概念到实现——铜梁大剧院设计记

魏磊，金良权，符东升，周杨，张家录，刘业胜，黄小玲，王丹，李丽

（机械工业第三设计研究院 重庆 400039）

随着社会的进步发展，人们物质文化不断丰富，相应地，对精神文化追求也到达一个更高的层次。大剧院作为人类文明精神文明的象征，在今天的祖国大地上不断开花。此次我们有幸能够参与建设铜梁大剧院这样一个较复杂建筑的方案及施工图设计全过程，从中对设计过程进行设计总结，获得了新的提高。

观演建筑是一个非常复杂的建筑混合体，功能比较独特，涉及专业繁多，技术复杂。一个好的观演建筑的诞生，是设计团队力量以及各相关行业精诚合作的结晶。除了一般设计参与的土建及公用专业外，建筑师需要协调大约10多个专业，含：建筑声学、隔声降噪、泛光照明、舞台机械、灯光音响、视线分析、景观环境等。本次设计，大剧院不但包含有剧场，还有放映、活动中心、展厅，使得建筑功能更为复杂，加上建筑奇异的造型，给我们带来极大挑战（见图1）。

图1 鸟瞰图

1 基本情况

铜梁大剧院的建设基地位于重庆市铜梁县，用地在金龙大道以东、淮远河以南的综合文化中心内，其地理位置处于铜梁县三个1000亩项目之一的文化艺术中心区域的核心位置，具有非常重要的标志性意义。

建设基地地势比较平坦，建筑用地约100亩，位于文化艺术中心地块西南角，其余用地为预留发展用地。四周均为城市规划道路，其南侧紧邻即将形成的城市重要干道，因而具有很强的形象展示优势。建筑主体位于铜梁县文化艺术区内，靠近城市道路交叉口，四周均有宽大的城市广场。共享大厅外平台采用台阶和缓坡连接，标高高于城市广场标高1.5m左右，形成建筑基座，在视觉上突出建筑的形象。东侧为剧场，西面为电影院、群众活动中心和展览厅。建筑使用上可分可合，各自功能和流线较相对独立，相互干扰较小，有利于建筑日常条件下的充分利用。本工程总建筑面积：24826.93㎡ （其中地上19011.46㎡，地下5815.47㎡），地上5层，地下3层。

2 设计理念

铜梁大剧院的设计概念源于业主要求，在铜梁县塑造一个耳目一新的形象，打造一个小提琴似的建筑，为铜梁县未来的大发展奏出一首振奋人心的乐章。结合业主意图和我们自己的理解，在设计中充分考虑各种音乐元素的叠加，总图布局上将“小提琴”主体优雅地斜卧在地面上，周围采用五线谱图案的道路环绕，邻接建筑设计大面积水体弧形展开。建筑主体“小提琴”琴身部分采用金属屋面实体与玻璃幕墙构筑虚实空间关系，远远望去，建筑倒影在波光粼粼的水面上，显得格外的优雅明快，将成为城市一道亮丽的风景线（见图2）。

图2 透视图

3 功能组织

大剧院主要功能区位于“小提琴”琴身金属壳体覆盖下，分为两个区，东面大圆弧部分为剧场区；西面小圆弧部分为放映区（包含放映厅、群众活动中心、展览厅）。主要包含以下几个功能：

广场：建筑四周均有一定的广场空间。南面的建筑前广场为市民集会、游憩广场，宽阔的广场也可作为露天的表演舞台，为市民的文化活动提供更大的空间。

剧场：位于“小提琴”琴身大圆弧区覆盖下。规模约1002座（含乐池78座），主要承担中型歌舞剧表演、其他中型及以下舞台表演，兼顾大型学术会议、大型公众集会及仪式等。观众厅外大面积的开放休闲空间可作为观众休憩之用。

电影院：位于“小提琴”琴身大圆弧区覆盖下一层。规模为3厅影院，总座位数约386座。主要由2个小影厅（各约88座）和1个大影厅（约210座）组成，将承担宣传教育与市民娱乐用途。

群众文化中心：位于“小提琴”琴身大圆弧区覆盖下二层。主要功能为文联办公室、会议室，各种协会团体的办公室、活动室。

展览厅：位于“小提琴”琴身大圆弧区覆盖下三层，具有宽大的展览空间，主要承担城市规划展览等内容。

两个大小圆弧之间用走廊连接，同时设置楼梯直接疏散到大厅，方便出入（见图3、图4、图5、图6、图7、图8）。

图3 一层平面图

图4 二层平面图

图5 三层平面图

图6 四层平面图

图7 五层平面图

图8 正立面示意图

4 舞台设施和观众厅设计

剧场按照乙等剧场设计，采用“一”字形舞台的工艺布置形式，分为主舞台、左右侧舞台3个部分。台下舞台机械系统包括主舞台升降台，侧舞台车台，后舞台车载转台；台口前设置乐池可以升降。主舞台上部设有3层天桥，舞台顶部设有栅顶，舞台配置较为齐全，目前达到较先进水平。

观众厅作为剧场的核心，为和建筑整体造型相契合，采用马蹄形平面，使得观众厅具有良好的视角和视距，同时为演员营造出围合与亲密感。观众厅池座两侧的升起部分和楼座挑台两层一个弧形，结合高差跌落，产生一种行云流水般的艺术效果。

由于平面形式采用的是马蹄形，声学上需充分考虑回避声音在局部的过度聚集，观众厅内部墙体装饰时将进行特殊处理声音折射问题（见图9）。

图9 剧场剖面图

5 消防论证

大剧院结构较为特殊，为了实现小提琴造型与功能的良好结合，我们将建筑分离为金属外壳与混凝土主体结构两个部分，其中混凝土主体结构为使用空间，金属外壳覆盖使用空间，覆盖下主要为大厅及疏散空间，金属造型高度上突出混凝土部分主要是造型区域，不能使用。金属外壳最高50m，混凝土主体最高23.8m，属中型乙等剧场。根据消防部门意见，建筑按《高规》分类为二类高层，地上建筑耐火等级为二级，地下建筑耐火等级为一级。其消防设计依据《高规》进行设计。

由于其建筑构造的特殊性，建筑造型不规则，其内部有一个贯通，上下多个楼层的共享大空间、大剧场及影院展览区。其消防设计难点如下：

（1）大剧场舞台防火分隔：剧场舞台因机械化台仓的灵活性，地上主舞台与地下台仓如何进行防火分隔，经考虑采用防火卷帘分隔主舞台和侧舞台来保证舞台分区安全。

（2）金属外壳下共享大空间：本项目金属外壳覆盖混凝土主体建筑，混凝土外边界与金属外壳间形成共享大空间，该大空间还包括中庭回廊；共享大空间防火分区面积为5342.49m2，超过高规规定每个防火分区加设喷淋系统后不得大于3000m2的要求，此部分认定为安全区域，可认定为安全疏散空间是否可行。

（3）剧场区和电影展览区人员疏散:本项目金属外壳覆盖混凝土主体建筑，剧场区和电影展览区人员均需要通过首层共享大空间才能疏散至室外，目前设置楼梯及疏散口是否满足。

（4）金属屋面覆盖下，如何解决排烟问题，设计中考虑将琴柄采用金属百叶，离地1.2m部分玻璃幕墙设计为玻璃百叶，总开启面大于5%，是否满足排烟要求。

上述问题因超越规范或因其特殊性，根据消防部门意见需进行消防论证，这需一个较长的周期，评估期间的交流往返需与多方紧密配合方可完成。经四川法斯特消防安全性能评估有限公司论证，本项目采用措施处理，获得各个部门及相关专家认可并通过。

6 结构及公用专业设计

6.1 结构专业

根据大剧院建筑功能的要求，剧院主舞台、观众厅上空建筑楼板开大洞，错标高不连续，导致整个结构的抗侧刚度低。鉴于此，结构应选择自身抗侧刚度大，承载力高的结构形式。结合建筑功能的要求，在舞台及观众厅周边布置较厚的连续剪力墙，使得整个结构在每个方向的抗侧构件均匀分布，有效的提高了结构的抗侧刚度并控制了结构的扭转。

剧院主舞台及观众厅屋顶最大跨度达34m，为了使结构在屋面有很好的整体性及承载力并满足建筑空间高度的要求采用大跨预应力结构体系。

电影院部分的建筑高度为16m。结合建筑功能，该部分采用框剪结构，楼盖采用普通梁板体系为钢筋混凝土普通楼盖。整个剧院外围和屋面为了满足建筑的造型和功能要求，采用轻型钢结构。钢结构自重轻，地震时，所受地震力较小。另外，在外围钢结构侧面布置了水平支撑将大部分侧向水平力传至刚度较大的主体混凝土结构，减小了立面钢柱平面外的计算长度；同时也提高了钢结构的面外刚度和抗震性能。

6.2 水专业

本工程给水由市政给水管直接供给；热水由商业热水机组提供，采用定时集中供应；室、内外排水采用雨污分流制，污水经管网收集，汇入生化池，经处理达标后排入市政污水管道；雨水经雨水管网收集后排入市政雨水管道。

本工程共设置室外消火栓，室内消火栓、自动喷水灭火、大空间智能主动灭火、雨淋及防火冷却水幕共六种消防给水系统。其中室外消防给水由室外消防泵、市政给水管联合向室外消防环网供水；室内消防均采用临时高压制，各层均设置消火栓及自动喷水系统，在观众厅、入口景观大厅、休息厅等净空高度超过8m的地方设置高空水炮系统；舞台葡萄架及侧台下设置雨淋系统；舞台口设置防火冷却水幕系统。

6.3 电专业

剧院人员密集且对消防设计要求较高，电气消防系统设计大体如下：电气消防系统由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、空气采样报警系统、电气火灾监控系统及集中控制智能消防应急疏散指示系统构成。其中空气采样火灾报警系统，消防联动控制系统和火灾报警系统共用一套报警主机，电气火灾监控系统单独一台主机。

火灾自动报警系统：系统中设置感烟感温探测器，声光报警器，消防广播，手动报警按钮等。

消防联动控制系统：一般联动控制系统在此不再赘述；本工程新增雨淋系统，水炮系统。

雨淋系统控制方式：火灾发生后，火灾探测器动作，并向火灾报警控制器报警，消防联动控制器控制雨淋阀组内电磁阀开启，电磁阀开启后雨淋阀控制腔泄压，雨淋阀动作后，压力开关动作，向火灾报警控制器报警，消防联动控制器自动起泵。

水炮系统控制方式：本系统所选用的智能灭火系统是由智能灭火装置中的红外探测组件直接通过电气启动水泵进行喷水灭火的，水炮或ZSD控制器探测到火灾后，为与其对应的地址编码模块提供一组无源触点信号，通过该模块把火灾信号输入到自动报警系统控制主机，主机发出相应的指令，驱动火灾现场及相关的声光报警器报警。

空气采样报警系统：系统通过气泵向管道内抽气，空气中如含有烟气，探测器可检测到并通过报警总线报警。

电气火灾监控系统：漏电值超过报警值后，主机报警。

集中控制智能消防应急疏散指示系统：本工程安全区域（即外壳与混凝土建筑之间的区域）设置集中控制智能消防应急疏散指示系统，在火灾发生时，通过消防报警设备的联动系统指示，点亮不同类型的疏散灯具，借助通讯手段，有效达到“安全、准确、快速”引导人员逃生的目的。

6.4 暖通专业

本工程在电影院区域和剧院区域分别设置中央空调系统，夏季供冷、冬季供热。冷热源均由风冷热泵提供,夏季提供7～12℃的冷水，冬季提供40～45℃的热水。空调循环水泵采用变频水泵，加上控制系统循环水泵的运行台数，实现节能运行，降低运行费用。

剧院和电影院的大空间区域均采用低速单风道全空气调节系统。其中剧院观众厅的池座采用保温的混凝土空腔作为空调静压箱，在箱体上部设置座椅送风柱进行送风，观众厅的后部台座采用双层百叶下送风，在观众厅上部采用单层百叶集中回风。主舞台、侧舞台则采用筒形喷口或旋流风口进行下送或侧送，在舞台下部采用单层百叶集中回风，其余展厅、群众活动中心等大空间均为上送上回。以上全空气调节系统在空调季节均为组合机加全热交换器运行，过渡季节均为组合机加排风机运行。小空间区域均采用风机盘管加新风机组或全热交换器的形式。

7 其他相关专业的配合与设计

因剧院类建筑涉及专业较为广泛，同时造型的复杂性也需多方配合。在前期设计中，我们考察了重庆大剧院、川剧团等多个大型剧院，并和舞美师、舞台工艺人员、剧院管理人员等多次交流。由于甲方前期未提供舞台机械工艺，我们又多方联系专业厂家配合进行舞台设计。建筑复杂的造型也需要幕墙公司配合设计造型，我们也多方咨询相关钢结构及幕墙厂家了解类似建筑设计方法。同时利用网上资源进行充分学习，通过这样反复的研讨学习，我们才渐渐地对大剧院的设计概念由开始的模糊逐渐地明确起来。大剧院的设计无论是前期还是后期都参与了众多相关专业的心血，实在可以说是众人合作的结晶。

8 工程总述

本工程目前还在建设施工中，项目并未建成，未来要走的路还比较长久，需要配合处理的难点随着工程的开展也会不断暴露出来，怎样完美地实现设计与施工配合是我们未来必然遇到的新的难题，但我们有信心未来能够解决好这些问题，让工程早日得到实现。总的说来，参与这样一个复杂的工程，可以学习到更综合的知识，实在是值得庆幸。