総合体育館はこの運動公園の中枢です。鉄筋コンクリート(一部鉄骨)造2階建てで、アリーナ、柔・剣道場の室内競技場のほか、ステージ、会議室等を設け、文化センター的な面も兼ね備えた多用性のある施設です。主な施設としては、1階には事務室をはじめアリーナ、柔・剣道場、トレーニングルームの運動施設と、ロッカールーム、医務室。2階にはミーティングルーム、ランニングスペース、放送・調光室があります。1階のアリーナは40m×40mの広さがあり、観覧席372席、身障者用8席(エレベーター付)が設けられています。バスケットコート2面またはバレーコート2面またはバドミントンコート8面またはテニスコート2面の使用が可能です。柔・剣道場は入り口に向かって左側に配置され、多目的に使用できます。トレーニングルームには体力増強のための機器を設置しました。2階のランニングコースは1周200m、施設が楕円形なのでなめらかなコースです。文化的利用への配慮としては、冷暖房を設備し、外観や内部も文化的な施設にふさわしいよう考慮しました。ステージは幅20m、奥行き7mあり、緞帳も設置しました。ステージ下は756席の椅子の収納スペースがあり、ステージ対面にも672席の椅子の収納スペースがあります。アリーナ内の音響は文化的な行事が可能なように設計しました。アリーナの入口上部には、神林村指合出身の天文イラストレーター沼澤茂美さんの作品が飾られています。作品の大きさは6.5m×4.0m、テーマは「神林村の夜空」と「土星」です。
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