国家大剧院、鸟巢建筑技术分析

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内在的活力，外部宁静笼罩下的内部生机，一个简单的“蛋壳”，里面孕育着生命。————保罗·安德鲁国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由大剧院主体建筑及南北俩侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成公共空间壳体音乐厅歌剧院戏剧场技术分析一、结构技术二、装饰技术三、声学技术四、其他技术

大剧院的主体建筑为钢结构，超椭圆球体壳为一个超大空间壳体，壳体经过精确数字计算得出系数为2.24的超级椭球，巨大的壳体将建筑与结构融为一体，同时墙面与顶面浑然一体没有界限。结构技术

整个钢壳体由顶环梁、钢架构成骨架，弧形钢架呈放射状分布，壳体钢架从外观看似是落在水中，实际上下部是支撑在3m宽，2m高的巨大圈梁上。顶环梁钢架巨大圈梁骨架一、结构H型钢架连接杆件玻璃幕墙++=玻璃幕墙与钢结构连接与普通幕墙不同，螺栓连接（一般为焊接）转接件本身为装饰件，结构美转接件近2万块钛金属板1200块超白透明玻璃钛金属板经过氧化处理，具有易清洗，表面金属光泽极具质感、自重轻。强度高、耐腐蚀、15年不变色等特点二、材质三、构造层次从满足功能（防水、保温、声学、消防排烟）及美观效果方面出发，壳体共分六层钛板（外装饰）镁铝合金板（防水）玻璃纤维棉（保温）镀锌钢板（衬板）耐火木质纤维（吸音）红木吊顶（内装饰）结构之美二、装饰技术20种中国红色点染大剧院的各个部分技术与美学技术——艺术非洲巴度红木经防火处理，木条之间留有30mm空隙，用以解决声学问题技术与美学技术与美学天花板由名贵木材拼贴成一片片的“桅帆”，可自由编排形状不一，木质的红色深浅不一，明暗相间，极具艺术效果技术与美学大剧院墙体采用朱红色，上面刻有兰花浮雕，色彩强烈但稳重，与紫禁城红墙遥相呼应技术与美学金属网——分隔与联系大厅的金属网取自中国“竹帘”的元素，利用新的材料表达对中国传统与新技术的碰撞，创新增加的空间维度，内外空间渗透技术与美学金属网——分隔与联系站在壳体的公共空间内看剧院透过淡黄色的金属网隐约可见歌剧院环廊内人的活动，内部的装饰红站在内部看大厅公共空间外部空间朦朦胧胧，人的行为对话，在剧院与公共空间之间建立了微妙的联系，拉伸了空间的层次技术与美学传统——创新分隔——联系技术与美学地板铺地上，大剧院采用了多种天然石材，这些石材来自国内各省，虽然有的区域使用的是同一种石材，但由于石材切割的方向不同会产生不同的纹理技术与美学无论何种石材，大厅中的地板反光强，各种倒影显露在地面上，似波光粼粼的水面一样，使内部空间更加生动美妙技术与美学室外的感受再一次在室内得到重拾，，好像室内外水面连为了一体技术与美学技术——艺术艺术——空间三、声学技术歌剧院是国家大剧院最大、最复杂和最具代表性的剧场，以上演大型歌剧、舞副、芭蕾舞剧及大型综艺演出为主观众厅声学设计以自然声为主、电声为辅的原则最佳混响时间为1．5s歌剧院观众厅采用三面围合的马蹄形布局剧院舞台采用典型的“品”字形舞台形式声学家提出的观展厅造型长方形的观众厅两侧墙有利于近次声反射，音质设计易获好评建筑师希望的观众厅造型长方形的观众厅视觉效果略显古板圆弧形墙面更加优美观众厅背后凹凸不平墙面构成了一个扩散空间，声音能够透过金属网在扩散空间中进行乱反射，使厅堂的声音达到最佳采用建筑结构实体墙与金属网装饰面相结合的双层墙面，实现了视觉空间与听觉空间的完美融合建筑实体墙金属网声音穿过金属网后形成“自然声”，这样就形成了视觉弧形和听觉空间的多边形建筑声学与剧场美学的完美结合音乐厅观众厅的平面形状是稍有弧度的鞋盒型，它可提供丰满而雄厚的音质观众席围绕演奏台布置，在空间上形成对演奏中心的围合，这样的布局最大限度保证了观众听到均质的自然声吊顶质量轻、防火环保，有利于声音漫反射，扩散声音，使声音浑厚饱满GRC观众厅周边以扁平而宽的椭圆形柱廊环绕，柱子背后有耦合空间，可提供晚期的混响时间墙面同样使用GRC，GRC起伏的墙面对音乐厅的演奏起到漫反射的作用，既兼顾了功能又兼顾了美观墙、柱子顶棚下悬挂了用玻璃纤维混凝土做龟背形状的集中式反声板，作用是将声音向四面八方散射它会随不同演奏，调节高低，调节音质反声板戏剧院是国家大剧院最具民族特色的剧场，以中国红为主色调，真丝墙面烘托出传统热烈的气氛，主要上演话剧、歌剧、地方戏曲等平面剖面戏剧院墙面采用MLS声学构造大量不规则排列的凹凸槽整体上形成声音的扩散反射，保证室内声场的均匀性，使声音美妙动听丝绸装饰四、其他技术钛板外侧水平环向沿板缝设有清洗轨道，钛板缝中布置了由下部引上的清洗水管，并在相应的位置预留了接管口，可直接用软管清洗玻璃外层涂有一层纳米材料，当雨水落到玻璃面上时就像水滴落在荷叶上，不会留下水渍，同时纳米技术也大大降低了灰尘的附着力清洗技术沿钛板竖向缝隙点缀了上万个装饰蘑菇头，其中506个有夜间LED照明效果，并通过蘑菇灯头做了防雷系统与钢构件连接，直到接地防雷技术国家体育场——鸟巢由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴钢等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。总平鸟巢位于北京市奥林匹克公园，它坐落在北京故宫的龙脉南北延长线最北端，与它对立而望的是国家游泳馆水立方，是2008年北京奥运会主体育场。外部框架结构屋顶膜结构三层看台板运动场地技术分析一、结构技术二、屋顶薄膜技术三、碗状看台板收拢技术四、其他技术结构技术鸟巢是如何通过结构营造体育场空间？1、外结构：由门式钢架组成，共有24根桁架，构成了一个大空间，体验独特又满足功能需要上凸形主桁架下凹形主桁架三角形稳定结构支撑。竖立支撑结构搭建桁架留出中间露天场地20榀钢架围绕洞口呈放射状布置钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构。4榀钢架在内环附近截断钢结构搭建模拟鸟巢节点结构处理节点构造完全呈现在游客的眼前，尺度大，造型别具一格，身处其中体会到变幻的空间，内心震撼这些节点都是经过焊接联系在一起，达到了这样一种编织式的效果，实现一个由内到外的设计结构。设计师在“鸟巢”的外壳上加入中国的文化符号，使鸟巢外形如同古代的瓷器，又增添了传统窗柩的元素。钢结构带来的现代感与中国古元素呈现的传统感受相碰撞。2、内部：整个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互支撑，内部没有一根立柱。看台

剪力墙结构钢筋混凝土墙板代替梁柱支撑鸟巢内部空间外部框架

钢结构对比屋顶薄膜技术“鸟巢”屋顶膜结构材料：

第一层防雨的膜。“PTFE”

“透明玻璃纤维结构膜”幪在屋顶最外（上）层，因此形成了2,400多块独立的屋面；也就是2,400多个小水池，他们都有自己的排水

“系统”。

PTFE第二层屋顶是建在屋顶下面的夹层，也是玻璃纤维的膜，材料是：ETFE

乙烯-四氟乙烯共聚物,但是没有结构功能。它的功能是将钢结构在太阳下的阴影遮挡，让光线不会直射到看台，而是经过漫反射变柔和，维护草坪，遮风挡雨一扫钢架阴影ETFE碗状看台板收拢技术上中下鸟巢体育馆的看台与普通体育馆看台最大的不同就是它的看台分为上下中三层。将91000个观众容纳在离赛场半径142米的看台里面。效仿了剧院里观众坐席的安排，应用悬挑结构。使每个位置的观众视线离体育场中心为142米的最佳视觉距离。最高点坡度为35度，身体和视线都处于舒适状态。其他技术1、人流疏散整个体育场原来有12个观众通道，后来经过计算机模拟把观众做成一个个小人验证疏散，又增加了30个逃生通道，最终9.1万名观众全部疏散出去只需约8分钟。每条逃生通道都采用回廊式设计，而不是普通的笔直通道，是为了保证每一股人流的安全，不会笔直地摔落。2、声学技术保证坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。1、下层膜采用的吸声膜材料2、钢结构构件上设置的吸声材料3、声扩音系统这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.63/7/2024新保利大厦设计灵感源于中国古代叠式灯笼造型，结合中国传统元素与现代科技，在设计与施工上突破创新，成为北京地标性建筑。北京新保利大厦SOM设计公司设计技术：钢框架－钢筋砼筒体混合结构，涵盖悬挑结构、悬索结构、大跨度桁架结构等被誉为“北京新地标”。

简介办公区摩天中庭博物馆及商用区3/7/2024

技术分析一、节能环保——石材百叶二、承重受力——吊楼、悬索三、外立面——玻璃幕墙一、

石材百叶1、介绍：中国唯一竖向洞石百叶3000多根宽45cm位于大厦西侧和南侧玻璃幕墙之外夏季遮阳系数达0.723/7/20242、外立面效果

幕墙

百叶立面图石材百叶与玻璃幕墙有一定的距离，双层外立面，效果独特

传统玻璃幕墙

幕墙外加百叶3/7/20243、节能环保幕墙光线百叶平面图百叶与玻璃幕墙有一定角度

石材百叶与幕墙的角度，遵循北京春夏秋冬的季节规律

节能：

环保：夏季遮阳系数达0.72，减少大量空调负荷减少大面积玻璃幕墙造成的光污染夏季光线照射部分100%30%百叶阴影3/7/2024二、吊楼、悬索吊楼尺度

：悬挑23.98m、高约50m、重约5000吨特点：无一立柱支撑寓意：中国古代叠式灯笼造型用途：保利艺术博物馆等受力：悬索起斜拉作用，南立面与其相连起固定作用1、吊楼红色灯笼金色大门3/7/20242、悬索4根大直径、高预应力钢缆在表面沿对角线从吊楼屋顶延伸到中庭顶部，形成V形，同时将玻璃幕墙分为三块。

作用：(1)支撑玻璃幕墙(2)吊起悬体ABECDFABCDEF(1)悬索—支撑玻璃幕墙传统玻璃幕墙悬索支撑玻璃幕墙幕墙尺寸一整块大幕墙3块小面积幕墙花费费用高费用低桁架尺寸大小视野影响阻碍大阻碍小幕墙跨度大小索网钢缆直径大26mm-34mm效果外观丰富，充当虚拟边界3/7/2024（2）悬索—吊起悬体悬索A悬索B悬体悬索A悬索B悬体3/7/2024三种玻璃幕墙具体分布

三、玻璃幕墙办公区大厅博物馆ABC依附功能、朝向、环境、空间品质3/7/2024ABC桁架较大，玻璃通透性小，分布于办公区域，具有一定的私密性，同时结构肌理也具有美感桁架小，通透性好，视野开阔，分布于大厅外立面折向玻璃呼应中国传统灯笼意向，分布于悬体立面新保利大厦三种玻璃幕墙：人的审美观念、空间感受以及功能需求、环境决定了玻璃幕墙的形式北京南站

以人为本，致力于成为集铁路、城市地铁、公交、出租等多种运输方式为一体的大型现代化综合交通枢纽。北京南站设计灵感：祈年殿成就：号称亚洲第一大火车站，我国第一条高速铁路始发车站。主要技术：房桥合一结构体系、大跨度钢梁腹板开洞设计，大跨度结构实现大跨度空间——钢结构技术站台悬索形钢结构站台悬索形钢结构候车厅刚架结构双曲穹顶雨棚屋面站台——悬索形钢结构工字钢A字型塔钢柱悬索梁站台雨棚钢拉索布置平面候车厅的钢屋盖设有三跨连续刚架，两侧沿轴线对称布置。站房三跨连续刚架中跨是钢箱梁(天窗)候车厅——钢架钢柱桁架结构这座融动的优美建筑群不但营造了流动和有机的内部空间，同时也在与此毗邻的东二环上形成了引人注目的地标性建筑景观。北京银河SOHO银河SOHO设计师：扎哈•哈迪德商业、办公建筑设计理念：创造一个内在世界设计灵感：中国院落、梯田主要技术：高性能幕墙系统、日光采集、建筑自动化，照明技术建筑共18层公共活动空间停车场地下1层-地上3层商业空间4层-15层办公空间椭圆形中庭椭圆形中庭银河SOHO功能区分布照明——光通道灯具排布延续着建筑本身的流线特点，以最简约节能的方式将银