概念到實(shí)現(xiàn)——銅梁大劇院設(shè)計(jì)記

魏磊，金良權(quán)，符東升，周楊，張家錄，劉業(yè)勝，黃小玲，王丹，李麗

（機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院 重慶 400039）

隨著社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，人們物質(zhì)文化不斷豐富，相應(yīng)地，對(duì)精神文化追求也到達(dá)一個(gè)更高的層次。大劇院作為人類文明精神文明的象征，在今天的祖國(guó)大地上不斷開花。此次我們有幸能夠參與建設(shè)銅梁大劇院這樣一個(gè)較復(fù)雜建筑的方案及施工圖設(shè)計(jì)全過(guò)程，從中對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)，獲得了新的提高。

觀演建筑是一個(gè)非常復(fù)雜的建筑混合體，功能比較獨(dú)特，涉及專業(yè)繁多，技術(shù)復(fù)雜。一個(gè)好的觀演建筑的誕生，是設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)力量以及各相關(guān)行業(yè)精誠(chéng)合作的結(jié)晶。除了一般設(shè)計(jì)參與的土建及公用專業(yè)外，建筑師需要協(xié)調(diào)大約10多個(gè)專業(yè)，含：建筑聲學(xué)、隔聲降噪、泛光照明、舞臺(tái)機(jī)械、燈光音響、視線分析、景觀環(huán)境等。本次設(shè)計(jì)，大劇院不但包含有劇場(chǎng)，還有放映、活動(dòng)中心、展廳，使得建筑功能更為復(fù)雜，加上建筑奇異的造型，給我們帶來(lái)極大挑戰(zhàn)（見(jiàn)圖1）。

圖1 鳥瞰圖

1 基本情況

銅梁大劇院的建設(shè)基地位于重慶市銅梁縣，用地在金龍大道以東、淮遠(yuǎn)河以南的綜合文化中心內(nèi)，其地理位置處于銅梁縣三個(gè)1000畝項(xiàng)目之一的文化藝術(shù)中心區(qū)域的核心位置，具有非常重要的標(biāo)志性意義。

建設(shè)基地地勢(shì)比較平坦，建筑用地約100畝，位于文化藝術(shù)中心地塊西南角，其余用地為預(yù)留發(fā)展用地。四周均為城市規(guī)劃道路，其南側(cè)緊鄰即將形成的城市重要干道，因而具有很強(qiáng)的形象展示優(yōu)勢(shì)。建筑主體位于銅梁縣文化藝術(shù)區(qū)內(nèi)，靠近城市道路交叉口，四周均有寬大的城市廣場(chǎng)。共享大廳外平臺(tái)采用臺(tái)階和緩坡連接，標(biāo)高高于城市廣場(chǎng)標(biāo)高1.5m左右，形成建筑基座，在視覺(jué)上突出建筑的形象。東側(cè)為劇場(chǎng)，西面為電影院、群眾活動(dòng)中心和展覽廳。建筑使用上可分可合，各自功能和流線較相對(duì)獨(dú)立，相互干擾較小，有利于建筑日常條件下的充分利用。本工程總建筑面積：24826.93㎡ （其中地上19011.46㎡，地下5815.47㎡），地上5層，地下3層。

2 設(shè)計(jì)理念

銅梁大劇院的設(shè)計(jì)概念源于業(yè)主要求，在銅梁縣塑造一個(gè)耳目一新的形象，打造一個(gè)小提琴似的建筑，為銅梁縣未來(lái)的大發(fā)展奏出一首振奮人心的樂(lè)章。結(jié)合業(yè)主意圖和我們自己的理解，在設(shè)計(jì)中充分考慮各種音樂(lè)元素的疊加，總圖布局上將“小提琴”主體優(yōu)雅地斜臥在地面上，周圍采用五線譜圖案的道路環(huán)繞，鄰接建筑設(shè)計(jì)大面積水體弧形展開。建筑主體“小提琴”琴身部分采用金屬屋面實(shí)體與玻璃幕墻構(gòu)筑虛實(shí)空間關(guān)系，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，建筑倒影在波光粼粼的水面上，顯得格外的優(yōu)雅明快，將成為城市一道亮麗的風(fēng)景線（見(jiàn)圖2）。

圖2 透視圖

3 功能組織

大劇院主要功能區(qū)位于“小提琴”琴身金屬殼體覆蓋下，分為兩個(gè)區(qū)，東面大圓弧部分為劇場(chǎng)區(qū)；西面小圓弧部分為放映區(qū)（包含放映廳、群眾活動(dòng)中心、展覽廳）。主要包含以下幾個(gè)功能：

廣場(chǎng)：建筑四周均有一定的廣場(chǎng)空間。南面的建筑前廣場(chǎng)為市民集會(huì)、游憩廣場(chǎng)，寬闊的廣場(chǎng)也可作為露天的表演舞臺(tái)，為市民的文化活動(dòng)提供更大的空間。

劇場(chǎng)：位于“小提琴”琴身大圓弧區(qū)覆蓋下。規(guī)模約1002座（含樂(lè)池78座），主要承擔(dān)中型歌舞劇表演、其他中型及以下舞臺(tái)表演，兼顧大型學(xué)術(shù)會(huì)議、大型公眾集會(huì)及儀式等。觀眾廳外大面積的開放休閑空間可作為觀眾休憩之用。

電影院：位于“小提琴”琴身大圓弧區(qū)覆蓋下一層。規(guī)模為3廳影院，總座位數(shù)約386座。主要由2個(gè)小影廳（各約88座）和1個(gè)大影廳（約210座）組成，將承擔(dān)宣傳教育與市民娛樂(lè)用途。

群眾文化中心：位于“小提琴”琴身大圓弧區(qū)覆蓋下二層。主要功能為文聯(lián)辦公室、會(huì)議室，各種協(xié)會(huì)團(tuán)體的辦公室、活動(dòng)室。

展覽廳：位于“小提琴”琴身大圓弧區(qū)覆蓋下三層，具有寬大的展覽空間，主要承擔(dān)城市規(guī)劃展覽等內(nèi)容。

兩個(gè)大小圓弧之間用走廊連接，同時(shí)設(shè)置樓梯直接疏散到大廳，方便出入（見(jiàn)圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8）。

圖3 一層平面圖

圖4 二層平面圖

圖5 三層平面圖

圖6 四層平面圖

圖7 五層平面圖

圖8 正立面示意圖

4 舞臺(tái)設(shè)施和觀眾廳設(shè)計(jì)

劇場(chǎng)按照乙等劇場(chǎng)設(shè)計(jì)，采用“一”字形舞臺(tái)的工藝布置形式，分為主舞臺(tái)、左右側(cè)舞臺(tái)3個(gè)部分。臺(tái)下舞臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)包括主舞臺(tái)升降臺(tái)，側(cè)舞臺(tái)車臺(tái)，后舞臺(tái)車載轉(zhuǎn)臺(tái)；臺(tái)口前設(shè)置樂(lè)池可以升降。主舞臺(tái)上部設(shè)有3層天橋，舞臺(tái)頂部設(shè)有柵頂，舞臺(tái)配置較為齊全，目前達(dá)到較先進(jìn)水平。

觀眾廳作為劇場(chǎng)的核心，為和建筑整體造型相契合，采用馬蹄形平面，使得觀眾廳具有良好的視角和視距，同時(shí)為演員營(yíng)造出圍合與親密感。觀眾廳池座兩側(cè)的升起部分和樓座挑臺(tái)兩層一個(gè)弧形，結(jié)合高差跌落，產(chǎn)生一種行云流水般的藝術(shù)效果。

由于平面形式采用的是馬蹄形，聲學(xué)上需充分考慮回避聲音在局部的過(guò)度聚集，觀眾廳內(nèi)部墻體裝飾時(shí)將進(jìn)行特殊處理聲音折射問(wèn)題（見(jiàn)圖9）。

圖9 劇場(chǎng)剖面圖

5 消防論證

大劇院結(jié)構(gòu)較為特殊，為了實(shí)現(xiàn)小提琴造型與功能的良好結(jié)合，我們將建筑分離為金屬外殼與混凝土主體結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分，其中混凝土主體結(jié)構(gòu)為使用空間，金屬外殼覆蓋使用空間，覆蓋下主要為大廳及疏散空間，金屬造型高度上突出混凝土部分主要是造型區(qū)域，不能使用。金屬外殼最高50m，混凝土主體最高23.8m，屬中型乙等劇場(chǎng)。根據(jù)消防部門意見(jiàn)，建筑按《高規(guī)》分類為二類高層，地上建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，地下建筑耐火等級(jí)為一級(jí)。其消防設(shè)計(jì)依據(jù)《高規(guī)》進(jìn)行設(shè)計(jì)。

由于其建筑構(gòu)造的特殊性，建筑造型不規(guī)則，其內(nèi)部有一個(gè)貫通，上下多個(gè)樓層的共享大空間、大劇場(chǎng)及影院展覽區(qū)。其消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)如下：

（1）大劇場(chǎng)舞臺(tái)防火分隔：劇場(chǎng)舞臺(tái)因機(jī)械化臺(tái)倉(cāng)的靈活性，地上主舞臺(tái)與地下臺(tái)倉(cāng)如何進(jìn)行防火分隔，經(jīng)考慮采用防火卷簾分隔主舞臺(tái)和側(cè)舞臺(tái)來(lái)保證舞臺(tái)分區(qū)安全。

（2）金屬外殼下共享大空間：本項(xiàng)目金屬外殼覆蓋混凝土主體建筑，混凝土外邊界與金屬外殼間形成共享大空間，該大空間還包括中庭回廊；共享大空間防火分區(qū)面積為5342.49m2，超過(guò)高規(guī)規(guī)定每個(gè)防火分區(qū)加設(shè)噴淋系統(tǒng)后不得大于3000m2的要求，此部分認(rèn)定為安全區(qū)域，可認(rèn)定為安全疏散空間是否可行。

（3）劇場(chǎng)區(qū)和電影展覽區(qū)人員疏散:本項(xiàng)目金屬外殼覆蓋混凝土主體建筑，劇場(chǎng)區(qū)和電影展覽區(qū)人員均需要通過(guò)首層共享大空間才能疏散至室外，目前設(shè)置樓梯及疏散口是否滿足。

（4）金屬屋面覆蓋下，如何解決排煙問(wèn)題，設(shè)計(jì)中考慮將琴柄采用金屬百葉，離地1.2m部分玻璃幕墻設(shè)計(jì)為玻璃百葉，總開啟面大于5%，是否滿足排煙要求。

上述問(wèn)題因超越規(guī)范或因其特殊性，根據(jù)消防部門意見(jiàn)需進(jìn)行消防論證，這需一個(gè)較長(zhǎng)的周期，評(píng)估期間的交流往返需與多方緊密配合方可完成。經(jīng)四川法斯特消防安全性能評(píng)估有限公司論證，本項(xiàng)目采用措施處理，獲得各個(gè)部門及相關(guān)專家認(rèn)可并通過(guò)。

6 結(jié)構(gòu)及公用專業(yè)設(shè)計(jì)

6.1 結(jié)構(gòu)專業(yè)

根據(jù)大劇院建筑功能的要求，劇院主舞臺(tái)、觀眾廳上空建筑樓板開大洞，錯(cuò)標(biāo)高不連續(xù)，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度低。鑒于此，結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇自身抗側(cè)剛度大，承載力高的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合建筑功能的要求，在舞臺(tái)及觀眾廳周邊布置較厚的連續(xù)剪力墻，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)在每個(gè)方向的抗側(cè)構(gòu)件均勻分布，有效的提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度并控制了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。

劇院主舞臺(tái)及觀眾廳屋頂最大跨度達(dá)34m，為了使結(jié)構(gòu)在屋面有很好的整體性及承載力并滿足建筑空間高度的要求采用大跨預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。

電影院部分的建筑高度為16m。結(jié)合建筑功能，該部分采用框剪結(jié)構(gòu)，樓蓋采用普通梁板體系為鋼筋混凝土普通樓蓋。整個(gè)劇院外圍和屋面為了滿足建筑的造型和功能要求，采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)自重輕，地震時(shí)，所受地震力較小。另外，在外圍鋼結(jié)構(gòu)側(cè)面布置了水平支撐將大部分側(cè)向水平力傳至剛度較大的主體混凝土結(jié)構(gòu)，減小了立面鋼柱平面外的計(jì)算長(zhǎng)度；同時(shí)也提高了鋼結(jié)構(gòu)的面外剛度和抗震性能。

6.2 水專業(yè)

本工程給水由市政給水管直接供給；熱水由商業(yè)熱水機(jī)組提供，采用定時(shí)集中供應(yīng)；室、內(nèi)外排水采用雨污分流制，污水經(jīng)管網(wǎng)收集，匯入生化池，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排入市政污水管道；雨水經(jīng)雨水管網(wǎng)收集后排入市政雨水管道。

本工程共設(shè)置室外消火栓，室內(nèi)消火栓、自動(dòng)噴水滅火、大空間智能主動(dòng)滅火、雨淋及防火冷卻水幕共六種消防給水系統(tǒng)。其中室外消防給水由室外消防泵、市政給水管聯(lián)合向室外消防環(huán)網(wǎng)供水；室內(nèi)消防均采用臨時(shí)高壓制，各層均設(shè)置消火栓及自動(dòng)噴水系統(tǒng)，在觀眾廳、入口景觀大廳、休息廳等凈空高度超過(guò)8m的地方設(shè)置高空水炮系統(tǒng)；舞臺(tái)葡萄架及側(cè)臺(tái)下設(shè)置雨淋系統(tǒng)；舞臺(tái)口設(shè)置防火冷卻水幕系統(tǒng)。

6.3 電專業(yè)

劇院人員密集且對(duì)消防設(shè)計(jì)要求較高，電氣消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)大體如下：電氣消防系統(tǒng)由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、空氣采樣報(bào)警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及集中控制智能消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)構(gòu)成。其中空氣采樣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)共用一套報(bào)警主機(jī)，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)單獨(dú)一臺(tái)主機(jī)。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)：系統(tǒng)中設(shè)置感煙感溫探測(cè)器，聲光報(bào)警器，消防廣播，手動(dòng)報(bào)警按鈕等。

消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)：一般聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)在此不再贅述；本工程新增雨淋系統(tǒng)，水炮系統(tǒng)。

雨淋系統(tǒng)控制方式：火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)探測(cè)器動(dòng)作，并向火災(zāi)報(bào)警控制器報(bào)警，消防聯(lián)動(dòng)控制器控制雨淋閥組內(nèi)電磁閥開啟，電磁閥開啟后雨淋閥控制腔泄壓，雨淋閥動(dòng)作后，壓力開關(guān)動(dòng)作，向火災(zāi)報(bào)警控制器報(bào)警，消防聯(lián)動(dòng)控制器自動(dòng)起泵。

水炮系統(tǒng)控制方式：本系統(tǒng)所選用的智能滅火系統(tǒng)是由智能滅火裝置中的紅外探測(cè)組件直接通過(guò)電氣啟動(dòng)水泵進(jìn)行噴水滅火的，水炮或ZSD控制器探測(cè)到火災(zāi)后，為與其對(duì)應(yīng)的地址編碼模塊提供一組無(wú)源觸點(diǎn)信號(hào)，通過(guò)該模塊把火災(zāi)信號(hào)輸入到自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制主機(jī)，主機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，驅(qū)動(dòng)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)及相關(guān)的聲光報(bào)警器報(bào)警。

空氣采樣報(bào)警系統(tǒng)：系統(tǒng)通過(guò)氣泵向管道內(nèi)抽氣，空氣中如含有煙氣，探測(cè)器可檢測(cè)到并通過(guò)報(bào)警總線報(bào)警。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)：漏電值超過(guò)報(bào)警值后，主機(jī)報(bào)警。

集中控制智能消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)：本工程安全區(qū)域（即外殼與混凝土建筑之間的區(qū)域）設(shè)置集中控制智能消防應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過(guò)消防報(bào)警設(shè)備的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)指示，點(diǎn)亮不同類型的疏散燈具，借助通訊手段，有效達(dá)到“安全、準(zhǔn)確、快速”引導(dǎo)人員逃生的目的。

6.4 暖通專業(yè)

本工程在電影院區(qū)域和劇院區(qū)域分別設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng)，夏季供冷、冬季供熱。冷熱源均由風(fēng)冷熱泵提供,夏季提供7～12℃的冷水，冬季提供40～45℃的熱水。空調(diào)循環(huán)水泵采用變頻水泵，加上控制系統(tǒng)循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用。

劇院和電影院的大空間區(qū)域均采用低速單風(fēng)道全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其中劇院觀眾廳的池座采用保溫的混凝土空腔作為空調(diào)靜壓箱，在箱體上部設(shè)置座椅送風(fēng)柱進(jìn)行送風(fēng)，觀眾廳的后部臺(tái)座采用雙層百葉下送風(fēng)，在觀眾廳上部采用單層百葉集中回風(fēng)。主舞臺(tái)、側(cè)舞臺(tái)則采用筒形噴口或旋流風(fēng)口進(jìn)行下送或側(cè)送，在舞臺(tái)下部采用單層百葉集中回風(fēng)，其余展廳、群眾活動(dòng)中心等大空間均為上送上回。以上全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在空調(diào)季節(jié)均為組合機(jī)加全熱交換器運(yùn)行，過(guò)渡季節(jié)均為組合機(jī)加排風(fēng)機(jī)運(yùn)行。小空間區(qū)域均采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組或全熱交換器的形式。

7 其他相關(guān)專業(yè)的配合與設(shè)計(jì)

因劇院類建筑涉及專業(yè)較為廣泛，同時(shí)造型的復(fù)雜性也需多方配合。在前期設(shè)計(jì)中，我們考察了重慶大劇院、川劇團(tuán)等多個(gè)大型劇院，并和舞美師、舞臺(tái)工藝人員、劇院管理人員等多次交流。由于甲方前期未提供舞臺(tái)機(jī)械工藝，我們又多方聯(lián)系專業(yè)廠家配合進(jìn)行舞臺(tái)設(shè)計(jì)。建筑復(fù)雜的造型也需要幕墻公司配合設(shè)計(jì)造型，我們也多方咨詢相關(guān)鋼結(jié)構(gòu)及幕墻廠家了解類似建筑設(shè)計(jì)方法。同時(shí)利用網(wǎng)上資源進(jìn)行充分學(xué)習(xí)，通過(guò)這樣反復(fù)的研討學(xué)習(xí)，我們才漸漸地對(duì)大劇院的設(shè)計(jì)概念由開始的模糊逐漸地明確起來(lái)。大劇院的設(shè)計(jì)無(wú)論是前期還是后期都參與了眾多相關(guān)專業(yè)的心血，實(shí)在可以說(shuō)是眾人合作的結(jié)晶。

8 工程總述

本工程目前還在建設(shè)施工中，項(xiàng)目并未建成，未來(lái)要走的路還比較長(zhǎng)久，需要配合處理的難點(diǎn)隨著工程的開展也會(huì)不斷暴露出來(lái)，怎樣完美地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工配合是我們未來(lái)必然遇到的新的難題，但我們有信心未來(lái)能夠解決好這些問(wèn)題，讓工程早日得到實(shí)現(xiàn)?？偟恼f(shuō)來(lái)，參與這樣一個(gè)復(fù)雜的工程，可以學(xué)習(xí)到更綜合的知識(shí)，實(shí)在是值得慶幸。