举世瞩目的国家大剧院三周试演刚刚结束。虽然此次试演期间的观众主要是与大剧院建设相关的群体，部分奥运场馆建设者以及北京市委、市人大及其直属机关人员，但大剧院建设的负责人表示，国家大剧院的定位是“人民的大客厅”，让普通市民百姓享受到世界一流的设施是大剧院建设的初衷。本报特意组织了这期稿件，以让更多的读者在走进大剧院之前，先期了解一些与大剧院及此类声学建筑相关的知识。
国家大剧院10月13日刚刚结束第一阶段试运行，很多亲临现场的观众都对大剧院的建筑设计及演出评价颇高。《科学时报》记者近日采访了参与国家大剧院设计的中方人员。在他们眼中，“国家大剧院的效果确实很震撼，代表中国一种新的形象。对外国人来说，中国建筑不再仅仅是故宫”。
保罗安德鲁以擅长机场建筑而闻名，机场建筑的基本特点就是空间大。在国家大剧院的设计中，安德鲁同样施展了他对大空间的控制能力。
现任北京市建筑设计研究院战略发展部部长的傅英杰曾亲身参与国家大剧院的设计工作。当时，他的职务是北京市建筑设计研究院三所执行主任建筑师，负责歌剧院部分的施工图设计。傅英杰介绍，在国家大剧院设计方案的最后一轮投票中，安德鲁的方案凭借其简洁、大气的特点获得胜利，“简单的体型更能体现永恒性。其他方案都过于花哨，只有这个设计能符合国家级的分量”。
国家大剧院呈半椭球形，被称为“鸟蛋”。傅英杰表示，同正球体的中心对称性不同，椭球形从不同角度看，曲线的弧度各不相同。据说安德鲁在设计国家大剧院时口袋里一直揣着一块石头，随时揣摩自然弧线。傅英杰说：“一般的几何形体看一眼就知道后面是什么样，而这个设计虽然简单却又有多义性。安德鲁是用基于一般人审美习惯的现代手法表现传统方式。”
这种独特的椭球形外形使国家大剧院3.5万平方米的外壳上只有对称分布的4块钛板是一模一样的。“要求拼缝自然、圆滑，这比正球体复杂得多。所以，当时仅幕墙设计拼块的拼法就有很多种方案。”傅英杰说。
在室内设计上，内部的各个细节也都是椭圆形母题的再现，比如观众厅、新闻发布厅、扶手栏杆等，形式非常统一。这也得益于设计师安德鲁的敬业。傅英杰说：“所谓设计两层皮，即很多建筑的室内都是另外找专门的室内设计师来完成。但是，国家大剧院不同，安德鲁的工作做得非常深入，倾注了大量心血，贯彻了他的建筑风格，使得内外手法一致、风格统一。伟大的建筑都必须这样只有一种思想。”
国家大剧院工程业主委员会党委书记王争鸣曾表示，安德鲁在设计中很注意体现中国传统文化。他去故宫参观时对故宫铺地的“金砖”很感兴趣，曾想用在大剧院的水下廊道。同时，安德鲁是个很敬业的建筑师，他的很多想法也是在设计过程中不断修正、完善。别人的意见，他觉得可取也会采纳。
北京市建筑设计研究院三所所长姜维是国家大剧院项目施工设计的中方负责人。据他回忆：“法国人来现场设计的时候，我问工作量有多大。他们说配合拉德芳斯拱门（法国新凯旋门）施工图时，60个建筑师用了4年，画了7万张图。我问大剧院呢，他们说怎么也得1万张吧。”
后来，北京市建筑设计研究院负责施工图设计。据傅英杰回忆，最高峰时投入了50多人，而一般工程只需要几个人。“不知道画了多少，反正高高一摞，图纸目录就厚厚一本。”傅英杰说。
大剧院外形虽然简单，内部却非常复杂。据傅英杰介绍，剧场可能是所有建筑类型中最复杂的一种类型。“要做最好的剧场，一定要在调研世界各国最好剧场的基础之上，考察舞台大小、配套设施、观众席规模，还要花很长时间作可行性研究、专家论证。”
国家大剧院总建筑面积14.95万平方米。“内部就像一个小城市一样。”傅英杰说，“除了剧场，还有音响资料馆、录音室、音响后期制作室、演播厅、图书馆等等，是一个面向所有人群的设施齐全的艺术中心。除了演出，还可以进行音响制作、录音、排练，有很大的排练厅，练琴房可以对外开放。”
剧院内部设施的档次在国内也没有其他艺术中心可以与之媲美。据傅英杰介绍，国家大剧院的业主调研了世界各国的剧场，采用了国际上最先进的舞台设施，如戏剧场的舞台是由德国SBS公司建造的鼓桶式转台。该转台由13个升降块和2个升降台组成，具有“升降推拉转”等多种变化形式。剧场地下建有1000个车位的停车场，将来会成为人民大会堂、广场的配套设施。
傅英杰说：“现代项目都是各方面团队合作的成果。除了好的创意，还要有结构工程师配合。国家大剧院这么大的壳体，更需要好的结构配合。”
据介绍，国家大剧院壳体采用大跨度钢结构，内部是传统的钢筋混凝土结构，由北京市建筑设计研究院承担结构计算，中国建筑设计研究院进行复核。在北京市建筑质量协会评选结构“长城杯”时，专家评审委员会对大剧院的钢筋混凝土结构和壳体钢结构分阶段给出了最高标准。这也是北京地区唯一获得最高标准的壳体钢结构工程。
姜维说：“国家大剧院的结构设计比较复杂，不是规矩的剪力墙结构或框架结构，而是柱子托着墙，墙架着梁，梁上又有墙。数学模型无法完全套用计算机程序。用结构工程师的话讲，这属于概念性设计，很多地方要凭经验，不能完全靠计算软件。我们有几位结构工程师从头至尾很少画图，全是在计算。”
“正是因为有了国家大剧院，奥运工程的审批工作才有先例可循。最典型的就是消防问题。”姜维介绍道。
记者了解到，国家大剧院是国内最早开展消防性能化分析的大型建筑。“国内的消防性能化设计真正被公安部认可，是从国家大剧院开始的。”姜维说。
傅英杰说：“国家大剧院壳体下2万多平方米的空间远远超过消防规范。如果严格划分防火分区则破坏了整体设计。比如按照一般规范，疏散楼梯到疏散口不能超过15米，这对国家大剧院是不可能的，最后采用的方法是在地下设置大量疏散通道。”
据介绍，国家大剧院工程业主委员会对消防安全非常重视。在方案中标后开始可行性研究时，就向安德鲁提出许多要求。安德鲁也做了很多工作，初步设计阶段就拿出了一套很厚的消防设计图，其深度为国内前所未有。
业主委员会还找了公安部消防局、北京市消防局和很多编制规范的专家开论证会，去国外调研。最后，消防部门表示可以不设消防分区，防火涂料也不用整个壳体钢结构都涂。
“有了这次经验，再处理鸟巢的钢结构防火就不成问题了。”王争鸣表示，国家大剧院做了许多开创性的工作，大剧院用过的很多做法后来都推广开来，尤其是奥运重点工程，基本都是套用“大剧院模式”。
王争鸣认为，国家大剧院的方案给国内建筑设计界带来的影响看似平静，实则给一潭死水的建筑市场投入一块巨石，掀起了轩然。这推动了人们思想观念的更新，也给国内建筑设计的方法、体制带来很大冲击。
傅英杰对《科学时报》记者表示：“中国到了表现自己的时候。国家大剧院的兴建对整个文化事业的促进作用很明显。以前比较新奇的建筑手法只用于小建筑，而从国家大剧院开始很多大建筑也开始使用新的建筑手法。从这个角度来说，国家大剧院对北京，乃至中国都是有里程碑意义的，将很多不可能变成了可能。”
“房子是对公众最好的建筑教育。为什么法国设计师的作品好，就是因为从小在那种环境下耳濡目染，受艺术的熏陶。”傅英杰说，公众对建筑是被动接受，建筑师盖出什么房子公众就看什么房子。如果现代建筑在北京建起来了，自然会对公众审美观产生影响。“人民大会堂是西洋古典式，后来很多地方盖大会堂都首先考虑这种风格。如果当初选择其他样式，后来各地的大会堂可能又是另一番风景。”
公众对建筑的兴趣和关注也是从国家大剧院开始的。国家大剧院是第一个公开展示设计竞赛的工程。据有关人员表示，在方案展示期间，从没有一个展览有那么多人参观。
在与外国设计师合作的过程中，中国设计师收获也很大。在国家大剧院设计、建筑期间，法方有多名建筑师常驻北京，安德鲁本人也定期亲临现场。现在安德鲁已成为北京市建筑设计研究院的常客，北京院还为其配备了办公室和助手。
傅英杰说：“五六年之前，他们制图的方法和工作方式都是很领先的。但是，中国人学习能力非常强。经过这个工程，大家把好的技术方法都学会了。现在同外国公司竞争，已经不觉得有特别大的压力了。”
