同，且多为零数，在实际施工中很难实现。因此实际工程中的通常做法是将通视曲线排为一组，这样会使C值有所变化，但由于变化不大，通常被忽略，这样的好处是方便施工，且更易计算和绘制(如图5，以下均以两层看台为例)。在此，我们在图中的曲线个点a和b，作直线，直线满足的条件是:既与虚线AB，BC平行，也与曲线。可以看出，曲线aA段和bB段比优化虚线AB和BC陡，也就是说经过优化的折线并不是每排座位都能满足固定的C值，因此为满足视线的通畅，我们需要再次进行优化。①提高C值大小:通过改变通视曲线，适当增大C值，得出更陡的通视曲线，通过优化过的曲线进行分段折线处理，再次优化的折线看台便可保证每层看台的视线条曲线AB和BC段最陡处A点和B点，分别作曲线的切线(实际工程中由于看台不是平滑曲线，因此这条线可以看做是最后一排看台视高点和前一排视高点的连线，稍缓于所作切线中可以看到两端切线比曲线段陡，以所作切线作为看台新的倾斜折线，只需A点和B点的前后排满足C值要求，其他座位的C值均满足条件。这种做使Y1变小，由于BC看台部分的视线有富余，可进一步优化，对BC的坡度做适当调整半岛·体育中国官方网站，使B点满足C值要求，则可增加Y1，方便前排观众的观看和下部空间的使用。结语综上所述，由于比赛项目，场地大小，建筑规模等都影响着看台的视线设计，各种功能的选择和工艺要求直接决定着通视曲线中各个变量的取值范围，因此，虽然在看台设计和计算上，已经有了比较成熟的方法和体系，但根据各个项目的特点和要求，还需对此不断推敲，总结和完善。-全文完-
精品解析：2022-2023学年浙江省湖州市德清县教科版三年级上册期末检测科学试卷（原卷版）