违反常规的建筑—悉尼歌剧院(结构篇)


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续上会,先在此补充一些关于音效的提问,一个一级的乐团和歌手应该是不会用扩音机来表演,音乐是直接从乐器和歌手发出至观众,咪应该只是给一些流行曲的歌手或司仪使用。
而演奏厅只是用作音乐性的表演,因为不用考虑视线的问题,所以观众席是可以安排在舞台的后方,俗称四面台。
另外,舞台的左、右、后和上、下方都需要有足够的空间来储存不同的布景,所以设计时最难就是处理后台与更衣室和储物室之间的流程,并且如何在外立面上把舞台塔(Fly
tower)
在原先悉尼歌剧院的设计,就完全不能达到以上的要求,在歌剧院的空间太大,而且天花是弯曲的,所以Reverberation time会很大,回音情况严重。
至于剧剧院,由于弯曲的外型令舞台之上的空间(Fly
tower)不足够,一般的标准Fly
tower是舞台的高度
因此,整个剧院的规划要完全重新设计,但是当时决定项目的政客对剧场设计一无所知,便胡乱批准剧场的兴建,所以在工程的预备过程中出现无数的大问题,而建筑师Jørn
Oberg Utzon亦欠缺这方面的知识,因此最后的解决方法引用全球最出色的工程师楼—Ove
Arup(奥雅纳)
首先,他们借用其他合规格剧院的内部规划作为核心,并根据现实情况下作出相对的调整,并同时把剧院的外型修正至满足能容纳合规格的演奏厅和剧院。
不过,最严重的问题还未解决,就是屋顶的结构。
至于结构承重则是更大的问题,因为在1960年时还未有任何工程师设计过这样的扇型的蛋型结构,而且由于室内是剧院的关系,是不可以在柱和梁来承担屋顶的重量。
在最初的设计是把打算用混凝土作为结构外墙,但这样并不能够使这样的外型成为独立的安全结构,之后工程师不断地研究不同的方法,如在屋脊上加入钢结构框架,并屋顶建造成厚厚的结构墙。
不过,最终的方法是使用了折合式的混凝土结构墙,情况就好像一个弯曲了的屏风一样,利用折合多层的结构来支撑屋顶,每一层的折合便有如一个拱门一样,这样便能承重亦不破坏原有设计外型的弯曲度。
由于这样的外型而大跨度的结构是前所未有的,工程师都未必知道折合式的结构是否适合,所以便利用了电脑作结构分析,这亦是世界第一次使用电脑作结构计算的工程,创了建筑工程的先河。