国立舞台芸術センターの6,750トンの鉄骨建物はなぜ一本の柱も建てられなかったのか

国立舞台芸術センターは、まさに国際一流の建築レベルを反映し、国内建築の先駆者であり、主に航空機などの製造に使用されるチタン金属板の使用など、多くの大胆な試みを行ってきました。 、建築屋根材として。大胆な楕円形の外観と周囲の水面は、水上の真珠のような建築的な形状を構成しており、斬新かつ前衛的でユニークです。全体として、21世紀の世界のランドマーク建築の特徴を体現しており、伝統と現代、ロマンチックと現実の完璧な組み合わせと言えます。

国立舞台芸術センターの設計は 2 つの原則から始まりました。1 つは、世界クラスの劇場であること。第二に、人民大会堂から強盗をすることはできません。巨大な楕円形で世界の前に提示された最後の大劇場は、斬新な形状とユニークなコンセプトを持つランドマーク的建造物となった。

有名なフランスの建築家ポール・アンドリューのビジョンによると、国立劇場の完成後の風景は次のとおりです。広大な緑豊かな公園内に、青い水のプールが楕円形の銀色の劇場を囲み、チタンシートとガラスのシェルが反射しています。昼と夜の光で色が変わります。劇場は部分的に透明な金メッシュのガラス壁で囲まれており、その上からは建物内から空を眺めることができます。完成後の大劇場の姿を「一滴の水晶の水」と形容する人もいます。

1. 中国最大のドームは6,750トンの鉄骨梁で作られている

NCPA のシェルは湾曲した鋼鉄の梁で構成され、北京労働運動場のほぼ全体を覆うことができる巨大な鋼鉄のドームです。

驚いたことに、こんなに大きいのは、鉄骨構造真ん中の一本の柱で支えられていません。言い換えれば、重量 6,750 トンの鋼構造物は、安全性と安定性を確保するために、独自の機械構造システムに完全に依存する必要があります。

この柔軟な設計により、国立舞台芸術センターは、外界からのあらゆる種類の力を柔軟かつ厳格な手段で軽減する太極拳の達人のようになっています。のデザインでは、鉄骨構造大劇場の鉄骨構造全体で使用される鋼材の量は、1 平方メートルあたりわずか 197 キログラムであり、多くの同様の鉄骨構造の建物よりも少ないです。このシェル鋼構造物の建設は非常に難しく、鉄骨梁を吊り上げる際には中国最大トン数のクレーンが使用されます。

2. 周囲の基礎の沈下を防ぐための地下遮水壁の注入

国立舞台芸術センターは高さ46メートルですが、地下の深さは10階建てのビルと同じくらい高く、建設面積の60％が地下にあり、最も深いところは32.5メートルで、公共の地下プロジェクトとしては最も深いものです。北京の建物。

地下には豊富な地下水があり、その地下水が生み出す浮力で重さ100万トンの巨大な空母を持ち上げることができるほどで、その巨大な浮力は国立大劇場全体を持ち上げるのに十分です。

従来の解決策は地下水を継続的に汲み上げることですが、この地下水の汲み上げの結果、大劇場の周囲に5kmの地下に「地下水漏斗」が形成され、周囲の基礎が沈下し、建物の表面に亀裂が入る可能性もあります。

この問題を解決するために、技術者や技術者は緻密な調査を行い、地下水の最高位から地下60メートルの粘土層までコンクリートを注入した地下遮水壁を築きました。地下のコンクリート壁によって形成されたこの巨大な「バケツ」は、大劇場の基礎を囲んでいます。ポンプがバケツから水を汲み上げますので、基礎からどれだけ水を汲み上げても、バケツの外側の地下水には影響が及ばず、周囲の建物は安全です。

3. 狭い空間での空調

国立舞台芸術センターは、外部に窓のない閉鎖的な建物です。このような閉鎖空間では、室内空気はセントラルエアコンによって完全に制御されるため、エアコンの健康機能には一定の要件が提示されます。 SARSの後、大劇場の技術スタッフは空調設備、還気システム、外気ユニットなどの基準を引き上げ、中央空調が衛生基準を確実に満たすように基準をさらに改善しました。

4. チタン合金屋根の設置

大劇場の屋根は36,000平方メートルあり、主にチタンとガラスのパネルで作られています。金属チタンは強度、耐食性が高く、発色が良いため、主に航空機などの航空機用金属材料の製造に使用されています。屋根は約2平方メートルのチタン板1万枚以上から組み立てられる。設置角度は常に変化するため、各チタンプレートは面積、サイズ、曲率が異なる双曲面になります。チタン金属板の厚さはわずか0.44mmで、薄い紙のように軽くて薄いため、その下に複合材料で作られたライナーが必要であり、各ライナーはチタンと同じサイズにカットされます。上に金属板があるため、作業量と作業難易度は非常に高いです。

現在、国際ビルの屋根にはこれほど広い面積のチタン金属板は存在しません。日本の建物ではチタン板の使用が増えており、今回大劇場では日本のメーカーにチタン金属板の製造を依頼する。

5. ルーフシェルトップの清掃

チタン製ルーフシェルの洗浄は面倒な問題であり、手動で洗浄する方法を使用すると、見た目がぎこちなく不美しくなり、これを解決するには高度な技術を使用する必要があると提案されています。

現在、技術者はハイテクナノコーティングを選択する傾向にあります。これは、コーティング後に物体の表面に付着せず、水を洗い流す限り、すべての汚れが洗い流されます。

ただし、これは新しい技術であるため、参考となる同様の工学例はなく、エンジニアはこのナノコーティングの強化テストを実験室で実施しており、そのテスト結果を使用するかどうかはその後決定されます。

6. 美しい地球を映し出す純国産石

大劇場には中国の10以上の省と市から集められた20種類以上の天然石が使用されています。館内 22 のエリアだけでも 10 種類以上の石が使用されており、中華民族の素晴らしい山河を意味する「壮麗な大地」と名付けられています。

承徳の「ブルーダイヤモンド」、山西省の「夜薔薇」、湖北省の「星空」、貴州省の「貝殻花」…河南省の「緑金花」など珍しい品種も多い、絶版です。

北京産のオリーブ堂に置かれている「白玉翡翠」は、緑色の斜めの筋が入った白い石で、自然に生じた斜線がすべて同じ方向を向いている、とても珍しい石です。大劇場の石敷き面積は約10万平方メートルにも及ぶが、技術担当者は国産石の使用にこだわり、色や質感などデザイナーのコンセプトにあった石を全て探し出すため紆余曲折を経た。

このような大規模な非放射線石の採掘、加工は技術者にとっても大きな挑戦であり、デザイナーのアンドリューも色鮮やかな中国石と精巧な中国石の採掘、加工技術に驚嘆しました。

7. 素早く安全に脱出する

国立大劇場の 3 つの劇場は合計約 5,500 人を収容でき、キャストとスタッフは最大 7,000 人を収容できます。国立大劇場のユニークな設計により、劇場は巨大な屋外プールに囲まれており、そのため、火災などの緊急事態が発生した場合、7,000人の観客を「卵の殻」に囲まれて水中から素早く安全に避難させる方法は、設計の初期段階で、設計者にとって解決するのが難しい問題です。

実際、国立舞台芸術センターの非常階段トンネルは、最終的に 15,000 人が迅速に避難できるように設計されました。このうち、地下３メートルと７メートルの避難路は８～９本あり、巨大プールの下を通って外周広場につながっている。これらの通路を通れば、観客は 4 分以内に安全に避難できますが、これは消防法で要求される 6 分よりも短いです。

さらに、劇場と屋外プールの間には、幅 8 メートルの環状防火通路が設計されており、幅 2 メートルの歩行者用通路を残しつつ、2 台の消防車が並んで通過できる非常に広々としたスペースとなっています。 、消防士は火災経路を通って火災発生時点に到達できるため、消防職員や避難している職員は邪魔されることなく自分の好きな道を進むことができます。

この「都市の中の劇場、劇場の中の都市」は、想像を超えた「湖上の真珠」のような奇妙な態度で現れます。それは内なる活力、外側の静けさの下にある内側の活力を表現します。大劇場は、一つの時代の終わりと次の時代の始まりを表します。