索菲体育场设计

“该体育场的轻盈特性真正提升了士气，这是一个神奇的体验。”

——Anders Lasater

由HKS建筑工作室设计的建于加州洛杉矶英格伍德地区（Inglewood）的索菲体育场（SoFi Stadium）是美国橄榄球队洛杉矶充电器队（LA Chargers）和洛杉矶公羊队（LA Rams）的主场。这个面积为310万ft. ² （28.8万㎡）的体育场于2020年竣工，耗资55亿美元（约合人民币393.06亿元），拓展后可容纳10万名观众观看超级碗橄榄球赛，是迄今为止建造的最为昂贵的体育场。2022年2月13日，在该体育场内举办了洛杉矶公羊队（LA Rams）与辛辛那提孟加拉虎队（Cincinnati Bengals）的第56届超级碗冠军赛，主场作战的洛杉矶公羊队以23:20的比分，击败了辛辛那提孟加拉虎队，获得了“超级碗”冠军称号，这也是洛杉矶公羊队继22年前上一次夺冠之后的第二次夺冠。 

索菲体育场是由HKS建筑工作室为洛杉矶公羊队的所有者斯坦利·克伦克（Stan Kroenke）的开发公司克伦克体育娱乐（Kroenke Sports & Entertainment）设计的，旨在成为一个“娱乐目的地”。HKS建筑工作室体育总监兰斯·埃文斯（Lance Evans）表示：“克伦克先生要求我们做两件事：在这个世界娱乐之都创建一个娱乐目的地，以及一个体现南加州精神的建筑。”  

这个体育场，连同邻近的剧院和连接广场，都被一个巨大的屋顶覆盖着，屋顶的形状像是海上的波浪。兰斯·埃文斯说：“这不仅仅是一个体育场，事实上，拥有6,000个座位的YouTube剧院和占地2.5英亩（1万多㎡）的美国航空公司广场也位于一个巨大的俯冲屋顶下，它保护着职业橄榄球大联盟（NFL）的最大的体育场。”HKS建筑工作室将其描述为NFL的“第一个室内外体育场”，透明的屋顶设计给场地一种室外体育场的感觉，同时还可以防止天气影响。屋顶由一系列立柱支撑，在结构上与座位碗分离，由单层四氟乙烯（ETFE）制成，覆盖有一层薄膜，以保护运动员和观众免受阳光照射。 

兰斯·埃文斯说：“屋顶永远不会碰到体育场的墙壁，它是完全独立的，在大型场馆上方及周围盘旋。屋顶三面敞开，可以让美妙的海风穿过座位碗。”由于靠近洛杉矶国际机场，座位碗本身被埋入地下约100ft.（30.48m）以降低建筑物高度。屋顶上悬挂着一个巨大的双面屏幕用来显示回放和比分。埃文斯说：“单层ETFE屋顶可以放大体育场内的声音，另外，双面视频板技术是另一个关键。当你进入时，它与眼睛处于同一高度。体育场里的每个人都能看到并参与到这项技术中来，因此室内座位没有好坏之分。”这座体育场是占地面积300英亩（1.21平方千米）的娱乐区——好莱坞公园的第一阶段，该娱乐区将包括一家酒店、一家商店和3,000套住宅。它以旧金山MLA工作室设计的一系列花园、广场和湖泊为背景。总的来说，埃文斯希望该场馆为体育场设计设定一个新的标准，并改变球迷对观看体育直播的看法。

除了城市重型基建设施以外，在美国，越来越多新的NFL体育场成为了其所在城市有史以来最雄心勃勃、最昂贵的项目。佐治亚理工学院教授本杰明·弗劳尔斯（Benjamin Flowers）在研究体育与建筑的交集时，将现代体育场比作欧洲的大教堂，当时的建筑师们试图通过宏伟的教堂来传达人的渺小与神的伟大。而他认为现在的体育场则是世俗化的“大教堂”，人们很难置身于那么大、那么广阔宏伟的东西中而不被它所打动，特别是在体育赛事气氛和精神的烘托下。而在众多庞然大物般的新体育场项目中，位于美国洛杉矶的索菲体育场是最贵、最新、最大的那个。除了作为NFL洛杉矶公羊队的主场以及未来洛杉矶地区多项国际大型赛事的比赛场地外，它也使洛杉矶英格伍德地区重新焕发了生机。下面就让我们走进索菲体育场，看看这座最先进的体育设施背后的故事。

项目总览

由著名建筑设计公司HKS设计的索菲体育场已于2020年9月开放，造价高达55亿美元（约合人民币393.06亿元）的索菲体育场是世界上最昂贵的体育场。这座备受期待的超级体育场建成后将会成为NFL洛杉矶公羊队和洛杉矶闪电队的主场。作为洛杉矶地区近年来最雄心勃勃的项目，索菲体育场不仅可以满足NFL的需求，而且将成为被称作“体育和娱乐城市”的洛杉矶市本身的核心。整个综合体项目被餐厅、酒店、零售、住宅、办公场所和公园场所组成的混合用途社区所环绕，这个体育场真正实现了对一个体育场馆应该是什么样的重新定义的伟大愿景，索菲体育场不光是NFL比赛及2022年（第56届）超级碗比赛场地，它还将举办包括艺术、音乐、文化在内的一系列活动，2023大学生橄榄球全国冠军赛，以及作为最令人瞩目的2028年洛杉矶奥运会开幕式和闭幕式以及2026年FIFA美国/墨西哥/加拿大联合世界杯的主场馆。

美国在线个人理财公司Social Finance, Inc.（SoFi）以每年4,000万美元（约合人民币2.86亿元）连续支付20年的合同赢得了这座伟大体育场的冠名权。该项目包含了惊人的结构元素。开放式的建筑设计反映了南加州的文化，其适合大型公共聚会的属性完美地契合了当地人对类似场所的需求。毫无疑问的是，索菲体育场这一地标性建筑将成为下一世纪北美第二大城市最重要的体育场馆之一。索菲体育场花费了55亿美元（约合人民币393.06亿元）的私人资金，这是一个令人难以置信的数字。索菲体育场的宏伟规模、场地限制、功能要求、独特的建筑和结构设计等一系列要求导致了这项开发的巨额投资。从2016年11月破土动工到2020年9月正式开业，索菲体育场的建设过程耗时近4年。

半露天的索菲体育场是首个建成的室内外（Indoor/Outdoor）体育场，也是NFL最大的体育场，面积为310万ft. ² （28.8万㎡）。三个最先进的场馆设施位于一个巨大的顶棚下，分别是拥有7万（可拓展至10万）个座位的索菲体育场，占地2.5英亩（1万多㎡）的室外美国航空广场和拥有6,000个座位的表演场地，可以同时举办包括格莱美在内的各种活动。索菲体育场还拥有12个不同的俱乐部空间和7个体验套房，旨在满足各种观众的喜好。宾客们可以一边品鉴鸡尾酒，一边欣赏市区全景，或在球员身后享受沉浸式足球体验，这是球迷们在举办NFL的场地观看比赛可获得的最近距离的体验。

建筑设计

洛杉矶公羊队的所有者兼董事长斯坦利·克伦克（Stan Kroenke）是富有远见和推动力的人，他负责推动了项目的募资、开发和设计来建设占地约300英亩（1.21平方千米）的体育娱乐综合体——索菲体育场和好莱坞公园，该地块位于前好莱坞公园赛马场和洛杉矶论坛所在地。克伦克向HKS建筑工作室提出了挑战，要求其设计出具有标志性市民姿态和具有革命性的体育场馆，并为世界娱乐之都洛杉矶提供值得参观者体验的设施。

在构思项目给像洛杉矶这样繁荣的大都市能带来的无与伦比的体验时，HKS建筑工作室认为其对地区的影响不仅限于体育和娱乐活动。洛杉矶是世界上最多样化的城市之一，当地居民和游客都在这里致富，它们代表着无数丰富多彩的传统和文化，深深浸入了艺术、美食、娱乐和社会人文。索菲体育场最终的设计在各个方面都在向洛杉矶致敬。

索菲体育场的建筑结构是通过对南加州地区的产业、建筑、生活方式、气候、地理和景观的广泛研究得出并结合起来的，其设计充分表达出了真实的南加州风貌，暗喻了绵延的海岸线以及透露着美丽与力量的太平洋的体育场设计呈现出鲜明而干净的曲线，反映了该地区的室内外生活方式。体育场的半透明屋顶、座位碗、大厅和景观经过精雕细琢，营造出了室外场地的感觉，同时也提供了传统圆顶体育场的灵活性。

索菲体育场最大的挑战在于其特殊的地理位置。首先由于场地靠近仅3英里（4.83km）外繁忙的国际空港洛杉矶国际机场，因此整个场馆的设计受到了美国联邦航空协会（FAA）高度限制的挑战。这是该项目最初的设计挑战之一，HKS建筑工作室的应对措施也成为了整个项目最突出的特征之一：场馆的座位碗建造于地下100ft.（30.48m）处，约是其他类似的多用途场地深度的2~3倍。为了给旅客带来难忘的游行体验，HKS拒绝了典型的一系列电梯、自动扶梯、楼梯和坡道布置，并创建了室内/室外蜿蜒的路径，引导观众们在视觉效果丰富的景观中穿行，一路上的环境中遍布着便利设施。

体育场外观最显著的部分就是其单层四氟乙烯ETFE屋顶，可为索菲举办的众多活动提供雨天或各种天气的保证，同时保持与室外的连通性，并向场地提供自然光线的照射。ETFE膜采用65％的熔块图案，可保护客人免受阳光直射并减少进入场地的太阳辐射。屋顶还具有围绕ETFE周边分布的46块可操作的机械面板，这些面板可以根据气候条件来打开和关闭，可以让外部的空气从侧面进入建筑内，促进了整栋建筑的被动空气流通，从而为球迷提供舒适的环境。HKS的设计团队表示，对于近年来兴起的可伸缩式屋顶结构来说，索菲体育场固定的透明屋顶实际上将更加灵活，该结构对能源的需求将与传统的露天体育场相当。

结构设计

项目的结构顾问Walter P Moore公司采用优雅的结构体系解决了体育场的复杂技术问题，并融入了HKS的建筑意图。早期的设计专家对于开发支持克伦克先生的项目构想的结构体系至关重要，同时还要考虑许多其他因素，例如结构效率和可施工性。

项目的结构团队在设计之初设立了以下5个指导原则：

●  首先，将屋顶与体育场主体在结构上分开，以允许每个部分在地震力的作用下独立做出响应；

●  然后，在主体结构外部开挖，限制支撑屋顶的立柱高度，并允许同时建造屋顶和座位碗；

●  使用轻型屋顶系统来减小地震作用；

● 在座位碗结构和屋顶结构的设计上考虑所属地区抗震设防的要求；

● 必须通过优雅的结构形式实现所有这些目标，以实现克伦克先生的设计愿景。

索菲体育场的最终结构严格按照了当时设立的这些标准，座位碗和屋顶成为了两个独立的结构，特别值得注意的是这个庞大体育场的抗震设计。由于该项目场地位于纽波特·英格尔伍德断层（Newport-Inglewood Fault）附近，是南加州最危险的地震区之一，抗震设防成了另一个特别重要的问题。这个大跨屋顶的设计需要实现材料效率的最大化以及最小的用钢量并采用了隔震技术，大大地减小了屋顶的加速度，从而可以获得一个更轻质和优雅的设计。该体育场采用的隔震技术有别于传统建筑的隔震做法，有必要采用基于性能的工程设计，项目团队进行了大量地震动作用下的结构单元的非线性动力分析，对屋顶索网结构进行了各种支承条件下的分析，包括三向地震加速度下1,100t的悬挂显示屏的叠加荷载。除此之外，还对相同地震动作用下的土壤行为进行了独立的岩土分析以验证最终设计是否合理，确保屋顶、边壳、柱支承、看台以及墙体的性能做到充分的解耦。

为了减小这个巨型屋顶在地震作用中对结构的影响，项目团队选择了四氟乙烯ETFE作为覆盖屋顶的材料，在一定程度上减轻了屋顶结构的重量。ETFE是玻璃的一种创新且轻便的替代品，具有高耐腐蚀性和承受各种温度的能力，它在全球各类结构中的应用也越来越广泛，我们熟知的慕尼黑安联球场、北京水立方、亚特兰大奔驰体育场都采用了ETFE作为部分外立面覆层。屋顶ETFE膜的65％是点状反光玻璃料图案，而35％是透明的。考虑到体育场屋顶和座椅之间的距离，这种熔接模式在人们的视觉感知中并不明显，且EFTE膜本身具有足够的透明度，球迷甚至可以看到飞机在体育场上空飞行。

索菲体育场屋顶结构形式由空间壳体结构和中部空间拉索结构组成。壳体结构长约538m，宽约287m，中间拉索空间长约306m，宽约235m，覆盖面积约20万㎡。这是世界上最大的拉索系统。这座重1,450t、长75,000ft（22,860m）的拉索系统于2019年10月完成，所使用的钢缆来自德国，这也是一个非常独特的系统，在世界范围内是首次使用。工程师在设计索网ETFE屋顶以及支承钢框架结构的同时也始终考虑了美观因素以及体育场的室内外相融合特性。ETFE屋顶支承在世界上已知最大的（130万ft. ² ，约合12.08万㎡）双索网体系上。索网支承在一个巨大的非对称钢压环上，这个压环反过来又支承在位于MSE（Mechanically Stabilized Earth）挡土墙之外的38根150ft.（45.72m）高的分段预制混凝土柱上。位于柱上的压环采用了3个摆式隔震支座来进行隔震。

场地最终土方开挖超过800万yard ³ （285,948m ³ ），这是一个特别大的体量，项目团队别出心裁地在四周布置了受力稳定的地下连续土墙。体育场在中间进行建造，四周留有一定空间，打造了一个环绕着整个体育场的护城河，也使其在地震作用下可以发生安全的变形。

体育场超级碗是通过位于主看台超过1,000个离散的屈曲约束支撑进行优化以及对于48个离散的黏滞阻尼器“锁定装置（Lock-up Devices, LUDs）”的精准布置来实现的。这些定制的锁定装置将可以在可能的地震活动发生时将底层的“座位碗”安全地连系在一起，而在典型的室外体育场经常遭遇的正常的温度荷载作用下，结构又可以自由地膨胀和收缩。这需要进行大量的热力分析，还需要采用带有屈曲约束支撑框架的锁定装置来使得部分高度的温度变形缝成为可能，从而通过免去上层的抗震缝来获得上层的不间断布置。

水循环系统和照明设计

位于体育场西南侧的是Park湖，这是一个6英亩（24,281.14㎡）的湖泊，它作为一个新的水循环系统，可以收集70%~80%的场地径流雨水，通过自然湿地和机械系统过滤后，用于灌溉周边的公园绿地。

这座具有纪念意义的体育场的照明由Lam Partners公司设计。照明设计的范围涉及体育场的所有公共区域，包括大厅、特许经营区、建筑立面和屋顶天篷LED媒体显示屏，以及整个60英亩（24.28万㎡）的场地和周边景观。另一家照明设计公司KGM Lighting是设计团队的一员，他们负责处理所有的接待和室内VIP空间。整个项目中设计师与建筑师密切合作，将建筑愿景变为现实。1,000多个固定灯具被集成到屋顶天篷的穿孔金属外壳中，当它升起时，在发光的立面上营造出一种神秘感和好奇感，透露出里面的体育场馆。这些变色装置照亮了支撑天篷的空间框架结构，从外部，游客可以通过立面上的穿孔看到内部结构元素的照明。这些穿孔的密度在树冠壳周围发生变化，当观众在场地周围移动时会产生不同的效果。灯光有助于使体育场焕发生机并将夜间项目从伟大的建筑成就转变为令人难以忘记的美妙视觉体验。照明加强了建筑物的曲率和宽广的形式、立面的透明度和整个体育场的体验。隐藏在结构内的RGBW固定装置与外部地面安装的LED灯一起工作，以突出屋顶天篷的曲率，创造出从白天到夜晚以及从一个高度到另一个高度变化的透明度。体育场还安装了一块巨大的环形显示屏，是一个独特的双面椭圆形，由三星制造。它的像素高达8,000万并具备4K高清显示，观众们可以在场地的任何一个角度看到比赛的精彩回放、统计数据及广告。