1、1细节决定品质：国家大剧院建筑设计张秀国 魏冬Details Determines the Quality:Design of the Grand Theater of ChinaZhang Xiuguo,Wei Dong引言历时八年的国家大剧院已亮相于公众面前，它是国家最高等级的艺术殿堂。国家大剧院的建筑创作是建立在功能与艺术完美结合这一主导思想的。它鲜明的个性来源于简洁、和谐、多样性和整体性，从细部到整体一气呵成。国家大剧院作为一件艺术品，在公众感观品评的同时，作为建筑专业设计人，更想去了解这个国家级、规模巨大、功能复杂的项目的设计是如何将合理的艺术创意和创造性的构思应用到建筑实践中去的。
2、这里包括艺术形式与先进的科学技术，功能与艺术，现代与传统的完美结合，这一切最终依托于完美的细节设计。国外建筑师专业细化程度更高，专业细节设计、材料设计、色彩设计等等，使得国家大剧院更为精美。我们作为参与者，在这里主要从建筑师的视角，对大剧院作一些介绍。建设历程国 家 大 剧 院 的 建 成 ， 承 载 着 几 代 中 国 人 的 梦 想 。 筹 划 建 设 国 家 大 剧 院 的 历 史 可 追 溯 到 49年 前 。 早 在 1958 年 ， 毛主席、党中央就决定为 迎 接 建 国 十 周 年 大 庆 在首都北京建一批大型公共建筑，即建国的十大建筑，国家大剧院当时也在其中，并由周恩来总理亲自
3、抓。其方案为总建筑面积 40 000，其中设有 3 000座的歌剧院和 960座的音乐厅。但当时由于资金等种种的限制，因此在十大建筑筹建过程中，大剧院工程被迫缓建。后来，由于“文化大革命”等原因，使国家大剧院工程一直迟迟未能上马。近年来随着改革开放不断扩大，综合国力不断增强，文艺界倡议建设国家大剧院的呼声也越来越高涨，1990 年文化部组建国家大剧院筹备处进行前期工作。1993年提出可行性研究报告，进行三种建设方案的论证：第一种方案总建筑面积 120 000，三个大剧院一个小剧场；第二种方案总建筑面积 97 000，两个大剧院一个小剧场；第三种方案总建筑面积 105 000，三个大剧院。最终建
4、议方案总建筑面积 100 000，三个大剧院一个小剧场。1996年在党的十四届六中全会上提出有计划地建设国家大剧院，到 1997年 9月中央政治局常委会决定建设国家大剧院。1997 年 12月由国内 5家设计单位提出了 7个设计方案。1998年 4月，国务院批准国家大剧院工程立项建设，同时开始了国家大剧院建筑设计方案的国际竞赛。邀请 17家、自报名 19家设计单位，共提出 44个方案。第一轮评选结果 5个入围，第二轮（1998 年 11月）评选结果 5个入围，三个中外联合体进行方案修改，同时同地调整方案。最终交中央审定三个方案。经过专家们的反复筛选、论证，广泛征求各方面意见后，最终决定采用由法
5、国巴黎机场公司设计的方案，清华大学配合修改。在调整方案中，考虑到国家大剧院与天安门及人民大会堂的关系，连续两次将用地范围扩展，一直扩到人民大会堂南侧路。这样大剧院比第一次方案南移 70m，对改善周围环境起到了关键作用。最终由北京市建筑设计研究院配合法国巴黎机场公司（首席建筑师保罗安德鲁）做初步设计调整、施工图设计及施工现场设计服务。概 况1总体概况国家大剧院项目位于北京最重要的交通动脉长安街上，位于天安门广场和人民大会堂西侧。用地南北长约 450m，东西宽约 220m（北端） 、250m （南端） ，总占地 118 900m，总建筑面积约2219 400m。建筑由壳体和内部歌剧院、音乐厅、戏剧
6、场、多功能厅（小剧场）及相应的配套附属用房组成。国家大剧院于 2001 年底开工，2007 年 9 月底开始调试并试营业，预计 2007 年底完工正式投入使用。国家大剧院的总体规划融合了水、绿色空间和人性化建筑的三大主要元素，这些元素共同形成了一个精美和谐的整体。国家大剧院主体建筑是一幢由曲线构成的巨大超椭球壳体。高 46.68m,东西长轴 212m，南北短轴 144m，壳体四周为 35 500 m的景观水池。水池周围是 39 600 m的绿化，种植了各种树木、灌木，一年四季都会看到不同风景，绿地中穿插的小径，供人们休闲散步，绿化周围设置了休息座椅在喧闹的城市中心，为人们提供了一个自然、清新的
7、环境，改善天安门周围环境是大剧院总体规划所追求的目标。国家大剧院观众主入口位于其北侧长安街上，观众次入口及演员入口位于其南侧人大南侧路。大剧院在地下与地铁天安门西站连通，人们可乘坐地铁经由地下通道直接进入大剧院。观众车辆由基地东北、西北侧进入地下车库，基地东南、西南为贵宾、货运及消防车辆入口。为了给大剧院周围创造良好的环境，货运卡车、后勤服务车辆及布景道具运输车等出入口均设置在隐蔽处。基地北侧的地下设有近 1 000辆小汽车及约 1 400辆自行车的地下停车库及附属用房。基地中部壳体除三个剧场外，地下设有贵宾休息室、演员附属用房、录音及演播室、舞台设备机房、机电设备用房等。其中包括五个排练厅（
8、一个大排练厅约 600m，两个中排练厅各约 300m，两个小排练厅各约 200m） 、80 个化妆间（主要演员和普通演员化妆间） 、32 间琴房及录音演播室等设施。艺术家们可在大剧院享受一流的服务设施。基地的南侧地下设有小剧场、餐厅及附属用房。在公共区域及三个剧场的外廊中设置了展厅、新闻发布厅、图书资料室、休息厅、咖啡厅、商店等公共设施，这些设施可根据使用要求，既可独立使用，又可结合在一起。这样灵活的设计，除满足演出功能外，还可满足各种各样的日常活动要求。 2三个剧场国家大剧院巨大的壳体内共有三个剧场歌剧院、音乐厅和戏剧场，各剧场间既相对独立又可通过空中天桥相互连通。每个剧场均有专业定位，又整
9、体构成综合性现代演艺中心，符合目前世界剧场的发展趋势。各剧场的使用功能与国际接轨，舞台音响、灯光、机械技术均达到了世界先进水平，可与任何世界知名剧院相媲美。(1) 歌剧院以金黄、橘黄色为主，雍容华贵、典雅庄重的歌剧院主要为大型歌剧、舞剧、芭蕾舞剧、音乐舞蹈史诗类演出的活动场所，有观众席 2 094席 ,共分池座前区、池座后区、二层楼座、三层楼座。观众厅的声学设计以满足自然声演出为标准，设计混响时间为 1.5秒。歌剧院舞台采用国际上典型的“品”字形舞台结构形式，包括主舞台、左右侧舞台和后舞台，舞台配置有先进的现代化大型舞台机械设备，具备推、拉、升、降、转等功能，并可储藏三个整场布景，便于演出中迅
10、速地切换布景。其中，主舞台由 6 块双层升降台、 2块辅助升降台组成，并且具有倾斜功能，既可整体升降又可分别单独升降；左右侧台各有 6块车台，车台下设有补偿台，具有互换功能；后舞台配置车载转台，有两个转台可同向旋转，也可逆向旋转；后舞台下，设有可倾斜的芭蕾舞台板；升降乐池可以容纳三管乐队使用，同时也可作为活动座椅区。舞台上方有 61道布景吊杆、13道轨道式单点吊机（共 78台）和 24道自由单点吊机，数量之多居于全国首位。主舞台上还设置了 1台飞行器、2 台天幕吊杆、侧吊杆、5 台灯光渡桥、10 台灯光吊架等。台上设备设有专用设备机房，将噪音对演出的影响降到最低。(2) 音乐厅以浅色色调装饰的
11、音乐厅宁静、清新、高雅，用于演出大型交响乐和民族乐，有 1 861个席3位（包括站席数） ，共分池座前区、池座后区、二层楼座、三层楼座。设计 2.2秒的混响时间使音乐厅获得了最好的音质。演奏台由固定台面和 3块演奏升降台构成，设置在演奏台前部的钢琴升降台能让 9尺三角钢琴缓缓升起在观众视野中。台下机械的设置可满足容纳 120人四管乐队演出使用。利用演奏升降台高度的变化，可以形成阶梯式演奏台面，满足了大型合唱演出的需要，使演奏台的形式灵活多变。同时考虑伴唱看乐谱需要，吊顶上有三道照明吊杆，并在吊顶的缝隙中预留了 11台自由单点吊机，供将来的不同演出场景，用于吊挂灯光和音响设备。位于舞台后部的是目
12、前国内最大的管风琴，从德国引进。这台管风琴有 94音栓，发声管达 6 500根之多，最粗的一根发音管直径 420mm，长度约 975cm；最细的一根发音管直径 5mm，长度约1.27cm。管风琴的排布由建筑师与管风琴厂商共同研究完成，它造型典雅、音色饱满，能满足各种不同流派作品演出的需要。管风琴演奏台的造型，建筑师也参与了意见，它的材质为欧洲枫木，与观众厅的声闸门相互协调呼应，演奏台分固定和活动两台，布置在二层楼座北侧的机械加电子演奏台为固定式，布置在演奏区域电子演奏台为可移动式。(3) 戏剧场以紫红色为主调的戏剧场传统、亲切、热烈、和谐，也是国家大剧院中最具特点的剧场，以上演戏剧、话剧为主，
13、兼有地方戏曲和民族歌舞使用功能。戏剧场共计 953个座席，共分池座、二层楼座、三层楼座。设计 1.2秒的混响时间。戏剧场舞台采用镜框式舞台、伸出式舞台两种使用形式，观众厅前部乐池依靠机械设备可升起成为舞台的一部分，变成“伸出式”舞台，也可做为活动座椅区，增加一部分观众。同时对应的顶棚也可开启，上部设有升降灯光与布景吊杆，为演出提供了更多的创作空间和手段。主舞台设置的“鼓筒式”转台，可以达到边升降边旋转的舞台效果，多达 15块升降台的既可整体升降又可单独升降的鼓筒式旋转堪称世界顶级水平。舞台区域上空的悬吊设备主要有 46道电动吊杆、36 台轨道单点吊机、主舞台区域内 12台自由单点吊机和前舞台区
14、域 13台单点吊机等设备，还包括 4台顶部灯光吊杆和 4台侧光灯吊架、一台飞行器和 2台天幕吊杆等。三个剧场的座椅标准排距为 0.9m，座椅宽 550mm左右。流线型的座椅为大剧院独特设计，具有回弹阻尼装置，回弹时无声，保证演出时的安静。座椅下静压箱送风，座椅的支腿也是送风口，这是剧场中最为舒适的空调送风方式。(4) 多功能厅（小剧场）此剧场在基地西南角的地下。设计预留的条件为演出功能很强的实验小剧场，地面共有 20块 4.8m4.8m方格状能够任意升降的活动地板，没有明确的舞台和观众分界线，可根据演出需要任意组合，适用于多种功能的演出。顶部设计了升降的吊杆，供灯光、音响、幕布等使用。由于小剧
15、场与今后具体的使用功能关系密切，因此现暂未做内部设备订货及内部装修。通过技术达到功能与艺术的完美结合1壳体国家大剧院主体建筑钢结构超椭球体壳为一个超大空间壳体，壳体是经过精确数字计算得出的系数为 2.24 的超级椭球，它集建筑、材料、设备等高科技于一身，其外围护装饰板面积约36 000m。 巨大的壳体是建筑与结构的融合体、墙面与顶面浑然一体没有界限。整个钢壳体由顶环梁、钢架构成骨架，148 榀（其中 102 榀不露明，46 榀露明）弧形钢架呈放射状分布，钢架之间由连杆、斜撑连接，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高的巨大混凝土圈梁上。设计考虑到方便施工及加工周期问题
16、，壳体钢结构构件尽量标准化，并易于装配。(1) 钛金属板4大剧院壳体除部分为玻璃幕墙外，其它均为钛金属复合板装饰，总面积约 30 800 m，每块尺寸约 2 000mm800mm4mm 的钛板（0.3mm 钛板3.4mm 氧化铝0.3mm 不锈钢） ，共使用了 20 000 多块。钛金属板最外层的 0.3mm“贴膜”钛金属是日本进口的，并对其进行了特殊氧化处理以经得起将来的清洗。其特点为化学性质稳定常态下不易被氧化、表面金属光泽极具质感、自重轻、强度高、耐腐蚀、15 年不变颜色。目前在国际上还没有这么大面积在建筑物表面使用钛金属板的先例。从满足功能（防水、保温、声学、消防排烟等）及美观效果方面
17、出发，壳体的不同层次构造都是经过精心设计的，共分六层材料（从外向内的顺序）：钛板（外装饰） 、锤纹铝镁合金板（防水） 、16kg/m长玻璃纤维棉（保温） 、2mm 钢板（衬板） 、100kg/mK13 粉末（吸音）和红木吊顶（内装饰） 。主要构造为：主钢梁上的调节牛腿固定檩条及次檩条，在次檩条上固定 2mm 钢衬板及 T 型码，在 2mm 衬板上粘贴固定长玻璃纤维保温层，其上为固定在 T 型码上防水板的，T 型码上再固定三次檩条，最外层的钛板固定在三次檩条上； 2mm 衬板内层喷 K13的吸音材料，在主钢梁内侧固定钢龙骨安装红木吊顶。由于六层功能中防水是最关键的，从材质和工艺上做了充分的考虑。
18、防水板采用了 304 锤纹铝镁合金，具有极强的抗腐蚀能力，特别是在酸性环境下，其防腐性能大大优于钢板和普通铝合金板。这种防水板在常态下使用寿命大于 40 年。弧形扇状铝镁锰防水板是用先进的直立锁边固定，与传统的方法相比，这种固定方式的最大优势在于不需穿透板面，从根本上解决了渗漏问题。壳体内层的装饰，关系到整体空间的建筑效果，因此对深红色木质表面的选择也经过了仔细推敲。为此从技术和美学的角度研究了非洲和南美的树种，最终选定非洲巴度红木贴皮并经防火处理的木条（宽 120mm） ，板厚约 13mm（0.6mm 的木皮+12mm 多层阻燃板） ，木条之间留有 30mm 空隙，用以解决声学和回风（在壳体
19、内侧红木吊顶与衬板之间西南和东南侧为回风口）的技术问题。(2) 玻璃大剧院壳体幕墙的玻璃面积约 6 700 m，从设计理念上将壳体的南、北玻璃幕的形状（从上到下）设计成弧形渐开式，寓意为舞台上徐徐拉开的大幕（北侧宽约 106m，南侧宽约 42m） ，因此要求玻璃要通透，使外边的人能够观赏到大剧院内的公共空间，以及活动的观众，而内部观众白天可以透过玻璃看到室外的蓝天白云和周围的水池、绿化；夜晚可以将长安街上的景色尽收眼底，充分体现“城市中的剧院、剧院中的城市”的设计理念。根据这一理念，玻璃幕采用了法国圣戈班超白玻璃。每块玻璃近似梯形，较大尺寸约为 3.8m2.3m，根据保温、安全要求，设计为双层
20、夹胶中空玻璃（12mm12mm air8mm1.52PVB8mm） ，由于这种玻璃采用了纳米自洁技术，它可以通过太阳的光照作用，把聚积在玻璃表面上的一些有机物分解成可溶于水的一些物质，被雨水或者是人工清洗水冲走，有效解决了有机物的分解问题。玻璃幕墙通过铝合金梁（转接件）与主钢架牛腿连接。国家大剧院玻璃幕墙与钢结构连接与普通幕墙不同，它的转连接是用螺栓连接（一般其他工程为焊接） ，转接件本身即为装饰件，无需再单独装饰铝扣板。壳体上均匀设置了 92 个电动开启的排烟窗，既解决了消防排烟，又能自然通风。设计根据古城门的门钉，沿钛板竖向缝隙点缀了上万个装饰蘑菇头，其中 506 个是有夜间LED 照明效
21、果的蘑菇灯。并通过蘑菇头做防雷系统与钢构件连接，直到接地。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，并在相应位置预留了接管点，可直接用软管清洗。清洗保洁人员可通过室内歌剧院顶部的预留人孔，上达壳体玻璃与红木吊顶内，然后沿检修马道至壳体顶部的排烟窗，由排烟窗上至壳体外部，5利用可沿轨道滑行的活动梯子，进行日常的维护和清理工作。2室外景观水池如果说高雅的城市建筑是一篇华美的乐章，那么国家大剧院是一颗凝固的音符，其灵性则是那与北海、中海、南海遥相呼应的景 观 水 池 。在平静水面的背后，蕴含着很高的科技含量。水池面积 35 500m，其内周长约 615m、外周长约 93
22、0m，水池水深 440mm、蓄水量约 18 000m。水流由外圈流向内圈，经落水板流至水槽中，再由水槽内流至回水总管道，返回水池水处理机房。景观水池设计要求水流速度缓慢，从设计理论数值要求上水流速度每秒小于 0.005m（除玻璃外） ，水面平静得如镜面一般，反射出壳体在水中优美的倒影。为了今后维修方便、节约用水，将整个水池分成了 22 个区域，最大一个区域约 3 200m，容积约 1 600m。每个区域从进水到泄水均可独立操作，为了保持水面的整体性，分格水池的池坎低于水面下 100mm。22 个区域其中有 20 个区域底部为实体，池坎、池沿及落水墙面均为异形承德绿石材，池底为平板石材。具体构造
23、（从上至下）为：27mm 石材、141mm 空隙（石材墩支撑） 、2mm 聚脲防水层、刚性防水混凝土底板（厚度一般为 680mm） 。正南、北的两个区域底为玻璃（采用 19+4*0.76PVB+19+20air+6+2*0.76PVB+6 的双层夹胶中空玻璃） ，玻璃下部为南、北入口空间。玻璃处水深为 100mm，考虑到万一玻璃被破坏，水池坎以上的 100mm水量如果不做处理，会造成全部 22 个区域 100mm 以上约 3 550m的水量进入大剧院地下部分，会造成巨大的损失，因此，在玻璃区域的周围做了 80mm 高的透明亚克力条，那么只有 20mm深水量进入大剧院，损失减少到 1/5。最初方
24、案水池除南北玻璃顶外，水池冬天用于滑冰。几经研究在技术可行性上有一定问题，后引进了“中央液态热源循环系统”技术，利用浅层低温地热采集和热泵相结合的单井抽灌技术，在东西侧共打了 18 眼井。正常情况下，利用井下 100m 处采集到的温度为 1015C地热水，通过板式换热来对水池水进行冬天加热、夏天降温，如果冬天偶尔遇到零下 10 C的特殊天气下，可采取应急措施，利用能量提升器，将地热水温加热。在水池内设置了 10 个温感探头，通过探头，可自行调节能量及提升器和潜水泵的运行时间数量，达到能量环保最佳效果。做到水池冬天不结冰（设计水温 1.5C） 、夏天不长藻（设计水温 28C） ，四季保持相对温度
25、。国家大剧院中央液态冷、热源环境系统创造了水池面积最大、蓄水量最多、环保要求最严、消耗能量最少、能量利用率最高等多项记录。3公共区域(1) 设计手法 建筑符号国家大剧院运用设计符号学理论，对建筑中的造型、色彩、材料进行了巧妙的应用。在大剧院中的设计符号一种是抽象的、随意的，只考虑构图美观，没有什么特别寓意，它给观众留下了足够的空间，由人们任意的发现、联想、品味。如举目壳体顶部，除透明玻璃外，都是由珍贵稀有的非洲巴度红木拼装而成的不规则图案吊顶，像中国古代窗棱、像瓷器的裂纹、像冰裂纹任你遐想。这种看似有意却无意、无章法的图案，被设计在大剧院内、外有规则的串联起来：室外水池周边 6m 宽通道瑞雪石
26、材的分格；室内公共大厅地面石材 24 个区域的分格；歌剧院外环廊石材地面的分格；吊顶木波纹板的分格；歌剧院公共空间中自动扶梯下部热熔玻璃的条形灯布置的形式；贵宾接待厅的吊顶分格等等。又如兰花草式样的符号在大剧院中运用在不同的功能、不同的部位、不同的材料当中，它不但自成景致，而且还相互呼应。橄榄厅墙面石材之间磨砂玻璃上的不锈钢镜面兰花草与上部6深色兰花草栏板相互映衬；公共大厅的歌剧院暗红色墙壁上的金色兰花草与戏剧场、音乐厅外环廊灰色兰花草栏板遥相呼应；甚至公共区域的售票台、咖啡台、服务台石材上的装饰图案也为兰花草；主入口暗红色的弧墙同样雕刻着类似兰花草的图案线条。另一种建筑符号是将传统中的局部、
27、片段做某些变形或材料处理，按照今天的审美情趣投射到现代建筑中，并使其具有传统的信息，起到新旧沟通作用，引起人们的关注与联想。如大剧院橄榄厅中的铜门充分体现了这点，铜门上椭圆方向各异、呈不规则排布是由中国古代门钉变形演化而来的，体现了中国传统元素与现代设计理念巧妙的融合，同时会让人们联想到椭圆的门钉又是大剧院的壳体外形的鸟瞰效果微缩板。又如环绕音乐厅、戏剧场中带有鲜明中国文化特征的红色漆带，中国盛产漆树，大漆的应用和漆文化在中国拥有几千年的悠久历史，在设计中把漆红色进行了更加艺术化的演绎，红色光漆带随着自然光而变化，飘逸洒脱，越接近壳体红色变得越模糊、朦胧，直至融入消失在尽头。红色漆带给空间带来
28、了能量和视觉的跳跃。中国传统的红色符号在大剧院中比比皆是：主入口红墙、壳体内红木吊顶、歌剧院观众厅内外红墙、戏剧场红色弧形楼梯、墙面上红色的油漆布块、曲线红色艺术灯带设计通过光线变化和映射的现代手法，赋予了红色不同的气质，这也是对中国传统的现代阐释。充分体现了中国文化元素与时代脉搏之间神奇的共鸣。(2) 金属网金属建筑装饰网 1990 年代已在国外应用。金属网有着纺织品一样的结构，柔软而细腻，同时又坚固持久。它通常纵向用优质绳索，横向用单纤丝杆固定丝网，横向钢性，纵向柔性可随意造型。其防风化、不可燃、抗腐蚀、抗机械冲击、环保、易于清洁等特点集中体现了金属网的良好性能。歌剧院公共环廊外围金属网建
29、筑师利用金属网的通透性，使简单厚重的建筑结构在视觉上形成为多维空间，轻盈简捷又不失空间的纵深感，站在壳体的公共空间内，人们可以看到弧形的金属网从高处垂下，将歌剧院与壳体公共空间分隔开来，隐隐透出淡黄色，人们可以透过金属网看到歌剧院环廊内人们活动的场景，若隐若现，朦胧而神秘，激发人们的好奇、想象和思索。建筑师充分利用了金属网的特点来提升室内的装饰效果。金属网构造其纵向采用 5 根 2mm 不锈钢绳索，间距 77mm，横向用 3.5mm 铝镀金色单纤丝杆，间距 11mm。此处金属网与主体结构的连接方法：金属网的转接件与楼板的预埋件焊接。转接件上用螺栓固定挂金属网的金属片挂钩，每片金属网上下用钢杆连
30、接起来，金属网挂钩钩住钢管。(3) GRG 装饰板GRG 是以天然改良石膏为凝胶材料，以玻璃纤维为增强材料，加细集料和水，制成的预制式新型装饰板材。其特点是：可随意造型，可完全发挥建筑师的想象力，满足艺术的追求。它们具备不变形、质量轻、强度高、防火环保、声音效果好、板材表面光洁细腻等特点。建筑师充分利用其特点，在大剧院内许多部位应用了这种材料。国家大剧院音乐厅、戏剧场外环廊墙面为 GRG。其标准板的宽度约 1m，高度约 3m 左右，厚度 12mm。板材图案的初始模型是在细沙上做出造型，目的就是达到沙丘一样的柔和起伏的效果，来烘托平静安详的基调。由法方艺术专家教会工人用雕塑的手法，就是用手在沙上
31、揣摩。建筑师设计出的几种标准图案，在立面上将几种图案按照一定的规律进行排列组合。对这种墙面，建筑师除了考虑建筑艺术效果之外，同时还考虑了其起伏形状对声音有漫反射的作用。板与结构墙连接方式：预制板四周及中间为了加强板的强度及预埋件需要都设置了加强肋，在四周每边预埋钢板，板通过转接件与结构墙固定的角钢连接。7(4) 石材国家大剧院室内、外装修使用的石材有几大特点：品种多、全部国产、稀有品种、规格偏大。国家大剧院采用了 20多种天然石材，这些石材全部来自国内各省市，如承德的兰钻、承德绿、七彩玉；山西的夜玫瑰、太白青、金钻、凤尾钻、蝴蝶蓝、海浪花；湖北的满天星；贵州的海贝花、贵州米黄；广东的海浪沙、白
32、玉翡翠、云灰；江西的古木纹；陕西的白水晶；河南的绿金花、菊花石、金银红。其中绿金花已是绝版石材。国家大剧院项目作为国家级重点工程规模庞大，使用石材的品种又大大超出常规工程，并且有许多稀有品种，能够全部使用国产石材实属不易。公共大厅的地面石材最具艺术气息，面积约 7 000m，石材装饰共分 24个区域。石材有花岗岩、大理石共 10个品种，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，效果自然也就不同。标准石材规格 1m1m厚度 25mm，其中有的大理石强度不够，在背面做了处理（粘结尼龙网丝） 。另外有的品种荒料稀少，符合设计要求纹理的更少，为了不改变原设计风格，将石
33、材切薄到 5mm粘在廉价石材上，再进行铺设。经过多方努力，大厅地面石材达到的效果与原设计相吻合。另外，橄榄厅墙面的白玉翡翠石材，在纹理选材、安装方法上都有其特点，白玉翡翠为白色底带天然斜线绿筋而得名，建筑师为了追求艺术效果，要求石材的斜纹理全部朝同一方向，即左低右高，并且从理论上要求斜纹理角度在 3080范围内。为了达到要求，设计人员亲自到加工厂挑选，确认货源，因此石材的淘汰率很高。此处石材在安装上不同常规的做法：一般在石材背面开槽，固定挂件，由于此处石材为弧形板材开槽在工厂加工与现场钢骨架容易出现偏差，在现场开槽又不标准，另外最担心由于石材白色开槽处石材减薄挂件会产生暗影，每块石材间又有灯带
34、，影响整体装修效果。因此采用了树脂胶粘结挂件的方法，这样虽然树脂胶的造价较高，但节省了人力、加快了安装速度，保证了装修效果。在国家大剧院中，建筑师根据空间、环境、功能，充分发挥想象力，在原有自然的石材表面上做艺术处理，如主入口水下廊道两侧的太白青石材墙面，在表面烧毛的底板上开了不透空的半圆孔并磨光，与底色烧毛形成鲜明对比，圆孔的排布从上至下、从小至大、从密至疏，不规则排列。此处顶部玻璃上波光粼粼的水面经过太阳的折射，透过玻璃投射到大小不一的圆孔气泡装饰的太白青石材墙面上，相映成趣，人们感觉仿佛走进水的世界，欣赏到能用眼睛“聆听”的光影协奏曲，如梦如幻，飘渺不定。又如大剧院以兰花草手法处理的建筑
35、符号贯穿于整个装修内，在柜台（售票、咖啡、服务等柜台）石材装饰板上也充分体现出来，具体做法先将太白青石材磨光后，用 1mm钢板做成兰花草图案的模具，铺在磨光石材上，进行烧毛处理，这样处理后石材板上未做烧毛处理的是黑亮色兰花草叶，效果颇具艺术感。(5) 艺术灯具建筑的照明已被越来越多的建筑师所重视，它已成为建筑创作中不可缺少的重要环节，一个好的建筑师在建筑创作中就应把选用何种建筑装饰材料、建筑风格和需要何种照明放在一起综合考虑。在国家大剧院设计中，无论是室外还是室内，建筑师亲自参与了光源及灯具的设计，把灯具视为工程设计的一种建筑装饰材料，从传统的设计方式跳出来，用一种新的思路重新审视灯具与建筑的
36、完美结合方式。建筑师最大的愿望，是让灯具变成一件雕塑品，产生视觉美感，创造优美的艺术效果。壳体蘑菇灯8建筑师在构思壳体外形之初就会考虑了白天和夜晚的不同样态。如何利用光源解决壳体夜景问题，本建筑打破了采用建筑轮廓照明泛光灯照明的常规方式，利用了 LED冷光源的特点，将壳体外的钛金属板固定点巧妙地做成类似蘑菇外形的装饰钉。当夜幕降临时，壳体上的蘑菇灯如同千万颗小星星，在壳体外若隐若现。并在绿树掩映中，有一种朦胧之美，让人产生扑朔迷离的神秘之感。热熔玻璃灯工艺玻璃正以缤纷多彩的姿态影响着现代建筑设计师，他们将它溶于建筑装饰内，营造空间气氛。大剧院内许多部位的灯具利用了热熔工艺的玻璃，类似于钻石熠熠
37、生辉的效果，利用白光 LED光源代替传统的荧光灯管，两者组合成各种各样让人耳目一新的视觉光照环境。用一种全新的室内艺术照明代替传统的功能照明。热熔玻璃在国内已有，但是由于工艺有缺陷，烧制出来的效果不理想，大剧院的热熔玻璃是厂商聘请了有成熟工艺经验的法国专家，亲自到国内工厂来指导烧制出来的。本工程热熔玻璃基本材质是超白玻璃，形式共分两种：第一种是片式热熔玻璃，将超白玻璃裁成约 25mm宽 70mm长的玻璃条，工艺经过三次热熔成型。第一次为单层烧，将 4mm玻璃条无规则地码放在平板玻璃上，进炉烧制。第二次为叠烧，将 6mm玻璃条码放在第一次烧过的玻璃条上（与第一层错开随意码放）进炉烧制。第三次叠烧
38、，将 4mm 厚玻璃条放在第二层玻璃条上错开随意码放，进炉烧制。底板玻璃再做夹胶处理，这样夹胶玻璃与 3 层玻璃片共 5 层，每块规格为 350mm500mm，此种热熔玻璃片用在歌剧院外环廊休息厅的吊顶上（因热熔玻璃在烧制过程中损坏率很高，因此由于资金紧张，现用的热熔玻璃为二烧，相比三烧在晶莹剔透的效果方面差些） ，距吊顶约 650mm，此高度经若干次现场实验，保证光源照射下来的角度与熔化玻璃的宽度相吻合。此种热熔玻璃的工艺又演绎成另外几种造型灯，即用在歌剧院公共空间自动扶梯下部长条灯，用在壳体底部及咖啡桌上立体三角锥形台灯、歌剧院顶层平台及南入口水下廊道的龟背形柱灯。第二种柱式热熔玻璃，将
39、15mm 厚超白玻璃裁成约 3mm4mm 小柱条（如同火柴棍粗细） ，密集排列在下部 642mm299mm 的平板玻璃上，每块玻璃上约有 1.8 万颗小柱条，进炉烧制。对于温度和时间的控制是最终保证熔化玻璃能否晶莹剔透的关键，也是表面和边缘棱角视觉饱满，又不能“烧过”的关键，这涉及到升温时间与速度、最高保温时间与温度、玻璃结晶温度、消除残余应力、退火时间与温度出炉后再夹胶处理、紫外线固化，最终完成融化玻璃工艺品。经过无数次反复试制和灯光效果的试验，最终达到现在的效果。这种烧制热熔玻璃工艺在国内尚属首次。这种熔化玻璃灯用在主入口水下廊道两侧高 3.5m 的灯柱上，每个灯柱由 20 块柱式热熔玻璃
40、组成，那么一个灯柱上有约 36 万颗玻璃小柱条组成。里面的光源为超高亮白光LED，每颗 0.03w，每根立柱共 1.6 万颗 LED，但耗电仅为 480w。设计既考虑到光源对人视觉的舒适度，还要考虑到光度有变化，而不显得呆板，这样每根立柱共分 5 层，利用调节器，从上至下光源渐变，由弱至强。通过光线的变化和映射等现代手法，灯柱被赋予了神秘的气质和美感。此处的 26 颗晶莹剔透的柱子有序地排列在水下廊道两侧，成为水下廊道的视觉中心，给人留下深刻的印象。此种熔化玻璃灯还用在墙面、吊顶等部位。顶层壳体艺术灯带壳体下覆盖着三个剧场，三个剧场屋面上设置为公共活动空间，此空间的照明设计主要考虑灯具的本身造
41、型及形式应服从整体的装修风格，因此悬挂的吊灯为带形灯，灯带的轨迹为自由曲线，灯带的颜色与壳体红木吊顶相呼应为红色。灯带由纤细的不锈钢绳索穿过红木吊顶的缝隙，经过卡件固定在壳体的主钢梁上。由于音乐厅、戏剧场外环廊建筑风格相同，因此灯带从造型和装饰材料上相同，灯光源为9普通节能灯，外装饰为专为大剧院特殊加工的高密度波纹板，表面为红色氟碳喷涂。其中波纹板凹槽中排列着规则的洞，波纹板后衬有 PVC膜，光源透过膜射出，其光影效果与中国传统的窗棂有异曲同工之处。歌剧院顶部的艺术灯带也很有特色，外面装饰板为 300mm（宽）600mm（高）3mm（厚）的特殊制作的热熔红色玻璃，红玻璃正面为不规则的条纹肌理，
42、背面镀有反光银膜。红玻璃板下方开 100mm6mm条缝，LED 光源从条缝中射出，射到对面的红色玻璃，由于红玻璃板镀有反光膜，光源射到上边后，折射出奇特的光束，视觉效果充满现代艺术气息，以上两种灯带具有向下照明的功能。带形灯由建筑师先出方案图，再由厂商在方案图基础上做深化专业设计图，厂商根据设计确认的图纸做 1：1 实样，实样经过现场实测，设计提出修改意见，厂商再次做样品，这样反复几次后，最终确定实施样品（此种灯正在加工中） 。歌剧院观众厅艺术灯带在歌剧院观众厅内最具视觉冲击力的是具有现代美感、层层弧线型楼座的艺术灯带及顶部椭圆环灯带，它们彼此环环相映。灯环是由 GRC板特殊加工制作的，顶部灯
43、环每块平面尺寸约 1.8m1m的弧形 GRC板，厚度为 15mm，在 GRC弧形板上排列着无数 20mm 的小孔，每个小孔装有透明的玻璃球，玻璃球间距约 90mm。灯环主要解决灯光的均匀性，采取了以下措施：a)灯环光源为日光灯，光源不直接向外照射，而是先照在背面的反光板上，再反射到 GRC板上。b)GRC板外边每个小孔周围（从内向外渐大）做成放射形状。c)为了使光均匀地扩散，将透明球体前涂有点状金色，为了不透光，让光源从四周射出。4观众厅环境视觉与听觉完美融合国家大剧院是对功能要求很强的文化艺术建筑，各方面专业性的技术要求都很高，作为集观、听、演为一体的观众厅，则是整个大剧院的重中之重。它设计
44、的是否合理，是大剧院设计成败的关键。如何在满足音质、视线、灯光等技术要求的同时，呈现给观众一个高雅、新颖的艺术空间，是设计师要解决的问题。音质、视线、灯光中，后两者相对来说比较好解决，满足听觉感官的享受音质设计是比较难解决的问题，因为它受许多方面的限制和约束，只有充分认识与听觉相关的客观因素，利用相关自然规律，采用科学的手段，才能建成理想的观众厅。大剧院的声学由法方声学专家设计，并由清华大学建筑物理环境检测中心（建声）协助完成。声学设计有“建声”和“电声”之说，以建筑构造所产生的是自然“建声” ，靠扬声器麦克风来提升的是人为非自然的“电声” ，作为国家大剧院，其声学设计无疑要追求自然的“建声”
45、 。根据三个观众厅预定的音质设计目标、观众厅的空间、追求的装饰风格不同，对三个观众厅各自采用了独特的设计。这样使声学的构造设计融合于观众厅的建筑总体设计之中，即环境视觉效果与听觉效果得到了完美的融合。为了使声学设计与建成后的效果更接近、更有把握，在设计阶段对三个观众厅用电脑模拟做了声学分析，分析结果都能达到声学设计的指标，满足音质的要求。同时，音乐厅做了 1:10的测试模型，并对模型做了音质测定。(1) 音乐厅音乐厅观众厅的平面形状是稍有弧度的鞋盒型，它可提供丰满而浑厚的音质。观众座席围绕演奏台布置，即乐队和伴唱演员在中间，观众在周围，在空间上形成对演奏台中心的围合。这样的布局最大限度保证了观
46、众听到均匀的自然声。10观众厅周边以扁而宽的椭圆形柱廊环绕，在柱子背后有耦合空间，可提供晚期的混响时间。观众厅的高度和形状确保了有足够的体积，因而混响时间自然可得到满足。MLS 声学墙乐队演奏台周围的墙是声学墙，即按照数学理论精确地计算出来的墙面凹凸形状，缩写术语称为“MLS” ，原意为“Mathematics Length Sequence”，此墙的作用是，高度扩散反射，它可使乐师们有良好的相互听闻，让声音均匀、柔和地反射、扩散，保证坐在每个位置的观众，都能听到同样优质的声音。凹凸墙体的构造为用双层木板（12mm2 厚）做出凹凸形状，凸出部位里边为密实的玻璃丝棉。GRC 墙板GRC 是由抗碱
47、玻璃纤维、石英砂和高强水泥按一定配比，使用模具（喷射）制作，一体成型。其特点与 GRG 类似：质量轻、防火环保、声音效果好、使用寿命长、安装方面等特点。板的图案样式与具体构造同前 GRG 墙板类似。音乐厅的墙面与吊顶在材质方面达到了整体统一，同时较硬材质的材料在低频维持较长的混响，且 GRC 起伏的墙面对音乐厅的演奏声音起到漫反射的作用，既兼顾了功能，又兼顾了美观。GRC 吊顶建筑师将音乐厅巨大的 GRC 整体吊顶设计成一幅完整的形状方向各异、波浪起伏的抽象图案，你可以想象成一片起伏的沙丘；一片正开垦的荒地；波浪；山脉；音乐的节奏、韵律吊顶与墙面的柔和感形成强烈的对比，你会感到宁静中有一股巨大
48、的力量蓄势待发，精彩的演出即将拉开序幕。吊顶除了增添艺术氛围外，它还是一个考虑声学效果的设计。对于音乐厅来说，第一重要就是声音，一切建筑和装饰设计都要为声学效果服务，凹凸不平的顶棚，更加有利于声音的扩散，不规则图形的浮雕吊顶，就像是一个声音扩散器，把舞台发出的声音扩散到观众席上的每个角落。音乐厅吊顶面积约 1 300m，由 164 块 GRC 板组成，其中标准矩形板 118 块，异形板 46块，一般每块面积 7m左右。标准块尺寸： 3.2m2.26m0.024m 和 3.4m2.26m0.024m 两种，其厚度控制在 24mm，厚度的要求除构造需要外，更重要的是有声学要求，板精细度要求对角误差
49、控制在 2mm。每块板起伏较大，平均起伏 250mm，起伏落差最大达 480mm，重约110Kg/m，总重量超过 100 吨。设计提供用聚苯做的 1:10 的小样，由厂商根据小样经过数道工序，做成 1:1 实样。具体构造：GRC 板四周带有配筋边框，每块板上预埋 20 个预埋件，上部焊接不锈钢吊筋，吊筋与槽钢架连接，槽钢架上有 6 个安装吊点，此吊点与吊顶次钢梁连接，次梁与主钢梁连接，主钢梁与钢筋混凝土顶板梁下预埋件连接。GRC 吊顶做成凹槽形状的空箱，喷洒设置在吊顶以上，为了使用中的安全，一旦发生火灾，喷淋喷水后，有可能会使凹槽箱内积水后造成吊顶板荷载过大，造成固定件脱落，砸向观众厅造成新的灾难，所以每块浮雕板上预留了泄水孔，用于导流浮雕内的积水。玻璃反声罩在音乐厅演奏台上部，GRC 吊顶下方，设计了巨大的椭圆龟背形玻璃反声罩（长约 17m、宽约 11m） ，可有效地改善演奏人员的听闻效果，并将乐队演奏的声音向四周反射，解决了前后音质不一致的难题。 玻璃反声罩由 88块超白 10mm+PVB+8mm夹胶玻璃组成，玻璃的厚度与声学有关，其中 60块为标准长方形，尺寸约为 1.6mx1m，其余 2
