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国家大剧院7大建筑难题揭秘 [转帖]




近日，国家大剧院壳顶的支撑主体钢架结构开始吊装，大剧院再次引起

世人瞩目，记者走进正在紧张施工的国家大剧院工地，在这里进行了详

细采访。


　　乘北京地铁一号线，在天安门西站下车，就可以看到位于长安街南

侧、人民大会堂旁边的国家大剧院施工现场。到2004年年底，这个可容

纳5500名观众的国家大剧院将在这里与人民大会堂比肩而立。



　　与长安街繁忙的车流相比，围墙中的国家大剧院施工现场显得很安

静，壳体吊装正在进行。远远望去，已初见端倪的建筑体外挂着巨大的

“北京城建集团有限责任公司、香港建设(控股)有限公司、上海建工(集

团)总公司联合体承建中国大剧院工程”的条幅。


　　沿着工地西侧的石碑胡同一直往里走，走到胡同底端便看到了门前

挂着国家大剧院建筑承包联合体、北京双圆工程监理有限公司、国家大

剧院工程业主委员会三块牌子的工地西门。施工正紧张而有序地进行着

。


　　资料链接


　　国家大剧院由国务院于1998年4月正式批准立项建设，于2001年12月

13日正式开工，预计将于2004年国庆前完工，2005年下半年可以进行首

演。这是我国最高艺术表演中心以及具有世界一流水平的大型艺术殿堂

。


　　国家大剧院的建筑设计方案由法国巴黎机场公司设计，清华大学配

合完成，设计师为法国著名建筑师保罗·安德鲁，施工图的国内设计单

位是北京市建筑设计研究院，施工总承包单位为北京城建集团、香港建

设有限公司和上海建工集团联合体，工程监理单位为北京双圆工程监理

公司。


　　国家大剧院建筑屋面呈半椭圆形，由具有柔和的色调和光泽的只有0

.44毫米厚的钛金属覆盖，前后两侧有两个类似三角形的玻璃幕墙切面，

整个建筑漂浮于人造水面之上，行人需从一条80米长的水下通道进入演

出大厅，通道两侧被规划为艺术博物馆、艺术品商场等。


　　国家大剧院共占地11.89万平方米，总建筑面积14.95万平方米，设

有歌剧院、音乐厅、戏剧场以及艺术展厅、艺术交流中心、音像商店等

配套设施，工程概算总投资26.88亿元。歌剧院主要演出歌剧、舞剧、芭

蕾等，有观众席位2416个。音乐厅主要演出交响乐、民族乐等，有观众

席位2017个。戏剧场主要演出话剧、京剧等地方戏剧，有观众席位1040

个。


　　在国家大剧院北侧还建有能容纳近1000辆机动车和1400多辆自行车

的地下停车场，既作为国家大剧院的配套设施，又是天安门地区的公共

设施。


　　40年！国家大剧院工程曲折历程


　　周总理亲自抓的项目


　　国家大剧院的建设其实早在建国初期就已经被提上日程，那是一段

鲜为人知的历史。


　　1958年，中央就已经将国家大剧院批准立项，由周恩来总理亲自抓

，并由清华大学完成了建筑设计方案，并且选址就选在了人民大会堂的

西侧。但众所周知，那时我国国力还很弱，在北京市同时建设十大建筑

，财力就显得捉襟见肘。并且当时为建人民大会堂而进行的拆迁工作已

经十分艰巨，国家甚至动员了当时的建设工程部等部委腾出了一些办公

楼来安置拆迁户，这时北京市已实在没有能力再安置为建国家大剧院而

拆迁的居民。


　　为此，中央决定暂停国家大剧院的建设，周总理说，等以后有了钱

、有了条件再建。而这一缓建，又赶上了三年自然灾害和“文化大革命

”，便搁下了。


　　建设国家大剧院一直是周总理未完成的心愿，临终前总理将两项工

程托付给当时主抓建设的万里同志，一是北京图书馆，另一个就是国家

大剧院。


　　改革开放后，国家大剧院的建设终于被提上日程。但这时却有很大

的争议，引起争议的主要是当初确定的建设地点到底是建国家大剧院还

是建全国人大常委会办公楼。


　　这其中还有个插曲：1982年中央决定建全国人大常委会办公楼，已

经批准立项并开工，基础已基本做好。但随后全国出现了基本建设规模

过分膨胀，中央为压缩基建投资规模，停、缓建一批工程，全国人大常

委会办公楼作为当时影响很大的项目，也决定停建。这样，已经挖好的

基础就撂这儿了。


　　这之后的几年，文艺界倡议建设国家大剧院的呼声很高，每年的两

会上，都有文艺界的代表和委员提交议案、提案、建议等，要求兴建国

家大剧院。


　　1996年10月在党中央召开的十四届六中全会上通过了《关于加强社

会主义精神文明建设若干重要问题的决定》，在这个决议中写到“要有

计划地建设国家大剧院等一批具有重大影响的重要文化设施”，国家大

剧院的建设被正式明确下来，1997年将大剧院建设地点确定在人民大会

堂西侧。1998年1月，中央决定成立“国家大剧院建设领导小组”，同时

成立“国家大剧院工程业主委员会”负责工程的组织实施，业主委员会

的人员由北京市、文化部、建设部三方人士组建而成，代表国家行使业

主权利，承担业主责任。


　　这样，跨越近40年的国家大剧院工程的建设终于拨开云雾，正式开

始了。


　　方案确定的曲折内幕


　　国家大剧院的建设所引起的最大范围、最大影响的争议恐怕不是前

面提到的那些建与不建或建在哪里，而是对于最终的建筑设计方案的确

定。


　　现已确定的由保罗·安德鲁设计的方案是一座造型新颖、前卫的建

筑，建成后将宛如“一滴晶莹的水珠”。然而在北京的中轴线上突然增

加这样一个仿佛来自外太空的现代建筑，让许多人难以接受，许多人称

其为“大蛋壳”，甚至是“水煮蛋”。


　　面对争议，大剧院业委会党委书记王争鸣透露，这个方案的确定不

是不顾反对意见而草率决定，而是经历了一个十分复杂认真的筛选、论

证程序。


　　1998年，工程业主委员会对设计方案的招标采取国际竞赛的方式进

行，这是迄今为止国内规模最大的一次建筑设计方案招标。参赛的有来

自10个国家的40多个设计单位，提交了69个设计方案。


　　方案经过了两轮竞赛、三次修改，并展出以供社会公众参观评选。

国内建筑行业专家、剧场技术专家和表演艺术家等专业人士频繁召开座

谈会进行论证，并分别组织全国人大代表、全国政协委员、北京市人大

代表、北京市政协委员中代表社会各阶层各方面人士召开正式会议以广

泛征集意见。


　　在正式召开的专家会议上，与会人士大多数明确表示支持保罗·安

德鲁的设计方案。至此，在较大的专家和群众支持的基础上，保罗·安

德鲁的设计方案被最终采纳。


　　自1998年4月13日正式发标，至1999年7月22日方案确定，整个过程

历时1年4个月，其历时时间之长、征求人数之多、反复比较数量之大，

堪称国内之最。


　　攻关！技术难题一项项得到解决


　　根据法国著名建筑师保罗·安德鲁的构想，国家大剧院建成后的景

观如下：巨大的绿色公园内，一泓碧水环绕着椭圆形的银色大剧院，钛

金属板和玻璃制成的外壳与昼夜的光芒交相辉映，色调变幻莫测。歌剧

院的四周是部分透明的金色网状玻璃墙，顶上是从建筑内部能够看到的

天空。有人将建成后大剧院的外形形容为“一滴晶莹的水珠”。


　　然而，要把法国建筑师的作品从图纸变成现实，却并不那么容易。

建筑屋面呈半椭圆形，整个建筑漂浮于人造水面之上，行人需从一条80

米长的水下通道进入演出大厅。由具有柔和的色调和光泽的最大跨度达2

12米的钛金属覆盖只有0.44毫米厚！可见其技术难度有多大。


　　面对一系列的技术难点，施工者是怎样解决的呢？王争鸣介绍说，

就现在的建筑水平来说，许多技术难题并不是没有方案解决，难就难在

尽可能少花钱，找到最优解决方案。


　　难题一：超深基础施工


　　大剧院地基最深处达32.5米，是目前全国公共建筑中基础最深的，

对防水、抗浮及支撑防护提出很高的要求。


　　在地基施工时为避免不断渗出的地下水影响施工，需要进行“降水

”，即不停地将地下水抽走。这样一来，一个问题随之发生：不断抽取

地下水，将在大剧院一带的地下形成一个“地下水漏斗”，并以其为圆

心和顶点向四周扩散，由于缺少地下水的“支撑”，干燥的土壤势必会

被压缩，发生沉降，并导致地基下陷。由于人民大会堂与大剧院近在咫

尺，其地基将可能发生沉降，甚至还可能导致人民大会堂地面建筑出现

裂缝。而这是绝对不允许的。


　　施工人员的解决方案是打造了一道达60米深的“地下连续墙”，即

用混凝土从最高地下水位直到地下60米岩石层处，砌了一道密封的地下

隔水墙，将地基围得严严实实，像一个巨大的“水桶”，水泵就在“水

桶”里面抽水。这样，无论地基里怎么抽水，隔水墙外地下水也不会受

施工影响，人民大会堂地基土壤层的地下水也就不会受到丝毫影响，难

题迎刃而解。


　　难题二：钢网架结构 大剧院的屋顶是个椭圆大穹体，其内部骨架由

钢结构焊接而成，东西轴跨度212米、南北轴跨度144米，周长达6000多

米，可以将北京工人体育场整个罩住，重达6750吨，是国内建筑之最。

这样一个钢网架结构的施工难度极大，对其不变形、稳定性、抗风载、

抗荷载、抗震等各方面都提出了很高的要求。由于在国内从未有过这样

巨型的钢网架结构施工的经验，有些问题只能在摸索中解决。


　　难题三：屋面的安装


　　大剧院的屋面有36000平方米，主要由钛金属板和玻璃板拼装而成。

钛金属强度大，耐腐蚀，且色泽好，是一种主要用于制造飞机等航空器

的金属材料。屋面将由10000多块约2平方米大小的钛板拼装而成。由于

安装角度总在变化，每一块钛板都是一个双曲面，面积、尺寸、曲率都

不同。钛金属板的厚度只有0.44毫米，既轻且薄，如同一张薄薄的纸，

因此下面必须有一个由复合材料制成的衬层，每一块衬层也将切割成与

上面的钛金属板同样大小，因此这个工作量和工作难度都极大。


　　目前，在国际上还没有这么大面积在建筑屋面使用钛金属板的。日

本的建筑使用钛板的较多，这一次大剧院将委托日本的一家厂商来制作

钛金属板。


　　难题四：快速安全撤离


　　国家大剧院三个剧场总共能容纳5500人左右，加上演职人员最多时

达7000人，由于国家大剧院独特的设计，剧院四周被一个巨型露天水池

所围，因此一旦发生火灾等突发事件，如何迅速将7000名观众从这个四

周被水包围的“蛋壳”里安全撤离，在设计之初，就是设计师们需要解

决的棘手难题。


　　实际上，国家大剧院的消防疏散通道最终是按1.5万人能迅速撤离的

标准设计的。其中，在地下3米和7米处，各有观众疏散通道8到9处，它

们从巨型水池底下穿过，直通外部广场。观众通过这些通道，能够在4分

钟之内全部安全疏散，这比消防条例中规范的6分钟的时间还要短。


　　此外，在剧院与露天水池之间设计有一条宽达8米的环形消防通道，

相当宽敞，可容纳两辆消防车并排通行，同时还留有两米宽的人行通道

，消防队员可通过消防通道及时到达着火点，这样消防人员与被疏散人

员可以各走各的路，互不干扰。


　　难题五：四季“春水荡漾”


　　建成后的国家大剧院，四周是碧波荡漾的水池，柔和的具有金属光

泽的壳体在夜晚将被灯光映衬，与波光粼粼的水面交相辉映，景色壮观

而富有想象力。但如果冬天水要结冰，光秃秃的冰面多少有点煞风景。

夏天，水藻疯长，一池清水很容易变成一窝“绿汤”，因此如何让水池

里的水“冬天不结冰，夏天不长藻”，控制水池水温，成了解决这个问

题的关键。


　　中央液态冷热源环境系统，很好地解决了大剧院控制水景相对温度

的难题。就是利用地下水的温差来进行热交换，可以始终将露天巨型水

池的水温控制在零度以上几度左右，既环保，耗能又少，水池“冬天水

不冻，夏天不长藻”的目标将基本实现。


　　难题六：屋面壳顶的清洗


　　钛金属屋面壳顶的清洗是件麻烦事，有人提出，如果使用人工清洁

的方式，会显得笨拙而不美观，应采用先进技术来解决。


　　目前，工程人员正倾向于选择一种高科技的纳米涂料，涂上这种涂

料后，附着物将不会沾到物体的表面，只要用水一冲，所有污垢将全部

被冲刷干净。


　　但由于这是一项新技术，还没有类似的工程实例可以参考，工程人

员正在对这种纳米涂料进行试验室强化试验，是否采用还要等试验结果

出来以后才能下定论。


　　难题七：密闭空间的空调


　　今年的SARS疫情对国家大剧院这样的密闭空间的空调安装敲响了警

钟。


　　国家大剧院是一个封闭建筑，没有对外窗户，在这样的密闭空间，

室内空气要完全依靠中央空调来调节，因此对空调的健康功能就提出了

一定要求。在SARS之后，大剧院的工程人员对空调的安装、回风系统、

新风机组的标准等提高了标准，进一步完善，以确保中央空调符合健康

标准。


　　设计：


　　新颖前卫


　　国家大剧院作为我国最高艺术表演中心，具有世界一流水平的大型

艺术殿堂，其建设对我国的各类艺术场馆具有一定的示范效应和品牌效

应。这种效应并不仅仅体现一种设计上的标新立异，或其建筑的规模和

气势上，更重要的是为大众提供一种艺术享受，那么某种意义上应更多

地体现人性化设计的一面。


　　国家大剧院在建筑方面的确体现了国际一流的水准，开创了国内建

筑的先河，进行了许多大胆的尝试，如采用钛金属板这种主要用于制造

飞机等航空器的金属材料作为建筑屋面材料，大胆的椭圆形外观和四周

的水面构成了一个水上明珠的建筑造型，新颖、前卫，构思独特，整体

上体现了21世纪世界标志性建筑的特点，堪称传统与现代、浪漫与现实

的完美结合。


　　而真正令国家大剧院能够对国内艺术场馆起到示范效应和品牌效应

的，则是其许多细微之处的人性化设计。作为国际一流的艺术殿堂，国

家大剧院内三个剧场的内部装饰和舞台机械、灯光音响方面将采用世界

一流水准的专业设备，如可进行平面360度旋转和升降的舞台等，这将使

观众从中得到前所未有的、与世界同步的、真正一流的艺术享受。


　　另外，国家大剧院还将按照国际惯例，本着不拒绝低收入艺术爱好

者的思想，首次在几个剧场中设有少量站席，以相对较低的价格售出站

席门票，这样就使那些热爱表演艺术但收入相对较低的人也不会被拒之

门外，可以花较少的钱进入大剧院来欣赏艺术。


　　国家大剧院本着以人为本的思想，不但具有一定的艺术水准和艺术

品位，还更将通过提供人性化的服务，使所有来到大剧院的人能够真正

地得到艺术享受。


　　运作：


　　悬而未决


　　大剧院早已完成了土建部分的封顶，并正在进行屋顶“大蛋壳”钢

架结构的吊装，其落成指日可待，但落成后大剧院如何运作和管理却至

今仍悬而未决。


　　据王争鸣介绍，现在的工程业主委员会将随着大剧院的落成而转变

为管理委员会，现有的一些管理人员将根据职能的变化而转变为管理委

员会的管理人员。同时，现在业委会也在为今后的管理运作而开始陆陆

续续地进行人员输入和人员培训。但今后究竟以什么样的体制来运作管

理，目前国家还没有定论。


　　现任大剧院业委会艺术委员会主任的吴祖强曾在不同场合多次呼吁

，并在今年两会期间提交提案。“计划中的国家大剧院是一项规模巨大

，具有当代国际先进水平的文化设施，如果运作管理得当，将为全国文

艺界，尤其是表演艺术提供高水准展示的重要场地，既对首都北京，也

对全国，甚至在国际上也会产生极大影响。”


　　吴祖强先生认为现在最急迫的问题是尽快确定大剧院的体制和主管

部门。“鉴于今后的管理和运营会比硬件建设更加复杂，剧院管理体制

及主管部门若再不抓紧确定，则许多必要工作就将延误，将无法与工程

计划密切配合衔接”。


　　距大剧院竣工后正式运营只有一年多的时间了，大家都期待剧院的

合理有效运作能有一个好的开始，要启动这么一个迄今为止在中国规模

最大的剧院，运作体制的确立已经是迫在眉睫了。