概念到實現——銅梁大劇院設計記

魏磊，金良權，符東升，周楊，張家錄，劉業勝，黃小玲，王丹，李麗

（機械工業第三設計研究院 重慶 400039）

隨著社會的進步發展，人們物質文化不斷豐富，相應地，對精神文化追求也到達一個更高的層次。大劇院作為人類文明精神文明的象征，在今天的祖國大地上不斷開花。此次我們有幸能夠參與建設銅梁大劇院這樣一個較復雜建筑的方案及施工圖設計全過程，從中對設計過程進行設計總結，獲得了新的提高。

觀演建筑是一個非常復雜的建筑混合體，功能比較獨特，涉及專業繁多，技術復雜。一個好的觀演建筑的誕生，是設計團隊力量以及各相關行業精誠合作的結晶。除了一般設計參與的土建及公用專業外，建筑師需要協調大約10多個專業，含：建筑聲學、隔聲降噪、泛光照明、舞臺機械、燈光音響、視線分析、景觀環境等。本次設計，大劇院不但包含有劇場，還有放映、活動中心、展廳，使得建筑功能更為復雜，加上建筑奇異的造型，給我們帶來極大挑戰（見圖1）。

圖1 鳥瞰圖

1 基本情況

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

建設基地地勢比較平坦，建筑用地約100畝，位于文化藝術中心地塊西南角，其余用地為預留發展用地。四周均為城市規劃道路，其南側緊鄰即將形成的城市重要干道，因而具有很強的形象展示優勢。建筑主體位于銅梁縣文化藝術區內，靠近城市道路交叉口，四周均有寬大的城市廣場。共享大廳外平臺采用臺階和緩坡連接，標高高于城市廣場標高1.5m左右，形成建筑基座，在視覺上突出建筑的形象。東側為劇場，西面為電影院、群眾活動中心和展覽廳。建筑使用上可分可合，各自功能和流線較相對獨立，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 設計理念

銅梁大劇院的設計概念源于業主要求，在銅梁縣塑造一個耳目一新的形象，打造一個小提琴似的建筑，為銅梁縣未來的大發展奏出一首振奮人心的樂章。結合業主意圖和我們自己的理解，在設計中充分考慮各種音樂元素的疊加，總圖布局上將“小提琴”主體優雅地斜臥在地面上，周圍采用五線譜圖案的道路環繞，鄰接建筑設計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體與玻璃幕墻構筑虛實空間關系，遠遠望去，建筑倒影在波光粼粼的水面上，顯得格外的優雅明快，將成為城市一道亮麗的風景線（見圖2）。

圖2 透視圖

3 功能組織

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

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

劇場：位于“小提琴”琴身大圓弧區覆蓋下。規模約1002座（含樂池78座），主要承擔中型歌舞劇表演、其他中型及以下舞臺表演，兼顧大型學術會議、大型公眾集會及儀式等。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”琴身大圓弧區覆蓋下一層。規模為3廳影院，總座位數約386座。主要由2個小影廳（各約88座）和1個大影廳（約210座）組成，將承擔宣傳教育與市民娛樂用途。

群眾文化中心：位于“小提琴”琴身大圓弧區覆蓋下二層。主要功能為文聯辦公室、會議室，各種協會團體的辦公室、活動室。

展覽廳：位于“小提琴”琴身大圓弧區覆蓋下三層，具有寬大的展覽空間，主要承擔城市規劃展覽等內容。

兩個大小圓弧之間用走廊連接，同時設置樓梯直接疏散到大廳，方便出入（見圖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 舞臺設施和觀眾廳設計

劇場按照乙等劇場設計，采用“一”字形舞臺的工藝布置形式，分為主舞臺、左右側舞臺3個部分。臺下舞臺機械系統包括主舞臺升降臺，側舞臺車臺，后舞臺車載轉臺；臺口前設置樂池可以升降。主舞臺上部設有3層天橋，舞臺頂部設有柵頂，舞臺配置較為齊全，目前達到較先進水平。

觀眾廳作為劇場的核心，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，同時為演員營造出圍合與親密感。觀眾廳池座兩側的升起部分和樓座挑臺兩層一個弧形，結合高差跌落，產生一種行云流水般的藝術效果。

由于平面形式采用的是馬蹄形，聲學上需充分考慮回避聲音在局部的過度聚集，觀眾廳內部墻體裝飾時將進行特殊處理聲音折射問題（見圖9）。

圖9 劇場剖面圖

5 消防論證

大劇院結構較為特殊，為了實現小提琴造型與功能的良好結合，我們將建筑分離為金屬外殼與混凝土主體結構兩個部分，其中混凝土主體結構為使用空間，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。根據消防部門意見，建筑按《高規》分類為二類高層，地上建筑耐火等級為二級，地下建筑耐火等級為一級。其消防設計依據《高規》進行設計。

由于其建筑構造的特殊性，建筑造型不規則，其內部有一個貫通，上下多個樓層的共享大空間、大劇場及影院展覽區。其消防設計難點如下：

（1）大劇場舞臺防火分隔：劇場舞臺因機械化臺倉的靈活性，地上主舞臺與地下臺倉如何進行防火分隔，經考慮采用防火卷簾分隔主舞臺和側舞臺來保證舞臺分區安全。

（2）金屬外殼下共享大空間：本項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面積為5342.49m2，超過高規規定每個防火分區加設噴淋系統后不得大于3000m2的要求，此部分認定為安全區域，可認定為安全疏散空間是否可行。

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

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

上述問題因超越規范或因其特殊性，根據消防部門意見需進行消防論證，這需一個較長的周期，評估期間的交流往返需與多方緊密配合方可完成。經四川法斯特消防安全性能評估有限公司論證，本項目采用措施處理，獲得各個部門及相關專家認可并通過。

6 結構及公用專業設計

6.1 結構專業

根據大劇院建筑功能的要求，劇院主舞臺、觀眾廳上空建筑樓板開大洞，錯標高不連續，導致整個結構的抗側剛度低。鑒于此，結構應選擇自身抗側剛度大，承載力高的結構形式。結合建筑功能的要求，在舞臺及觀眾廳周邊布置較厚的連續剪力墻，使得整個結構在每個方向的抗側構件均勻分布，有效的提高了結構的抗側剛度并控制了結構的扭轉。

劇院主舞臺及觀眾廳屋頂最大跨度達34m，為了使結構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應力結構體系。

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

6.2 水專業

本工程給水由市政給水管直接供給；熱水由商業熱水機組提供，采用定時集中供應；室、內外排水采用雨污分流制，污水經管網收集，匯入生化池，經處理達標后排入市政污水管道；雨水經雨水管網收集后排入市政雨水管道。

本工程共設置室外消火栓，室內消火栓、自動噴水滅火、大空間智能主動滅火、雨淋及防火冷卻水幕共六種消防給水系統。其中室外消防給水由室外消防泵、市政給水管聯合向室外消防環網供水；室內消防均采用臨時高壓制，各層均設置消火栓及自動噴水系統，在觀眾廳、入口景觀大廳、休息廳等凈空高度超過8m的地方設置高空水炮系統；舞臺葡萄架及側臺下設置雨淋系統；舞臺口設置防火冷卻水幕系統。

6.3 電專業

劇院人員密集且對消防設計要求較高，電氣消防系統設計大體如下：電氣消防系統由火災自動報警系統、消防聯動控制系統、空氣采樣報警系統、電氣火災監控系統及集中控制智能消防應急疏散指示系統構成。其中空氣采樣火災報警系統，消防聯動控制系統和火災報警系統共用一套報警主機，電氣火災監控系統單獨一臺主機。

火災自動報警系統：系統中設置感煙感溫探測器，聲光報警器，消防廣播，手動報警按鈕等。

消防聯動控制系統：一般聯動控制系統在此不再贅述；本工程新增雨淋系統，水炮系統。

雨淋系統控制方式：火災發生后，火災探測器動作，并向火災報警控制器報警，消防聯動控制器控制雨淋閥組內電磁閥開啟，電磁閥開啟后雨淋閥控制腔泄壓，雨淋閥動作后，壓力開關動作，向火災報警控制器報警，消防聯動控制器自動起泵。

水炮系統控制方式：本系統所選用的智能滅火系統是由智能滅火裝置中的紅外探測組件直接通過電氣啟動水泵進行噴水滅火的，水炮或ZSD控制器探測到火災后，為與其對應的地址編碼模塊提供一組無源觸點信號，通過該模塊把火災信號輸入到自動報警系統控制主機，主機發出相應的指令，驅動火災現場及相關的聲光報警器報警。

空氣采樣報警系統：系統通過氣泵向管道內抽氣，空氣中如含有煙氣，探測器可檢測到并通過報警總線報警。

電氣火災監控系統：漏電值超過報警值后，主機報警。

集中控制智能消防應急疏散指示系統：本工程安全區域（即外殼與混凝土建筑之間的區域）設置集中控制智能消防應急疏散指示系統，在火災發生時，通過消防報警設備的聯動系統指示，點亮不同類型的疏散燈具，借助通訊手段，有效達到“安全、準確、快速”引導人員逃生的目的。

6.4 暖通專業

本工程在電影院區域和劇院區域分別設置中央空調系統，夏季供冷、冬季供熱。冷熱源均由風冷熱泵提供,夏季提供7～12℃的冷水，冬季提供40～45℃的熱水。空調循環水泵采用變頻水泵，加上控制系統循環水泵的運行臺數，實現節能運行，降低運行費用。

劇院和電影院的大空間區域均采用低速單風道全空氣調節系統。其中劇院觀眾廳的池座采用保溫的混凝土空腔作為空調靜壓箱，在箱體上部設置座椅送風柱進行送風，觀眾廳的后部臺座采用雙層百葉下送風，在觀眾廳上部采用單層百葉集中回風。主舞臺、側舞臺則采用筒形噴口或旋流風口進行下送或側送，在舞臺下部采用單層百葉集中回風，其余展廳、群眾活動中心等大空間均為上送上回。以上全空氣調節系統在空調季節均為組合機加全熱交換器運行，過渡季節均為組合機加排風機運行。小空間區域均采用風機盤管加新風機組或全熱交換器的形式。

7 其他相關專業的配合與設計

因劇院類建筑涉及專業較為廣泛，同時造型的復雜性也需多方配合。在前期設計中，我們考察了重慶大劇院、川劇團等多個大型劇院，并和舞美師、舞臺工藝人員、劇院管理人員等多次交流。由于甲方前期未提供舞臺機械工藝，我們又多方聯系專業廠家配合進行舞臺設計。建筑復雜的造型也需要幕墻公司配合設計造型，我們也多方咨詢相關鋼結構及幕墻廠家了解類似建筑設計方法。同時利用網上資源進行充分學習，通過這樣反復的研討學習，我們才漸漸地對大劇院的設計概念由開始的模糊逐漸地明確起來。大劇院的設計無論是前期還是后期都參與了眾多相關專業的心血，實在可以說是眾人合作的結晶。

8 工程總述

本工程目前還在建設施工中，項目并未建成，未來要走的路還比較長久，需要配合處理的難點隨著工程的開展也會不斷暴露出來，怎樣完美地實現設計與施工配合是我們未來必然遇到的新的難題，但我們有信心未來能夠解決好這些問題，讓工程早日得到實現。總的說來，參與這樣一個復雜的工程，可以學習到更綜合的知識，實在是值得慶幸。