国家大剧院_有国家大剧院

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国家大剧院赏析

10级土木二班刘群 201000202078 改革开放以来，随着建筑事业的大发展，不同建筑理论和思想流派大大活跃，同时国外各种建筑理论理念的输入，激发了广大建筑科技工作者的创作热情，形成了一个巨大的建筑创作浪潮，也涌现出了一批具有鲜明时代特征的优秀建筑精品。其中，国家大剧院如一颗闪耀的明珠，璀璨夺目。

一、简介

中国国家大剧院位于北京市中心**广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，是中国政府面向21世纪投资兴建的大型现代文化设施，是中国最高表演艺术中心。结构主体由歌剧院、音乐厅、戏剧院、小剧场、公共大厅、配套用房及外部穹顶等部分组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米。整个外观建筑是指数为2.2的超椭球体，东西长轴212.20米，南北短轴143.64米，高46.68米，地下最深32.50米。

该建筑充分利用了地下空间，顶部壳体为钢结构，椭球壳体直接坐落在基坑支护的地下连续墙和外围护结构上，与其内部主体相互独立。该椭球体外环人工湖，湖面面积35500平方米，各种通道和入口均设在水面以下。整个建筑外观像坐落在水面上的一颗明珠。

二、建筑理念

国家大剧院中心建筑为独特的壳体造型，壳体表面由18398块钛金属板和 1226多块超白玻璃巧妙拼接，营造出舞台帷幕徐徐拉开的视觉效果。壳体周围是人工湖及由大片绿植组成的文化休闲广场，不仅美化了大剧院外部景观，也体现了人与自然和谐共融的理念。大剧院造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实的结合。安德鲁这样形容他的作品――巨大的半球，仿佛一颗生命的种子。中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。一个简单的“鸡蛋壳”，里面孕育着生命。它的设计灵魂是外壳、生命和开放。

三、结构设计

国家大剧院建筑平面和空间组合非常复杂，整个结构方案中综合使用了多种结构形式和建筑新技术，包括有：预应力混凝土、钢管混凝土、空间网壳和结构转换层。其中，外部穹顶为空间网壳结构，主题结构以钢筋混凝土剪力墙为主，局部辅以钢管混凝土柱和钢梁以及预应力梁组成的框架结构。

巨大的壳体是建筑与结构的融合体，墙面与顶面浑然一体没有界限。整个钢壳体由顶环梁、钢架构成骨架，148榀弧形钢架呈放射状分布，钢架之间由连杆、斜撑连接。设计考虑到方便施工及加工周期问题，壳体钢结构构件尽量标准化，并易于装配。

四、内外装修

从满足功能及美观效果方面出发，壳体的不同层次构造都是经过精心设计的，共分六层材料，从外向内分别为钛板（外装饰）、锤纹铝镁合金板（防水）、16kg/m³长玻璃纤维棉（保温）、2mm厚钢板（衬板）、100 kg/m³K13粉末（吸音）和红木吊顶（内装饰）。主要构造为主钢梁上的调节牛腿固定檩条及次檩条，在次檩条上固定2mm钢衬板及T型码，在2mm钢衬板上粘贴固定长玻璃纤维保温层，其上为固定在T型码上的防水板，T型码上再固定三次檩条，最外层的钛板固定在三次檩条上，2mm衬板内层喷K13的吸音材料，在主梁内侧固定钢 龙骨安装红木吊顶。

壳体内层的装饰关系到整体空间的建筑效果，因此对深红色木质表面的选择也经过了仔细推敲。为此，从技术和美学的角度研究了非洲和南美的树种，最终选定非洲巴度红木贴皮并经防火处理的木条，宽120mm，板厚约13mm，木条之间留30mm空隙，用以解决声学和回风的问题。

玻璃幕墙通过铝合金梁（转接件）与主钢架牛腿连接。国家大剧院玻璃幕墙与钢结构的连接与普通幕墙不同，它的转连接是用螺栓连接，转接件本身即为装饰件，无需再单独装饰铝扣板。

建筑师利用金属网的通透性，使简单厚重的建筑结构在视觉上形成多维空间，轻盈简捷又不失空间的纵深感。站在壳体的公共空间内，人们可以看到弧形的金属网从高处垂下，将歌剧院与壳体公共空间分隔开来。透过金属网可以看到歌剧院环廊内人们活动的场景，若隐若现，朦胧而神秘，激发人们的好奇、想象和思索。建筑师充分利用了金属网的特点来提升室内的装饰效果。

GRG是以天然改良石膏为胶凝材料，以玻璃纤维为增强材料加细骨料和水制成的预制新型装饰板材，其特点是可随意造型，可完全发挥建筑师的想象力，满足艺术的追求。他们具备不变形、质量轻、强度高、防火环保、声音效果好、板材表面光洁细腻等特点。建筑师充分利用其特点在大剧院内许多部位应用了这种材料。预制板四周及中间为了加强板的强度及预埋件需要都设置了加劲肋，在四周每边预埋钢板通过转接件与结构墙固定的角钢连接。

国家大剧院室内、外装修使用的石材品种多，全部国产，稀有品种规格偏大。大剧院以兰花草手法处理的建筑符号贯穿于整个装修内，具体做法先将太白青石板磨光后，用1mm钢板做成兰花草图案的模具扑在磨光石材上进行烧毛处理，这样处理后，石材板上未做烧毛处理的是黑亮色兰花草叶，效果颇具艺术感。

五、建筑设备

钢结构网壳表面的钛板，外侧设有清洗轨道，钛板缝中布置了由下部向上引的清洗水管，并在相应位置预留了接管点，可直接用软管清洗。

壳体上均匀设置了92个电动开启的排烟窗，既解决了消防排烟，又能自然通风。设计根据古城门上的门钉，沿钛板竖向缝隙点缀了上万个装饰蘑菇头，其中506个是有夜间LED照明效果的蘑菇灯，并通过蘑菇灯头做防雷系统与钢构件连接，直到接地。

大剧院几乎囊括了所有种类的消防系统，设有高灵敏度的自动报警、自动喷淋、自动雨淋、气体灭火系统等各种消防设施。具有火焰探测功能的“双波段火焰探测器”，可将采集到的红外彩色视频图像信号传送给信息处理主机。舞台是火灾事故多发地，为此大剧院在舞台和观众厅之间设有防火幕。遇到火灾防火幕会自动下降，将舞台和观众席完全隔离，不让火势蔓延到观众席上。

在壳体内，三个观众厅到达安全区域环廊的距离不等，最长处为150余米，在地下设有20余处观众疏散口，它们从巨型水池地下穿过，直通外部广场。观众通过这些通道，可在4到5分钟之内疏散到安全区，比防火规范中规定的6分钟还要短。此外，在剧院与露天水池之间设计有一条8米的环形消防通道，可容纳两辆消防车并排通行，同时还留有2米宽的人行通道。

六、建筑施工

承担国家大剧院壳体钢结构施工任务的上海建工集团总公司及所属上海市机械施工公司，如此巨大的钢结构网壳不仅是中国国内所仅有，世界上亦屈指可数，施工难度可想而知。为了实现钢结构安装的高精度，他们采取了一系列相应的施工措施。

在详图设计、制作和安装过程中实施空间三维反变形。这是指根据计算机建模后的结构分析结果，要求壳体钢结构的每一节点针对结构在恒载条件下的变形值进行三维反向预变形，以求壳体结构在支撑拆除后，完美地符合设计要求的空间尺寸。

制作阶段壳体钢结构整体预拼装。每榀桁架间连杆的水平夹角均不相同，且用高强螺栓连接，只有经过整体预拼装，才能实现制作阶段的正确定位，从而保证制作和安装精度。整体预拼装方案为顶环梁部分立体预拼装，弧形梁架平面预拼装。这样既保证了制作质量，还大大降低了制作成本，缩短了工期。

计算机控制实时检测的安装测量控制。鉴于该壳体钢结构外形特殊，形体复杂，结构安装控制点众多，而安装精度要求又很高，于是提出了一整套测量控制方案，即在工地四周设置由八至十个测站组成的平面测量控制网，在壳体外表面设置数百个专用测量梭镜，内表面粘贴数以万计的测量反光标志；同时在每一测站上各设一台高精度全站仪，八至十台全站仪与中央计算机联网，进行不间断实时检测；通过实测空间坐标与理论模型对照，从而控制壳体安装的全过程。这一测量方案投入设备数量之多，代价之大是显而易见的。

七、结语

国家大剧院是世界上最大的剧院，拥有世界上最大的穹顶，是世界上最深的建筑，拥有亚洲最大的管风琴。它整体简洁而富有美感，但又不乏活力，仿佛里面有股生命力向外爆发。堪称建筑奇观，同时彰显出北京这座古老城市的现代风貌与活力。

通过以上对国家大剧院的简要分析，我们看到了新的材料、新的技术和新的建筑构造方法在一座典型建筑的建设过程中所发挥的作用。