徐 興 倫

(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200002)

1 概述

觀眾廳是實(shí)現(xiàn)觀演建筑使用功能的核心空間，其空間形態(tài)取決于建筑平面布置、觀眾容量需求、聲學(xué)以及美學(xué)等方面的因素，因而它們的平面形狀總是以規(guī)則或者不規(guī)則的多邊形、弧線形等出現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)良好的視覺質(zhì)量，它們的內(nèi)部空間也必然是層層后退、高低錯(cuò)落的形態(tài)。雖然觀眾廳的空間形態(tài)各異，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍有很多共性。

觀眾廳主要由舞臺(tái)、池座和樓座組成。

本文結(jié)合多個(gè)觀演建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總結(jié)了觀眾席、池座、樓座和格柵層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2 觀眾廳空間形態(tài)特點(diǎn)

通常，按功能觀演建筑的觀眾廳分為歌舞劇院、音樂廳、多功能劇場(chǎng)三類。

2.1 歌舞劇院

歌舞劇院類建筑，因?yàn)橛^演功能需求，觀眾廳的空間布置滿足視線分析的同時(shí)，觀眾席的坐落需直面舞臺(tái)，有利觀眾與舞臺(tái)表演正面交流。由于這種特殊的建筑功能要求，所以劇院類建筑的池座需正面舞臺(tái)坐落。

2.2 音樂廳

音樂廳空間特征是觀眾席位區(qū)及演奏臺(tái)在同一空間中，這與歌舞劇院中觀眾廳與舞臺(tái)空間關(guān)系有著很大區(qū)別。

根據(jù)演奏臺(tái)的配置方式，可將音樂廳觀眾廳分為“盡端式”和“環(huán)繞式”兩種。

2.3 多功能劇場(chǎng)

多功能劇場(chǎng)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為可以調(diào)節(jié)座位的布局和數(shù)量。以適應(yīng)不同表演方式或其他用途。通過調(diào)節(jié)劇場(chǎng)空間和觀演關(guān)系，改變聲學(xué)體積和單位座席容量，從而改變混響時(shí)間等聲學(xué)特性。各種升降、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、懸吊機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用，創(chuàng)造出不同形式的舞臺(tái)和不同容積的觀眾廳[1]。

多功能劇場(chǎng)觀眾席的靈活多變既可以用人工遷移席位，也可以利用機(jī)械裝置進(jìn)行。通常應(yīng)用以下三種形式：

1)伸縮看臺(tái)和座椅。

原理是將階梯式座席以排為單位層層收縮疊起，置于觀眾廳一側(cè)。伸縮采用電動(dòng)或手動(dòng)的方式，需要時(shí)拉出來(lái)形成座席。

2)整體遷移座席。

階梯式座席單元下都裝滾輪，可整體推入小倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，一般用機(jī)械(如鋼絲繩牽引)推拉。最新的電動(dòng)遷移座椅通過底部形成的氣墊，可以由人工方便的移動(dòng)。

3)旋轉(zhuǎn)式觀眾席。

將整個(gè)觀眾廳或子廳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的座席結(jié)構(gòu)。

3 池座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

池座一般采用鋼筋混凝土框架體系，沿座位橫排方向布置弧形梁或折線梁，順觀眾席坡度方向設(shè)置斜梁，池座樓板與1層結(jié)構(gòu)樓板之間的空腔，通常是座椅送風(fēng)的空調(diào)靜壓箱，可設(shè)置較小跨度的柱網(wǎng)，以減小弧線、折線梁的扭矩。但較密的池座柱網(wǎng)不能直接落至地下室空間，故池座下往往布置較小的立柱立于一層轉(zhuǎn)換梁上，形成轉(zhuǎn)換式框架體系。容量較大的觀眾廳，池座下方的空間仍可用于設(shè)置少量的辦公等空間，此時(shí)池座下方可采用與其下方地下室相同的柱網(wǎng)，不再通過轉(zhuǎn)換加密柱網(wǎng)。

3.1 轉(zhuǎn)換式框架體系

有時(shí)為了滿足建筑功能需求，池座柱網(wǎng)豎向構(gòu)件不連續(xù)，池座梁柱框架體系通過池座柱架立于下層的轉(zhuǎn)換梁上，形成轉(zhuǎn)換式框架體系(見圖1)。

3.2 非轉(zhuǎn)換式框架體系

非轉(zhuǎn)換式框架體系見圖2。

1)江蘇大劇院歌劇廳。

劇場(chǎng)的池座、樓座等較小跨度的樓屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。

雖然歌劇廳的池座為1層，但是池座的布置主要分三個(gè)區(qū)域，中間0.000標(biāo)高～1.800標(biāo)高的階梯池座；兩側(cè)1.132標(biāo)高～4.217標(biāo)高的階梯池座；后部2.770標(biāo)高～4.400標(biāo)高的池座。三個(gè)區(qū)域之間相互獨(dú)立。高低區(qū)域之間通過1 550高的混凝土大梁連接。

2)廣西文化藝術(shù)中心音樂廳。

音樂廳池座采用混凝土弧形梁和500×800池座梁，與800×800混凝土柱形成框架體系，框架柱直接從池座面落至基礎(chǔ)。

4 樓座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

廣西文化藝術(shù)中心大劇院的樓座梁，最大懸挑長(zhǎng)度在6.5 m左右，保證強(qiáng)度、撓度、裂縫均滿足要求的前提下，樓座梁截面為450×1 150/400，變截面梁的設(shè)計(jì)是為了保證下層池座的凈高需求，通常樓座懸挑梁端截面高度尺度取決于下層池座凈高的需求。當(dāng)樓座梁端部梁高逐漸變小時(shí)，需注意樓座梁合理配筋率的控制，鋼筋分段逐步減少(見圖3)。

東方藝術(shù)中心交響樂廳的樓座設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)樵跇亲瞬烤屑袅?，樓座梁只需以兩端豎向構(gòu)件為支點(diǎn)，按折梁設(shè)計(jì)即可。

江蘇大劇院歌劇廳的樓座懸挑尺度較大，最大的懸挑長(zhǎng)度達(dá)到10 m，樓座梁選用預(yù)應(yīng)力混凝土梁。

奔馳文化中心的樓座同池座一樣，觀眾席為鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件，樓座梁為HN700×300和HM450×300的變截面鋼梁，預(yù)制觀眾席樓板以鋼梁為支點(diǎn)(見圖4)。

5 觀眾席構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

觀眾席構(gòu)件設(shè)計(jì)可分為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)。

5.1 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)

座位梁板系統(tǒng)采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，在施工現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑，比如天津大劇院、寧波大劇院、上海大劇院等大部分池座均采用現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件。

典型池座板配筋見圖5。

5.2 預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)

有時(shí)為了便于加快施工進(jìn)度，座位采用預(yù)制混凝土構(gòu)件，預(yù)制構(gòu)件的分段分塊需考慮加工模具的通用性，運(yùn)輸及施工安裝的便捷性等幾個(gè)方面因素。

奔馳文化中心觀眾席采用預(yù)制裝配式鋼筋混凝土構(gòu)件。典型座位板預(yù)制成L形，鋼結(jié)構(gòu)框架上安裝預(yù)制構(gòu)件。座位下通過T形鋼節(jié)點(diǎn)形成臺(tái)階式座席，再通過預(yù)制池座板，最終形成預(yù)制混凝土池座板構(gòu)件。典型預(yù)制池座板見圖6。位于樓座的第一排座椅，由于凈高和視線分析的關(guān)系，往往是通過L形側(cè)壁的埋件懸掛于后側(cè)鋼梁上，對(duì)埋件的定位準(zhǔn)確度要求較高，同時(shí)第一排觀眾席的預(yù)制構(gòu)件還需要考慮欄板的預(yù)留插筋。

5.3 活動(dòng)座椅

奔馳文化中心是一個(gè)有18 000座席的大型場(chǎng)館，2層以上為固定座位觀眾席，主場(chǎng)館通過吊掛式隔斷，可以從18 000座靈活分隔為12 000座、8 000座、5 000座等的不同體育競(jìng)技及文藝演出的空間形式。1層為活動(dòng)座椅系統(tǒng)，可調(diào)整演出活動(dòng)場(chǎng)地面積，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館的多功能性。

基于觀眾廳多功能靈活使用的需求，因地制宜地采用了五種活動(dòng)看臺(tái)形式(可升降/不收縮/不移走看臺(tái)、可升降/可收縮/可移走看臺(tái)、不升降/可收縮/可移走看臺(tái)、不升降/可收縮/不移走看臺(tái)、可移走平地面活動(dòng)看臺(tái))[2](見圖7～圖10)。

5.4 觀眾廳座位送風(fēng)留洞

為了滿足觀演的舒適性要求，每個(gè)座位下均需留洞以供空調(diào)送風(fēng)。觀眾廳室內(nèi)空調(diào)送風(fēng)裝置是結(jié)合座椅進(jìn)行設(shè)計(jì)的，將送風(fēng)管隱藏在固定座椅下方，同時(shí)可以作為座椅的支撐，座椅直接安裝在送風(fēng)柱的上方(見圖11)，其優(yōu)點(diǎn)是安裝位置隱蔽，送風(fēng)量均勻一致，舒適性好。由于必須在室內(nèi)裝飾工程完工之后方可進(jìn)行座椅安裝，座椅產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和采購(gòu)?fù)鶞笥谕两ㄊ┕こ刈Y(jié)構(gòu)的進(jìn)度，因而座椅下樓板的送風(fēng)口留洞無(wú)法在土建階段留設(shè)，需在后期訂貨后進(jìn)行機(jī)械開孔。因此，池座樓板的配筋設(shè)計(jì)需要考慮后期大量連續(xù)開洞的加強(qiáng)措施。一般采用小直徑鋼筋并加密間距，避免開洞時(shí)影響座位下樓板受力需求。

根據(jù)座位下方的吊頂空間高度，可分為地送風(fēng)和側(cè)送風(fēng)，洞口直徑150 mm～200 mm。

5.5 觀眾席下方靜壓箱的設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)空調(diào)對(duì)每個(gè)座椅下送風(fēng)，座席下方均設(shè)置有空調(diào)靜壓箱，靜壓箱樓板隨下層凈高和功能需求可設(shè)計(jì)為階梯型或斜板型，通常，池座下方的靜壓箱可利用主體結(jié)構(gòu)框架梁柱搭設(shè)梁板，樓座下方的靜壓箱底板可通過梁下吊掛槽鋼或角鋼，鋪設(shè)花紋鋼板來(lái)形成封閉的空腔。

6 柵頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

柵頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要與以下因素有關(guān)：主舞臺(tái)屋頂建筑結(jié)構(gòu)形式、主舞臺(tái)建筑橫向跨度、城市對(duì)建筑的限高等[3]。

6.1 受主舞臺(tái)上空屋頂結(jié)構(gòu)形式影響的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)

1)在梁式屋頂下安裝柵頂?shù)氖滓獥l件，是在鋼梁下預(yù)設(shè)連接件或在混凝土結(jié)構(gòu)梁底部預(yù)先放置預(yù)埋板。其舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)一般有兩種：

柵頂上層滑輪梁直接焊接在預(yù)埋板下，并設(shè)置連接件吊掛下層?xùn)彭敗?/p>

通過轉(zhuǎn)換鋼梁先與屋面鋼梁式預(yù)埋板連接，滑輪梁焊接在轉(zhuǎn)換梁下，柵頂通過連接件與轉(zhuǎn)換鋼梁連接。

2)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋頂下的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是整個(gè)柵頂與網(wǎng)架下弦球間用連接件直接連接。鹽城市文化藝術(shù)中心、江蘇省建湖文化藝術(shù)中心等工程均采用這種結(jié)構(gòu)形式的柵頂。

3)在桁架結(jié)構(gòu)屋頂下的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)，一般有三種:

第一種是整個(gè)柵頂直接焊接在桁架下弦。如包頭國(guó)際會(huì)展中心、天津大劇院等工程均采用這種結(jié)構(gòu)的柵頂。

第二種是主桁架沿主舞臺(tái)橫向布置，將滑輪梁垂直于主桁架穿插在桁架空間內(nèi)，柵頂與桁架下弦融為一體。

第三種是主桁架沿主舞臺(tái)縱向布置，將滑輪梁平行于主桁架穿插在桁架空間內(nèi)，柵頂與桁架下弦融為一體。

6.2 受主舞臺(tái)建筑橫向跨度、城市對(duì)建筑的限高等因素影響的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)

1)主舞臺(tái)建筑橫向跨度符合標(biāo)準(zhǔn)跨度的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)。

柵頂?shù)膬艨粘叽缧璞ＷC不少于2.0 m，一般預(yù)留2.4 m。

2)主舞臺(tái)建筑橫向跨度不滿足標(biāo)準(zhǔn)跨度的舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)。

7 結(jié)語(yǔ)

1)歌舞劇場(chǎng)、音樂廳、多功能劇場(chǎng)，根據(jù)建筑功能不同，觀眾廳空間形態(tài)各不相同。

2)根據(jù)項(xiàng)目具體情況，結(jié)合結(jié)構(gòu)傳力明確、受力合理、造價(jià)經(jīng)濟(jì)等方面，進(jìn)行池座、樓座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3)觀眾席設(shè)計(jì)需圍繞項(xiàng)目特點(diǎn)、建筑功能、業(yè)主需求和施工進(jìn)度等，同時(shí)結(jié)合市場(chǎng)導(dǎo)向選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。

4)觀眾廳上方的格柵層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮舞臺(tái)屋頂建筑結(jié)構(gòu)形式、主舞臺(tái)建筑橫向跨度、城市對(duì)建筑的限高三個(gè)方面的因素。