观演建筑观演厅结构设计

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年14期   作者:王志鹏
[导读] :观演厅是实现观演类建筑使用功能的核心空间,
        王志鹏
        新疆大学建筑设计研究院有限公司       乌鲁木齐  830000
        摘要:观演厅是实现观演类建筑使用功能的核心空间,其空间取决于建筑平面布置、观众容量需求、声学以及美学等方面的因素,因此它们的平面形状大多以规则或者不规则的多边形、弧线形等出现,为了实现良好的视觉质量,它们的内部空间也必然是层层后退、高低错落的形态。虽然观众厅的空间形态各异,结构设计除了具体工程特点,仍有很多共性。观众厅主要由舞台、池座和楼座组成。本文结合多个观演建筑的结构设计,总结了观演厅的结构设计。
        关键词:自身特点,结构设计,合理选择
1观众厅空间形态特点
1.1歌舞剧院
        歌舞剧院类建筑,因观演功能需求,观众厅的空间布置需满足视线分析的同时,观众席的坐落需直面舞台,有利观众观赏舞台表演。由于这种建筑特殊的功能要求,剧院类建筑的池座需正面舞台布置。
1.2音乐厅
        音乐厅空间特征是观众席位区及演奏台在同一空间中,这与歌舞剧院中观众厅与舞台空间关系有着很大区别;根据演奏台的布置方式,可将音乐厅观众厅分为“尽端式”和“环绕式”两种。
1.3多功能剧场
        多功能剧场的特点主要表现为可以调节座位的布局和数量。以适应不同表演方式或其他用途。通过调节剧场空间和观演关系,改变声学体积和单位座席容量,从而改变混响时间等声学特性。各种升降、旋转、移动、悬吊机械设备的运用,创造出不同形式的舞台和不同容积的观众席。多功能剧场观众席的灵活多变既可以用人工迁移席位,也可以利用机械装置进行。通常应用以下三种形式:
(1)伸缩看台和座椅。
        原理是将阶梯式座席以排为单位层层收缩叠起,置于观众厅一侧。伸缩采用电动或手动的方式,需要时拉出来形成座席。
(2)整体迁移座席。
        阶梯式座席单元下都装滚轮,可整体推入小仓库内,一般用机械(如钢丝绳牵引)推拉。最新的电动迁移座椅通过底部形成的气垫,可以由人工方便的移动。
(3)旋转式观众席。
        将整个观众厅或子厅进行旋转的座席结构。
2结构设计的选型
        观演类建筑一般是大空间,结构选型及布置方案有一定局限性,观演类建筑高度一般不大,层高较大;应空间的需要,部分竖向构架存在不连续情况;观演类建筑结构选型大都为框架,框架剪力墙;结构平面布置方案要经过试算与其他专业商量确定,高烈度区刚度不足时或与相差不多时,尽量选择框架剪力墙体系,增加少量剪力墙,就能达到良好抗震效果,增加结构安全储备;低烈度区,通常选择框架结构,柱网布置较灵活,也较易满足规范要求。结构主体材料宜选择钢筋混凝土,钢筋混凝土体系相对钢结构提供刚度大,自身防火性能好的优点,适合公共空间的选用。
3结构设计注意点
        观演类建筑,如电影院,因放映及维护检修的原因布置的通道,部分竖向构件如框架柱不连续,存在转换梁,转换梁应满足构造及计算要求,并注意抗震要求;观演类建筑存在大跨度,故要看大跨度是否达到调整主体抗震等级的尺寸;当顶层形成部分为单跨框架的框架时,应在施工图及计算时单独提高一级此处的框架梁柱抗震等级;顶层的大空间顶板设计,可按井字梁,空心楼盖,密肋梁板及网架桁架等选型,考虑净空及设备安装要求;当采用钢结构及部分构件为钢结构时,应满足防火要求,设计时应重点注明此处的防火措施及施工要求。


4构件设计注意点
4.1现浇混凝土结构
        座位梁板系统采用现浇混凝土结构,比如天津大剧院、宁波大剧院、上海大剧院等大部分池座均采用现浇混凝土构件;当采用斜梁斜板时,尽量不形成短柱,不可避免时,采取芯柱等措施处理,保证竖向构件安全,当采用框架剪力墙结构体系时,墙体尽量放在角部不影响使用部位,通常观演类建筑空间要求高,剪力墙不宜布置过多,满足规范及计算即可。
4.2预制混凝土结构
        有时为了便于加快施工进度,提高部分构件质量,部分建筑结构构件可采用预制混凝土构件,但需考虑安装后整体性,预制构件的分段分块需考虑加工模具的通用性,运输及施工安装的便捷性等几个因素。文化中心观众席采用装配式钢筋混凝土构件,通常将座位下斜板板作为预制构件,当为钢框架结构,板可以按桁架楼承板制作,同时第一排观众席的预制构件还需要考虑栏板的预留插筋。
4.3活动座椅
        某文化中心是一个有18000座席的大型场馆,2层以上为固定座位观众席,主场馆通过吊挂式隔断,可以从18000座灵活分隔为12000座、8000座、5000座等的不同体育竞技及文艺演出的空间形式。1层为活动座椅系统,可调整演出活动场地面积,实现场馆的多功能性。基于观众厅多功能灵活使用的需求,因地制宜地采用活动看台形式梁板通常按平面布置,考虑不同功能的活荷载,按最大不利考虑,楼板不宜小于120mm,板面板顶筋通长布置;恒载应包含可移动的座位的最大自重。
4.4观众厅送风留洞
        为了满足观演的舒适性要求,每个座位下需留洞以供空调送风。观众厅室内空调送风装置是结合座椅进行设计的,将送风管隐藏在固定座椅下方,同时可以作为座椅的支撑,座椅直接安装在送风设配的上方,其优点是安装位置隐蔽,不影响建筑美观。由于必须在室内装饰工程完工之后方可进行座椅安装,座椅产品的设计和采购往往滞后于土建施工池座结构的进度,当座椅下楼板的送风口留洞无法在土建阶段留设,需在后期订货后进行机械开孔,此时必须控制洞口大小。因此,池座楼板的配筋设计需要考虑连续开洞的加强措施。一般采用小直径钢筋并加密间距,配筋量须大于计算值,避免开洞时影响座位下楼板受力需求。根据座位下方的吊顶空间高度,可分为地送风和侧送风,洞口直径应在设计阶段确定,不宜大于300mm。
4.5观众席下静压箱影响
        为了实现减小空调的噪音,通风管道与空调静压箱相连,静压箱尺寸较通风管道大,结构设计时注意和其他专业沟通保证实际净空满足使用要求。
5栅顶结构设计考虑
        在梁式屋顶下安装栅顶的条件,要在钢梁下预设连接件或在混凝土结构梁底部预先放置预埋板。其舞台栅顶结构一般有两种:栅顶上层滑轮梁直接焊接在预埋板下,并设置连接件吊挂下层栅顶。通过转换钢梁先与屋面梁预埋板连接,滑轮梁焊接在转换梁下,栅顶通过连接件与转换钢梁连接。在网架结构屋顶下的舞台栅顶结构,特点是整个栅顶与网架下弦球间用连接件直接连接。在桁架结构屋顶下的舞台栅顶结构,一般有三种:第一种是整个栅顶直接焊接在桁架下弦。如包头国际会展中心、天津大剧院等工程均采用这种结构的栅顶。第二种是主桁架沿主舞台横向布置,将滑轮梁垂直于主桁架穿插在桁架空间内,栅顶与桁架下弦融为一体。第三种是主桁架沿主舞台纵向布置,将滑轮梁平行于主桁架穿插在桁架空间内,栅顶与桁架下弦融为一体,结构设计时应按具体吊挂情况考虑荷载的布置。
6结语
        综上所述,根据项目具体情况,结构传力明确、受力合理、造价经济,实用方面,进行观演厅的结构设计。观众席设计需围绕项目特点、建筑功能、业主需求和施工进度等,同时结合市场导向选择合适的结构形式。观众厅上方的格栅层结构设计需考虑舞台屋顶建筑结构形式、主舞台建筑横向跨度、建筑的高度三个方面的因素。结合多个观演建筑的结构设计,介绍了观众厅的空间形态特点,以结构体系展开池座和楼座的结构设计分析,从构件角度分类总结了观众席构件设计的要点。分析表明:观演建筑观众席设计需结合项目特点、建筑功能、业主需求和施工进度,并结合市场导向选择合适的结构形式。
参考文献:
[1]袁良忠.多功能剧场的机械装置[J].艺术科技,2003(3):8-10.
[2]朱莹.世博演艺中心建设关键技术研究与应用[Z].2016.23-24
[3]叶建根.不同的舞台台塔屋顶结构和栅顶结构处理[J].演艺科技,2013(4):28-30.
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