上海藝術中心上海東方藝術中心設計關鍵技術研究

劇院是展示文化藝術的場所，是提供精神愉悅的大廳，是城市文化設施布局和建設的重要因素之一。它又是一種十分復雜的建筑類型,要不斷地與時俱進地吸收、應用各種新科技。可以說,劇場建設集中反映著社會和時代經濟、文化、科技的水平。在這個大背景下,通過上海東方藝術中心的全過程設計、建設以及相關技術的研究運用,對劇場觀演建筑有了進一步深入的、較全面的了解。本文簡要地談談東方藝術中心和相關技術環節的特點和趨向。東方藝術中心基地面積23616m2,總建筑面積39964m2。地下2層、地上5層(包括一個夾層)。主要有三個觀演場所:具有容納四管弦樂隊和120人合唱團同時演出能力的2000座交響樂廳;供西方歌劇、中國戲曲和現代話劇演出的1060座劇場:可進行歌曲、弦樂四重奏以及進行學術交流的300座小演奏廳。并擁有配套的公共設施,例如展廳、音樂書店、餐廳和藝術交流部分(包括:藝術閱覽室、多媒體中心和培訓中心)。觀眾廳屋頂設計中的用格架和混凝土墻各種現代大型觀演建筑在發達國家比較普及,集城市景觀、建筑藝術、科技環保于一身。而東方藝術中心采用房中房構思,又體現一種全新的建筑理念,由此在建筑結構、建筑設備、環保節能,消防安全方面提出了新的課題。這些課題體現了東方藝術中心的特色和創新點以及觀演建筑科技水平和價值,,東方藝術中心稍稍偏離世紀大道的軸線,與世紀廣場相毗鄰,它能產生強烈的視覺沖擊,成為一個吸引人們注意的文化焦點。我們期望它能在世紀大道盡端突然出現,就像是一座神秘、和諧,而又具有活力的雕塑從樹林中忽現。正如其它標志性建筑一樣,使人產生強烈的印象并賦予其個性。東方藝術中心應該不同于周邊的其他建筑,但卻融于它們而成為統一的整體。它應該是“一個點”,從一個中心原點沿曲線分裂而成,盡管它體量有限,這樣的形式也會從各個方向引起視覺擴張。東方藝術中心使用一種因時而異的玻璃。白天,她披著神秘的面紗,在陽光下熠熠生輝;夜晚,她晶瑩剔透,流光溢彩,盡情地向人們展示其美妙的內部空間。建筑應該有能使公共空間延續的基座。使公共空間從道路、地面以及日常生活空間中分離出來。公共空間就像是懸浮于樹林間和天空中一樣,成為進入音樂和戲劇世界的第一步。觀眾廳從基座面顯露如同樹木破土而出。無論從功能上還是技術上,觀眾廳都應與基座緊密相連。建筑師清晰地展現演出如何從基座中產生,又如何展示給公眾,并帶來愉悅。我們用一種特殊的布局方式來表現該建筑另一種特征——對外界噪聲干擾的防范。每一個觀眾廳都被深深褶痕的實墻圍護起來,就像厚樹皮保護著樹干一樣。每一道墻都有不同的色彩,也有不同的紋理。因此觀眾廳不僅有體量和位置上的差異,還有其各自的性格特征。一個獨特的懸臂屋頂罩于整座建筑之上,并與落地的曲面玻璃相連。屋架結構采用由正交鋼結構桁架組成的空間結構體系。平面由5片“葉瓣”組成,整個屋頂同下部結構一樣分成5個主要部分(交響樂廳、劇場、小演奏廳、主入口、展廳),各單元間設置200mm寬的抗震縫,以滿足聲學、溫度變形及抗震要求。屋頂使建筑連續而統一,并能在白天和夜晚有不同的表現。它是整個建筑的保護外殼,并提供必要的機械性,隔熱性和隔聲性。立面本身的設計也能體現出它的現代感和創造性。為了讓立面獲得通透感,有必要讓立面的結構系統顯得輕盈,我們選擇使用一種輕質格架作為立面的主要結構。立面里結構用橢圓鋼構件制成(垂直桿件和水平桿件),因為這個結構體系要抵抗風荷載和具抗震能力,在觀眾廳的混凝土墻和立面之間加上了支桿作為一種補充結構以減小構件尺寸。用這種方式,外部荷載就不會光加在外幕墻系統上,觀眾廳的混凝土墻也能分擔一部分外荷載。其他研究內容:1)內部功能組織2)觀眾廳視線分析3)室內設計和導向標識音樂及音樂方面的知識的應用東方藝術中心音樂廳、劇場、排練廳音質綜合調控系統的研究涉及到聲學測量、聲擴散、混響時間與反射聲和音質評價以及音樂等方面的知識;采用先進的計算機模擬技術和傳統縮尺模型實測,結合聲學、生理學及心理學等知識,對音樂廳、劇場、小演奏廳的各種音質設計程序和設計指標進行多種模式的精確的全過程、全方位的控制。進而達到控制大廳混響時間及反射聲效果的目的。以適應不同類別音樂會演出對音樂廳聲學指標的需求,使音樂廳、劇院、小演奏廳的音質效果達到國際一流的水準。性能化設計的必要性目前,世界上一些國家已經完成或逐步趨向于采取以性能為基礎的建筑防火規范系統。該系統的關鍵內容是能解決火災與生命安全問題,以完善傳統的指令性規范在這一問題上的簡單應用標準。指令性建筑防火規范是對以前相關科學技術研究成果特別是建筑防火歷史的經驗總結。隨著建筑學、消防工程學等相關科學的飛速發展,指令性規范的不足與局限在某些大型建筑中也反映了出來,對建筑設計、新型施工技術的應用形成了障礙。而性能化規范所具備的在設計上的靈活性,在建筑消防投入方面的經濟性、合理性以及建筑新技術、新工藝、新產品、新材料采用的領先性能彌補指令性規范之不足。兩者應相互補充,并長期共存。東方藝術中心“五葉花瓣型”的獨特建筑造型,其大空間防火分隔的獨特性,人員疏散的可控性,建筑物各類新型材料選用的安全可靠性等問題通過性能化設計的應用可以得到科學的驗證。研究內容:1)防火分區的確定2)防排煙系統的性能化評估3)自動滅火設施和結構保護4)人員疏散計算幕墻玻璃的構造為了在設計中解決結構受力和美學的統一,達到方案設計中的預想效果——玻璃幕墻隨時間和光線而變化,東方藝術中心采用了雙曲面玻璃幕墻。在設計過程中,著重解決了玻璃的研制開發,構件和配件的深化調整和協調等技術難題。1.鋼結構的整體設計和細部連接構造。2.點式駁接玻璃的設計和安裝細節。3.玻璃幕墻的功能和效果。幕墻玻璃為具有透明、高強度、耐光、耐熱、耐寒、抗沖擊等性能的夾層玻璃。玻璃采用浮法透明鋼化玻璃,內層為15mm厚,外層為12mm厚。兩層透明玻璃之間夾一層密度不同的鍍鋅鋼板穿孔板(0.5mm厚,內外層之間用SGP膠片粘合)。金屬穿孔板的不透明性可以根據立面所需的抗太陽輻射的要求而定。這個保護層將會由上至下遞減,穿孔率分別為A:38%;B:52%;C:66%;D:100%(無穿孔鋼板),從而保證均衡且合理的能量分布。從內部往外看時,整個立面能時時保持其透明性。夜間從外面往內看帶有一點神秘,深不可測。舞臺機械的選用分瞄準國際最高水平與標準,研制新一代舞臺機械控制系統顯得日益迫切。運用人機工程學研究組成人機系統的機器和人的相互關系,以提高整個系統工效。工藝方案建筑師參與決策,舞臺機械在滿足一般舞臺的共性要求的前提下,又具有鮮明的個性:采用了獨特的雙層“品”字型舞臺,舞臺臺面分為主舞臺,臺面左,右側臺和臺面后舞臺;舞臺臺下分為左、右側臺,臺后車載轉臺,共計7個場景的舞臺工藝布置(通常為3個場景的工藝布置);臺下機械主要以更換大型硬景、芭蕾、冰上舞蹈的特殊布景等為主,臺面機械以參與表演和運輸小型布景為主。功能上適應了國際上最受歡迎的大型音樂劇演出的需求,又兼顧了經典歌劇、話劇、歌舞和戲曲的演出要求。達到無暗場換景、冰上芭蕾舞舞臺和長效制冷。音頻系統多機燈光、音響系統達到“國際一流,國內領先”體現在:1)先進性確保系統在未來一定時期內保持先進。2)合理性:滿足各項使用功能,系統做到簡潔、不夸張。充分考慮其擴展能力。3)可靠性:追求先進性的同時考慮新技術的風險以及技術的成熟性,關鍵環節采用冗余備份設計。采用數字化、光纖傳輸、音頻媒體、燈光網絡控制技術。1.1100座劇院:以歌劇、音樂劇、芭蕾,中國戲劇、戲曲以及綜藝晚會等演出為主兼顧召開會議的功能。音頻系統在良好的建聲條件下和電聲系統密切配合。主擴聲系統方案為三聲道全場覆蓋立體聲系統,使觀眾達到身臨其境的包圍效果(3D環境效果)。2.2000座音樂廳:是交響樂、古典音樂、合唱、獨唱、民族音樂和管風琴演奏等音樂演出的專業場所。以樂隊的自然聲為主,電聲(擴聲系統)為輔。3.300座小演奏廳:是按現代音樂、室內樂、獨奏、獨唱音樂會和一些探索性音樂節目的演出要求設計的,同時也為召開各種學術報告會、演講會等小型會議服務。以自然聲為主,電聲系統為輔。系統具備靈活性。4.中央制作室:演出資料存檔或制作母帶提供給電臺、電視臺,和1100座中劇場、2000座音樂廳、300座演奏廳的信號交換功能。涉及到的關鍵技術尚有許多,例如:劇場觀眾廳選型、新技術、新材料的開發研制,高大空間及觀眾廳溫濕度場、速度場、CFD數位分析及空調設計優化,內凹屋面安全排水系統,結構選型等,這里不再一一詳建筑的個性原則劇場觀演建筑,隨著時代的發展,其設計和技術是有規律和共性的,但更應有個性,關鍵在于如何把握。影響此類建筑的關鍵環節在于建設定位,