國(guó)家大劇院、鳥巢建筑技術(shù)分析

技術(shù)綜合調(diào)研報(bào)告國(guó)家大劇院國(guó)家體育館鳥巢北京保利大廈北京南站/銀河SOHO演藝建筑體育建筑辦公建筑車站建筑/商業(yè)技術(shù)分析國(guó)家大劇院

內(nèi)在的活力，外部寧靜籠罩下的內(nèi)部生機(jī)，一個(gè)簡(jiǎn)單的“蛋殼”，里面孕育著生命。————保羅·安德魯國(guó)家大劇院位于北京市中心天安門廣場(chǎng)西，人民大會(huì)堂西側(cè)，西長(zhǎng)安街以南，由大劇院主體建筑及南北倆側(cè)的水下長(zhǎng)廊、地下停車場(chǎng)、人工湖、綠地組成公共空間殼體音樂廳歌劇院戲劇場(chǎng)技術(shù)分析一、結(jié)構(gòu)技術(shù)二、裝飾技術(shù)三、聲學(xué)技術(shù)四、其他技術(shù)

大劇院的主體建筑為鋼結(jié)構(gòu)，超橢圓球體殼為一個(gè)超大空間殼體，殼體經(jīng)過精確數(shù)字計(jì)算得出系數(shù)為2.24的超級(jí)橢球，巨大的殼體將建筑與結(jié)構(gòu)融為一體，同時(shí)墻面與頂面渾然一體沒有界限。結(jié)構(gòu)技術(shù)

整個(gè)鋼殼體由頂環(huán)梁、鋼架構(gòu)成骨架，弧形鋼架呈放射狀分布，殼體鋼架從外觀看似是落在水中，實(shí)際上下部是支撐在3m寬，2m高的巨大圈梁上。頂環(huán)梁鋼架巨大圈梁骨架一、結(jié)構(gòu)H型鋼架連接桿件玻璃幕墻++=玻璃幕墻與鋼結(jié)構(gòu)連接與普通幕墻不同，螺栓連接（一般為焊接）轉(zhuǎn)接件本身為裝飾件，結(jié)構(gòu)美轉(zhuǎn)接件近2萬塊鈦金屬板1200塊超白透明玻璃鈦金屬板經(jīng)過氧化處理，具有易清洗，表面金屬光澤極具質(zhì)感、自重輕。強(qiáng)度高、耐腐蝕、15年不變色等特點(diǎn)二、材質(zhì)三、構(gòu)造層次從滿足功能（防水、保溫、聲學(xué)、消防排煙）及美觀效果方面出發(fā)，殼體共分六層鈦板（外裝飾）鎂鋁合金板（防水）玻璃纖維棉（保溫）鍍鋅鋼板（襯板）耐火木質(zhì)纖維（吸音）紅木吊頂（內(nèi)裝飾）結(jié)構(gòu)之美二、裝飾技術(shù)20種中國(guó)紅色點(diǎn)染大劇院的各個(gè)部分技術(shù)與美學(xué)技術(shù)——藝術(shù)非洲巴度紅木經(jīng)防火處理，木條之間留有30mm空隙，用以解決聲學(xué)問題技術(shù)與美學(xué)技術(shù)與美學(xué)天花板由名貴木材拼貼成一片片的“桅帆”，可自由編排形狀不一，木質(zhì)的紅色深淺不一，明暗相間，極具藝術(shù)效果技術(shù)與美學(xué)大劇院墻體采用朱紅色，上面刻有蘭花浮雕，色彩強(qiáng)烈但穩(wěn)重，與紫禁城紅墻遙相呼應(yīng)技術(shù)與美學(xué)金屬網(wǎng)——分隔與聯(lián)系大廳的金屬網(wǎng)取自中國(guó)“竹簾”的元素，利用新的材料表達(dá)對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)與新技術(shù)的碰撞，創(chuàng)新增加的空間維度，內(nèi)外空間滲透技術(shù)與美學(xué)金屬網(wǎng)——分隔與聯(lián)系站在殼體的公共空間內(nèi)看劇院透過淡黃色的金屬網(wǎng)隱約可見歌劇院環(huán)廊內(nèi)人的活動(dòng)，內(nèi)部的裝飾紅站在內(nèi)部看大廳公共空間外部空間朦朦朧朧，人的行為對(duì)話，在劇院與公共空間之間建立了微妙的聯(lián)系，拉伸了空間的層次技術(shù)與美學(xué)傳統(tǒng)——?jiǎng)?chuàng)新分隔——聯(lián)系技術(shù)與美學(xué)地板鋪地上，大劇院采用了多種天然石材，這些石材來自國(guó)內(nèi)各省，雖然有的區(qū)域使用的是同一種石材，但由于石材切割的方向不同會(huì)產(chǎn)生不同的紋理技術(shù)與美學(xué)無論何種石材，大廳中的地板反光強(qiáng)，各種倒影顯露在地面上，似波光粼粼的水面一樣，使內(nèi)部空間更加生動(dòng)美妙技術(shù)與美學(xué)室外的感受再一次在室內(nèi)得到重拾，，好像室內(nèi)外水面連為了一體技術(shù)與美學(xué)技術(shù)——藝術(shù)藝術(shù)——空間三、聲學(xué)技術(shù)歌劇院是國(guó)家大劇院最大、最復(fù)雜和最具代表性的劇場(chǎng)，以上演大型歌劇、舞副、芭蕾舞劇及大型綜藝演出為主觀眾廳聲學(xué)設(shè)計(jì)以自然聲為主、電聲為輔的原則最佳混響時(shí)間為1．5s歌劇院觀眾廳采用三面圍合的馬蹄形布局劇院舞臺(tái)采用典型的“品”字形舞臺(tái)形式聲學(xué)家提出的觀展廳造型長(zhǎng)方形的觀眾廳兩側(cè)墻有利于近次聲反射，音質(zhì)設(shè)計(jì)易獲好評(píng)建筑師希望的觀眾廳造型長(zhǎng)方形的觀眾廳視覺效果略顯古板圓弧形墻面更加優(yōu)美觀眾廳背后凹凸不平墻面構(gòu)成了一個(gè)擴(kuò)散空間，聲音能夠透過金屬網(wǎng)在擴(kuò)散空間中進(jìn)行亂反射，使廳堂的聲音達(dá)到最佳采用建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體墻與金屬網(wǎng)裝飾面相結(jié)合的雙層墻面，實(shí)現(xiàn)了視覺空間與聽覺空間的完美融合建筑實(shí)體墻金屬網(wǎng)聲音穿過金屬網(wǎng)后形成“自然聲”，這樣就形成了視覺弧形和聽覺空間的多邊形建筑聲學(xué)與劇場(chǎng)美學(xué)的完美結(jié)合音樂廳觀眾廳的平面形狀是稍有弧度的鞋盒型，它可提供豐滿而雄厚的音質(zhì)觀眾席圍繞演奏臺(tái)布置，在空間上形成對(duì)演奏中心的圍合，這樣的布局最大限度保證了觀眾聽到均質(zhì)的自然聲吊頂質(zhì)量輕、防火環(huán)保，有利于聲音漫反射，擴(kuò)散聲音，使聲音渾厚飽滿GRC觀眾廳周邊以扁平而寬的橢圓形柱廊環(huán)繞，柱子背后有耦合空間，可提供晚期的混響時(shí)間墻面同樣使用GRC，GRC起伏的墻面對(duì)音樂廳的演奏起到漫反射的作用，既兼顧了功能又兼顧了美觀墻、柱子頂棚下懸掛了用玻璃纖維混凝土做龜背形狀的集中式反聲板，作用是將聲音向四面八方散射它會(huì)隨不同演奏，調(diào)節(jié)高低，調(diào)節(jié)音質(zhì)反聲板戲劇院是國(guó)家大劇院最具民族特色的劇場(chǎng)，以中國(guó)紅為主色調(diào)，真絲墻面烘托出傳統(tǒng)熱烈的氣氛，主要上演話劇、歌劇、地方戲曲等平面剖面戲劇院墻面采用MLS聲學(xué)構(gòu)造大量不規(guī)則排列的凹凸槽整體上形成聲音的擴(kuò)散反射，保證室內(nèi)聲場(chǎng)的均勻性，使聲音美妙動(dòng)聽絲綢裝飾四、其他技術(shù)鈦板外側(cè)水平環(huán)向沿板縫設(shè)有清洗軌道，鈦板縫中布置了由下部引上的清洗水管，并在相應(yīng)的位置預(yù)留了接管口，可直接用軟管清洗玻璃外層涂有一層納米材料，當(dāng)雨水落到玻璃面上時(shí)就像水滴落在荷葉上，不會(huì)留下水漬，同時(shí)納米技術(shù)也大大降低了灰塵的附著力清洗技術(shù)沿鈦板豎向縫隙點(diǎn)綴了上萬個(gè)裝飾蘑菇頭，其中506個(gè)有夜間LED照明效果，并通過蘑菇燈頭做了防雷系統(tǒng)與鋼構(gòu)件連接，直到接地防雷技術(shù)國(guó)家體育場(chǎng)——鳥巢由2001年普利茨克獎(jiǎng)獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國(guó)建筑師李興鋼等合作完成的巨型體育場(chǎng)設(shè)計(jì)，形態(tài)如同孕育生命的“巢”，它更像一個(gè)搖籃，寄托著人類對(duì)未來的希望?？偲进B巢位于北京市奧林匹克公園，它坐落在北京故宮的龍脈南北延長(zhǎng)線最北端，與它對(duì)立而望的是國(guó)家游泳館水立方，是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)。外部框架結(jié)構(gòu)屋頂膜結(jié)構(gòu)三層看臺(tái)板運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地技術(shù)分析一、結(jié)構(gòu)技術(shù)二、屋頂薄膜技術(shù)三、碗狀看臺(tái)板收攏技術(shù)四、其他技術(shù)結(jié)構(gòu)技術(shù)鳥巢是如何通過結(jié)構(gòu)營(yíng)造體育場(chǎng)空間？1、外結(jié)構(gòu)：由門式鋼架組成，共有24根桁架，構(gòu)成了一個(gè)大空間，體驗(yàn)獨(dú)特又滿足功能需要上凸形主桁架下凹形主桁架三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)支撐。豎立支撐結(jié)構(gòu)搭建桁架留出中間露天場(chǎng)地20榀鋼架圍繞洞口呈放射狀布置鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結(jié)構(gòu)。4榀鋼架在內(nèi)環(huán)附近截?cái)噤摻Y(jié)構(gòu)搭建模擬鳥巢節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)處理節(jié)點(diǎn)構(gòu)造完全呈現(xiàn)在游客的眼前，尺度大，造型別具一格，身處其中體會(huì)到變幻的空間，內(nèi)心震撼這些節(jié)點(diǎn)都是經(jīng)過焊接聯(lián)系在一起，達(dá)到了這樣一種編織式的效果，實(shí)現(xiàn)一個(gè)由內(nèi)到外的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)師在“鳥巢”的外殼上加入中國(guó)的文化符號(hào)，使鳥巢外形如同古代的瓷器，又增添了傳統(tǒng)窗柩的元素。鋼結(jié)構(gòu)帶來的現(xiàn)代感與中國(guó)古元素呈現(xiàn)的傳統(tǒng)感受相碰撞。2、內(nèi)部：整個(gè)建筑通過巨型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)系，由結(jié)構(gòu)的組件相互支撐，內(nèi)部沒有一根立柱?？磁_(tái)

剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土墻板代替梁柱支撐鳥巢內(nèi)部空間外部框架

鋼結(jié)構(gòu)對(duì)比屋頂薄膜技術(shù)“鳥巢”屋頂膜結(jié)構(gòu)材料：

第一層防雨的膜?！癙TFE”

“透明玻璃纖維結(jié)構(gòu)膜”幪在屋頂最外（上）層，因此形成了2,400多塊獨(dú)立的屋面；也就是2,400多個(gè)小水池，他們都有自己的排水

“系統(tǒng)”。

PTFE第二層屋頂是建在屋頂下面的夾層，也是玻璃纖維的膜，材料是：ETFE

乙烯-四氟乙烯共聚物,但是沒有結(jié)構(gòu)功能。它的功能是將鋼結(jié)構(gòu)在太陽下的陰影遮擋，讓光線不會(huì)直射到看臺(tái)，而是經(jīng)過漫反射變?nèi)岷?，維護(hù)草坪，遮風(fēng)擋雨一掃鋼架陰影ETFE碗狀看臺(tái)板收攏技術(shù)上中下鳥巢體育館的看臺(tái)與普通體育館看臺(tái)最大的不同就是它的看臺(tái)分為上下中三層。將91000個(gè)觀眾容納在離賽場(chǎng)半徑142米的看臺(tái)里面。效仿了劇院里觀眾坐席的安排，應(yīng)用懸挑結(jié)構(gòu)。使每個(gè)位置的觀眾視線離體育場(chǎng)中心為142米的最佳視覺距離。最高點(diǎn)坡度為35度，身體和視線都處于舒適狀態(tài)。其他技術(shù)1、人流疏散整個(gè)體育場(chǎng)原來有12個(gè)觀眾通道，后來經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬把觀眾做成一個(gè)個(gè)小人驗(yàn)證疏散，又增加了30個(gè)逃生通道，最終9.1萬名觀眾全部疏散出去只需約8分鐘。每條逃生通道都采用回廊式設(shè)計(jì)，而不是普通的筆直通道，是為了保證每一股人流的安全，不會(huì)筆直地摔落。2、聲學(xué)技術(shù)保證坐在任何位置的觀眾都能清晰地收聽到廣播。1、下層膜采用的吸聲膜材料2、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上設(shè)置的吸聲材料3、聲擴(kuò)音系統(tǒng)這三層“特殊裝置”使“巢”內(nèi)的語音清晰度指標(biāo)指數(shù)達(dá)到0.63/7/2024新保利大廈設(shè)計(jì)靈感源于中國(guó)古代疊式燈籠造型，結(jié)合中國(guó)傳統(tǒng)元素與現(xiàn)代科技，在設(shè)計(jì)與施工上突破創(chuàng)新，成為北京地標(biāo)性建筑。北京新保利大廈SOM設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)技術(shù)：鋼框架－鋼筋砼筒體混合結(jié)構(gòu)，涵蓋懸挑結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、大跨度桁架結(jié)構(gòu)等被譽(yù)為“北京新地標(biāo)”。

簡(jiǎn)介辦公區(qū)摩天中庭博物館及商用區(qū)3/7/2024

技術(shù)分析一、節(jié)能環(huán)保——石材百葉二、承重受力——吊樓、懸索三、外立面——玻璃幕墻一、

石材百葉1、介紹：中國(guó)唯一豎向洞石百葉3000多根寬45cm位于大廈西側(cè)和南側(cè)玻璃幕墻之外夏季遮陽系數(shù)達(dá)0.723/7/20242、外立面效果

幕墻

百葉立面圖石材百葉與玻璃幕墻有一定的距離，雙層外立面，效果獨(dú)特

傳統(tǒng)玻璃幕墻

幕墻外加百葉3/7/20243、節(jié)能環(huán)保幕墻光線百葉平面圖百葉與玻璃幕墻有一定角度

石材百葉與幕墻的角度，遵循北京春夏秋冬的季節(jié)規(guī)律

節(jié)能：

環(huán)保：夏季遮陽系數(shù)達(dá)0.72，減少大量空調(diào)負(fù)荷減少大面積玻璃幕墻造成的光污染夏季光線照射部分100%30%百葉陰影3/7/2024二、吊樓、懸索吊樓尺度

：懸挑23.98m、高約50m、重約5000噸特點(diǎn)：無一立柱支撐寓意：中國(guó)古代疊式燈籠造型用途：保利藝術(shù)博物館等受力：懸索起斜拉作用，南立面與其相連起固定作用1、吊樓紅色燈籠金色大門3/7/20242、懸索4根大直徑、高預(yù)應(yīng)力鋼纜在表面沿對(duì)角線從吊樓屋頂延伸到中庭頂部，形成V形，同時(shí)將玻璃幕墻分為三塊。

作用：(1)支撐玻璃幕墻(2)吊起懸體ABECDFABCDEF(1)懸索—支撐玻璃幕墻傳統(tǒng)玻璃幕墻懸索支撐玻璃幕墻幕墻尺寸一整塊大幕墻3塊小面積幕墻花費(fèi)費(fèi)用高費(fèi)用低桁架尺寸大小視野影響阻礙大阻礙小幕墻跨度大小索網(wǎng)鋼纜直徑大26mm-34mm效果外觀豐富，充當(dāng)虛擬邊界3/7/2024（2）懸索—吊起懸體懸索A懸索B懸體懸索A懸索B懸體3/7/2024三種玻璃幕墻具體分布

三、玻璃幕墻辦公區(qū)大廳博物館ABC依附功能、朝向、環(huán)境、空間品質(zhì)3/7/2024ABC桁架較大，玻璃通透性小，分布于辦公區(qū)域，具有一定的私密性，同時(shí)結(jié)構(gòu)肌理也具有美感桁架小，通透性好，視野開闊，分布于大廳外立面折向玻璃呼應(yīng)中國(guó)傳統(tǒng)燈籠意向，分布于懸體立面新保利大廈三種玻璃幕墻：人的審美觀念、空間感受以及功能需求、環(huán)境決定了玻璃幕墻的形式北京南站

以人為本，致力于成為集鐵路、城市地鐵、公交、出租等多種運(yùn)輸方式為一體的大型現(xiàn)代化綜合交通樞紐。北京南站設(shè)計(jì)靈感：祈年殿成就：號(hào)稱亞洲第一大火車站，我國(guó)第一條高速鐵路始發(fā)車站。主要技術(shù)：房橋合一結(jié)構(gòu)體系、大跨度鋼梁腹板開洞設(shè)計(jì)，大跨度結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大跨度空間——鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)站臺(tái)懸索形鋼結(jié)構(gòu)站臺(tái)懸索形鋼結(jié)構(gòu)候車廳剛架結(jié)構(gòu)雙曲穹頂雨棚屋面站臺(tái)——懸索形鋼結(jié)構(gòu)工字鋼A字型塔鋼柱懸索梁站臺(tái)雨棚鋼拉索布置平面候車廳的鋼屋蓋設(shè)有三跨連續(xù)剛架，兩側(cè)沿軸線對(duì)稱布置。站房三跨連續(xù)剛架中跨是鋼箱梁(天窗)候車廳——鋼架鋼柱桁架結(jié)構(gòu)這座融動(dòng)的優(yōu)美建筑群不但營(yíng)造了流動(dòng)和有機(jī)的內(nèi)部空間，同時(shí)也在與此毗鄰的東二環(huán)上形成了引人注目的地標(biāo)性建筑景觀。北京銀河SOHO銀河SOHO設(shè)計(jì)師：扎哈?哈迪德商業(yè)、辦公建筑設(shè)計(jì)理念：創(chuàng)造一個(gè)內(nèi)在世界設(shè)計(jì)靈感：中國(guó)院落、梯田主要技術(shù)：高性能幕墻系統(tǒng)、日光采集、建筑自動(dòng)化，照明技術(shù)建筑共18層公共活動(dòng)空間停車場(chǎng)地下1層-地上3層商業(yè)空間4層-15層辦公空間橢圓形中庭橢圓形中庭銀河SOHO功能區(qū)分布照明——光通道燈具排布延續(xù)著建筑本身的流線特點(diǎn)，以最簡(jiǎn)約節(jié)能的方式將銀