2019年10月国际足联宣布2021年国际足联俱乐部世界杯（FIFA Club World Cup）1将在中国举办，中国足协确定上海、天津、广州、武汉、沈阳、济南、杭州和大连8个城市为承办城市（图1），其中大连被确认为四分之一决赛的举办城市。
图1 承办场馆照片
FIFA足球场技术指南与规范是世界范围内最为先进、严格的足球场建设标准，满足其要求是足球场承办世俱杯赛事的必要条件。2019年12月确定承办城市至2021年6月世俱杯比赛开始只有不足18个月，FIFA要求比赛开始前6个月完成全部建筑施工工作，所以实际上设计与施工时间不足12个月，远短于传统体育场从设计到完成施工总周期超过两年的时间。在此背景下，新建专业足球场难以实现，故选择对第十二届全运会主场地——大连市体育中心体育场进行专业足球场改造。大连体育中心体育场建成于2011年，位于大连市甘井子区，占地面积13.5万m2，建筑面积12万m2，中心场地为标准田径场地，现可容纳观众6.1万人，同时具备6片室外足球训练场（图2）。
图2 大连体育中心体育场现状
图3 大连体育中心体育场改造方案效果对比
经国际足联考察，大连市体育中心体育场现存问题主要体现在看台区、球员用房、残障设施与贵宾席四个方面，改造工作以FIFA足球场技术指南与规范为参考，改造后需要达到承接世俱杯、亚洲杯等比赛标准，赛后可以继续承接世界杯、女足世界杯和奥运会足球比赛等顶级足球赛事（图3）。
1 看台与场地改造
在体育场改造项目中，场地改造与看台改造通常存在联动关系，因此对其进行综合讨论。
我国规范对专业足球场的尺寸要求为105×68m[2]，与FIFA要求一致，但关于足球场周围辅助区的设计要求不及FIFA全面，国内规范只考虑了替补队员和教练员在辅助区的活动空间，而FIFA则要求场地末端有供运动员热身的区域，此外考虑到助理裁判、医务人员、媒体和安保人员等工作人员在场地周边的活动，场地侧面的辅助区尺寸不应小于8.5m，场地末端则不应小于10m，比赛场地和辅助区域的总尺寸不小于长125×85m[3]（图4）。
图4 场地分区示意图
从提高观众观赛质量的角度出发，“近距离观赛”可以为观众提供更清晰的观赛视野，同时充分调动观众情绪，进而营造更热烈的观赛氛围，因此FIFA要求专业足球场地需避免跑道的出现[4]。此外FIFA要求球场中采用混植草与我国规范建议利用足球场地作为铁饼、链球、标枪和铅球的落地区也是矛盾的，因为混植草成本昂贵，田赛项目对其造成的破坏会导致极高的修缮成本，因此就现阶段技术而言专业足球场地与田赛场地是不应进行结合设计的。
在视线计方面，FIFA对于观众席排距的设计要求与国内规范同为不小于0.8m，但在视线升高差（C值）方面，除了最小0.06m、最优0.12m的要求[2]，FIFA还提出了“建议最小值”0.09m的概念[3]。
当前大连体育中心体育场存在既有跑道影响观赛距离，观赛氛围不足的问题（图5），采取通过延伸底层坐席直接覆盖原有跑道的设计策略，同时也增加了观众坐席数量（图6）。基于视线的逐排计算法2，选取C值不小于0.06m，坐视高度为国人标准坐视眼高1.15m，以足球场外边线为视点作为计算条件进行方案设计，提出两个解决方案。
图5 观众席与场地现状
图6 观众席与场地改造示意
方案一
从保障观赛体验的角度出发，参考柏林奥林匹克体育场、马拉卡纳体育场等改造方案所采用的的降低场芯标高的方法[5]，将原场芯标高降低4.62m，沿原有看台断面增设固定看台或活动看台（图7）。若采用固定看台，挖填土方量较小，不破坏原有结构，施工量与投资都较小，但该方案无法实现足球场与运动场的功能转换；若采用活动看台，可以实现足球场于运动场的功能转换，但会产生更高的挖填土方量，且对原有结构产生破坏，前排观众视线较差。
图7 观众席改造方案一
方案二
以减小施工量为目标进行考虑，不改变原场芯标高，拆除原有一层坐席（10排），在此基础上增设活动看台34排，共拆除原座椅约9800个，新增活动座椅约27000个，前排座椅距离球场6.5m（图8）。该方案观赛氛围好，施工量相对小，可以过拆装临时看台来实现专业足球场与体育场的功能转换。但部分活动坐席的观众视线不能达到国际足联要求的推荐C值0.09m，所以通过将每排观众座椅位置进行错动排布的手段来优化观众视线。
图8 观众席改造方案二
在工期紧张的背景下，方案一通过下沉原场地增加坐席的做法，会破坏既有的体育场地下空间，造成交通流线与疏散组织的复杂化，同时也会带来场地排水困难、内场通风差、草坪难以成活等一系列问题[5]。鉴于大连体育场现有坐席数量已满足举办赛事的需求，不必增加过多坐席数量，最终选择施工更为便捷且能够满足规范要求的方案二为最终实施方案（图9）。
图9 观众席与场地改造效果图
2 贵宾席改造
国内对贵宾席使用人群限于政要、企业家和明星等特殊群体[6]的理解，导致了我国对贵宾席设计理解异于西方国家，当前我国规范对贵宾席设计要求包括配套休息室人均面积0.5m2-1m2、独立入口、独立流线以及场馆内停车四个方面[2]。相比之下，在国际级比赛中的贵宾有着远超普通观众的知名度与支付意愿，FIFA视之为足球场运营环节中重要的盈利手段与宣传方式，因此FIFA对贵宾席设计有着更详尽的设计要求。
FIFA要求将贵宾席分为VIP与VVIP两个级别，包厢规模10-20人不等，平面具体位置应处于球员更衣室正上方，VVIP位置应处于主席台正上方位置。流线设计中，应分别保证VIP与VVIP流线的独立、私密与安全，且部分贵宾席应能够便捷到达场地、球员更衣室与媒体室。在功能设计方面，VIP与VVIP坐席均应包括独立电梯、接待室、休息室和厨房等配套设施（图10）,其中VIP休息室面积不小于1m2/人，VVIP则不应小于1.8m2/人。贵宾停车场应在体育场内部并与贵宾入口位置接近，并以不少于40%的比例规划车位数量[3]。贵宾席具体数量与装饰标准可结合场馆所在城市经济状况进行具体研判，一般不少于300座，但在首场与决赛级别的比赛中，贵宾席位不应少于1350座。
图10 贵宾席空间组织示意
当前大连体育中心体育场三层为原贵宾席位置，缺少服务于VIP/VVIP的休息区与餐饮设施，而四层包厢区的半室外通道、餐厨空间的缺失和低标准的装修都需要被改进（图11）。
图11 贵宾席现状
在改造中将体育场原三层空间划为VIP区，将其原有的外部大空间改造为餐厅、厨房和酒吧，同时在原有两部电梯的基础上再增设两部电梯以为VIP提供更便捷的体验。将四层东西两侧中间部分的共20个包厢划为VVIP区域，同时将外部的半室外开放走廊改造为可以提供招待服务的酒吧、餐厅及其配套空间（图12）。受既有空间限制在方案中分别设置了VIP与VVIP的入口，并通过分时入场的管理手段来实现其分流要求。
图12 贵宾席改造方案
3 屋顶改造
FIFA要求所有观众席均应被罩棚覆盖，此外考虑到体育场草地的养护需要充足的日照时间，应考虑使用可开合屋盖或在屋盖内沿部分采用一定比例的透明材质[3]。
当前改造中在坐席向内场增加的情况下，需将罩棚向内延伸以遮住全部坐席区，基于调整后的平面尺寸，体育场屋顶需在东西两向内增加罩棚20m。经计算原有结构直接增加外悬挑其刚度不能满足要求，需在增加原有结构刚度的基础上增加悬挑结构（图13）。从结构安全、施工便捷和形式美观三方面考虑出发，提出三个罩棚改造技术解决方案。
图13 大连体育中心体育场结构现状
方案一
沿体育场外围立面以及屋顶增设弧形桁架直接达到规划的出挑面积，并在体育场上层增设混凝土柱强化支撑，悬挑屋顶采用ETFE软垫材质铺装，并以半透明的网格膜覆盖屋顶结构底面。2018年俄罗斯世界杯比赛场地，卢日尼基体育场也采用了相似的直接增加钢筋混凝土框架结构实现屋顶加建的方法。该方案在建筑外围增加的结构构件可以重塑建筑形态，但新增承重结构较为复杂，需要对原结构的基础部分进行改造，在建筑外围增设的建筑构件在施工中对原有膜结构产生破坏可能性较大。
方案二
采用弦支方案加固原结构，在原结构边缘增设悬索、撑杆形成环索，保证结构受力均匀，增加结构刚度并改善其受力性能。其中索撑杆高度不超过原有桁架支座高度，以保证观众视线不受遮挡，固撑杆高度2m-8m不等（图14）。在此基础上增加刚性桁架或张拉索网形式的悬挑结构，完成屋顶加建。2022年卡塔尔世界杯举办场地，哈利法国际体育场采用了相似的屋顶改造策略。经过初步结构计算，该方案理论上技术可行，且对体育场造型影响较小，但施工工艺复杂、施工周期较长，涉及到大量主体构件加固工作，成本投入的性价比不高，且施工过程中极易造成对体育场原有外膜的损毁。
图14 屋顶改造方案二
方案三
在现有罩棚内沿长轴两侧局部增加内部填充氦气的气膜结构临时罩棚，与主体结构之间用索结构进行拉结，比赛期间可起到为全部坐席区域挡雨的作用，赛后可以拆除，以恢复体育场原状（图15）。该方案相对新颖，可参考案例有限，经过初步计算，理论上具有一定的可行性，能够在确保工期，同时在不影响其它部位改造施工的前提下，满足增加罩棚的要求。工程造价低廉，对原有建筑造型与建筑结构几乎不造成任何额外的影响或破坏。
图15 屋顶改造方案三
罩棚改造施工难度大，由于工序交叉，在施工过程中对其他项目的改造进度影响大，使得项目整体工期无法得到保障[7]。为避免罩棚改造造成威胁体育场原结构安全性以及破坏原有膜结构等方面的问题，经综合考量选择方案三为最终实施方案（图16）。
图16 屋顶改造效果图
4 运动员更衣室
高质量的更衣室及其配套空间能够保证运动员以更好的状态参赛，国内规范要运动员更衣室数量为四个，求与FIFA相同，对其面积要求为不小于80m2，但其中包括了卫浴设施、按摩室等配套空间的面积[2]。相比之下FIFA对运动员更衣室的要求面积更大，其总面积达到200m2，对更衣室配套要求也更加全面。FIFA强调为保证比赛完全公平，四个运动员更衣室设计应完全一致，除了面积不小于80m2的更衣室，其配套设施方面应包括40m2的按摩室、50m2的卫浴设施、30m2的教练办公室以及不小于100m2的室内热身空间（图17），球员通道的尺寸宽度应为4.5m-6m，高度不小于2.4m，球员流线上也不应存在平面高差变化以避免球员受伤和保证担架通行的顺畅。在靠近更衣室的体育场外侧还应设置面积不小于50m2的医疗室以方便从外部入口直接进入急救车[3]。
图17 运动员更衣室空间组织示意图
此外国际足联也对兴奋剂检验空间的设计给出了要求，该房间面积不小于36m2，包括候诊空间、卫生间以及工作间三个空间，其位置应靠近球队更衣室与裁判室，并保证媒体和公众无法接近。
当下大连体育场更衣室面积不符合FIFA规定且设施陈旧（图18）。依照上述要求，在席下空间改造中将一层西侧看台下方改造为球员用房、设置4间球员更衣间、2间颠球室，入口大厅设置球童室、拉拉队室、吉祥物室和临时休息室等功能空间。考虑到上述空间专业性较强，在体育场后运营中难以实现全面利用的情况，设计以实现空间的通用性为目标，采用在大空间置入隔墙的形式进行空间划分，以便于赛后进行空间功能转换（图19）。
图18 运动员更衣室现状
图19 运动员更衣室改造方案
5 无障碍设施
在足球场无障碍设施设计方面，我国规范只提及残疾人看台、残疾人辅助用房以及残疾人坡道的设置[2]，给出的具体数据不够全面。FIFA在足球场无障碍设计方面的规定更为详尽，FIFA要求残疾人能够畅通的流线保障其使用专用看台、卫生间以及相关服务设施。普通坐席、VIP/VVIP坐席和包厢都应包括0.5%-1%的残疾人坐席，残疾人应有独立的入口与流线以保障残疾人与其他观众的活动互不影响，同时要保证残疾人流线长度的尽可能简短，以防其因不能快速移动给自身与其他观众带来危险。普通看台中的残疾人坐席应位于独立平台上以保证其视线即使在前排观众起立的情况下依然清晰，此外应为每个残疾人位置配备陪伴席[3]。此外对于有视力障碍的观众应将其位置安排在现场解说的周边，即主看台一侧，以保证盲人观众对运动员的动作与解说的理解相同，其位置宜位于主看台下方，使其更容易感受到赛场氛围。
在改造设计中，依照0.5%的比例在二层观众席后排增加了无障碍坐席与盲人坐席数量，并设置陪伴席。重新组织残疾人流线，残疾观众可在无障碍车位或制定入口直接乘坐无障碍电梯到达体育场二层，在平层内到达观众席，并将无障碍卫生间，由8间增至14间，以保证每一条残疾人流线上都至少有一个无障碍卫生间（图20），此外进行无障碍导视与标示牌设计以保证残疾人观众的寻路便捷。
图20 无障碍改造方案
6 结论
西方国家有着悠久的足球运动发展历史，其俱乐部、联赛的赛制成熟，在此背景下其足球场设计通常以保障比赛质量、观众观赛氛围为出发点。相比之下，我国国内足球赛事较少，一些为特定大型比赛兴建的场馆在举行过特定比赛后鲜有机会再次举办规模相同的比赛，因此在国内足球场设计中更优先考虑其复合功能，以拓宽经营范围、降低运营难度，这也导致了中国现有场馆在专业性与观赛质量方面与西方国家出现差距。
中国现有体育场建筑基数大，通过既有体育场馆的改造提供大型比赛承办场地是一种高效、可持续的营建模式。受新冠疫情影响大连体育中心体育场改造项目未能如期实施，但该方案受到了国际足联组织的广泛认可与高度评价。期望通过对国内规范与FIFA足球场技术指南与规范的详尽对比、对大连体育中心体育场改造专业足球场方案思考过程的论述，以及体育场改造专业足球场设计方法与手段的总结，为相关项目的设计工作提供参考，提高我国足球场建设的专业性以适配国际标准，进一步推动我国世界杯足球赛申请工作。
