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其他的競賽方案

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藍天組的競賽方案

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上一會解介了Zaha Hadid的設計風格,今日亦正式為大家介紹廣州歌劇院。 這個歌劇院由始至終都在一篇爭議聲中渡過,風浪到現在還未完結。

首先,第一個爭議點: 需要的問題

現在興建中的廣州歌劇院將會是中國的三大劇院之一,繼北京的國家大劇院、上海大劇院之後,為第三個國家級的一級劇院,所以可說是廣州的重點工程。 但是歌劇、話劇等文藝活動對廣州人來說都是比較陌生,到底廣州是否需要一個一級的表演場地來作文藝表現呢?

不過,作為一個城市的長遠發展來說,硬件的配套確實是必須的,只要有足夠的支持,各項的文藝活動都可以得以發展,而避免浪費如此高質素的場地。

第二個爭議點: 錢和時間的問題

廣州歌劇院的預算造價是大約人民幣8.5元,這已經是天價級的工程,但是在2004年動工時,工程造價已達至人民幣10元,但到2009年為止工程開支已達至13.5億元。 另外,工程原預算工程始於2004年,在2009年開幕,但是工程一再拖延,由2010年1月拖延至5月才正式開幕,而最終的造價則約14億元。

第三個爭議點: 工程的複雜性

歌劇院在工程的造價和時間上都大幅的提升,原因其實是只有一個,就是Zaha Hadid的設計過於復雜,而她和自身的團隊亦未必有足夠的人材來解決很多技術的問題,所以很多問題都交由中方以珠江院為首的工程團隊來處理。 再者,Zaha Hadid在行內出名性格火爆,連自司的同事都經常被她狠罵,再加上她的衣著和外觀,很多倫敦的行內人都稱呼她為「巫婆」。

不過這亦屬正常的例子,拿破倫、希特拉、南海十三郎等都是性格暴燥而絕頂聰明的人,所以Zaha Hadid亦極可能是屬這一類型的人,天材橫溢而拙於外交的典型例子。

Zaha Hadid成功登陸中國,確實可以說是極度幸運。首先,廣州歌劇院是通過國際性的設計比賽來選拔建築師,這次比賽的參與者包括藍天組和Zaha Hadid的老師—Rem Koolhaus,在首輪評審中藍天組的方案為首選,但在之後的公眾投票中Zaha Hadid的「圓潤雙爍」得票最高,所以方案才被選中。

不過,這個像兩塊小石頭的設計可謂完全沒有規律,沒有一面是對稱的,施工的難度比鳥巢更難,因為鳥巢至少有4分1的部份是對稱的,而且各主要部件是有一定規律,垂直和縱向的部件是有規律的組合原理,所以施工控制上還可以說是「有理可依」,但是廣州歌劇院則是完全無規律的組合。

Zaha Hadid設計廣州歌劇院時是先用Rihno 軟件來組織外牆,然後把這個巨大「鋼皮膚」包圍了像四方盒的劇院空間。 由於Zaha Hadid 一切是從外觀出發,所以人流組織和內部空間則相對地欠一點規律,不過最壞的始終是外牆。

這外牆由多個不同大小的不規則的平面互相交錯、折合而成的,但折合情況則豪無規律和組合的角度亦千奇百怪,這樣複雜的外型在電腦上當然是沒有問題,但到實際施工則是另一回事,而Zaha Hadid亦一如以往風格,只作設計而打算把施工圖紙交由工程師和施工團隊負責,今次亦不例外。 原本她打算由著名的工程師樓—Ove Arup負責,但是由於設計費的問題,最後決定由珠江院負責。

當珠江院接手時,發現這方案可以說是不能找到類近的參考方案,因為世界上從未出現過如此多折合面的大型建築,今次就絕對是創先河。 由於整個方案在珠江院手上可以是說是由零開始,因此Zaha Hadid亦派出6名華借僱員到廣州協助設計,而他們第一步便是讓中方設計師學習Rihno軟件。因為Rihno軟件可以是最簡單和有效的軟件來剖析這樣複雜的做型,Rihno和附加的Grasshopper軟件更可以精確地計算出各不規則型狀坐標和大小,並有效地將復雜的外型數據化,令工程師可以計算相關的部件所受的重量。 這亦可以說是若沒有Rihno的幫助,廣州歌劇院便未必可以簡單地完成,而Rihno在某程度上亦可以說是令Zaha Hadid脫離Paper Architect (紙上建築師) 的行列。

不過,最重要使Zaha Hadid成名的原因就是她擁有無限財力的客戶例如廣州政府,因為一般的客戶根本不可能接受工程造價超標65%。

Zaha Hadid的方案理念為「圓潤雙礫」,意義來自於海珠石的傳說,寓意一對被珠江水沖刷形成的「礫石」,一大一小、一黑一白的兩塊奇石安然坐落於珠江江畔。 所以,劇院的主體設計成石頭一樣,而四周的公共空間就好像流水一樣的綠化空間,讓建築物與環境溶為一體。

因此整個劇院的外牆和屋頂連成一線,同樣是由各折折疊疊的平面組合而成的,所以整個地面是升高了數米,讓停車場和附助設施放在地底,而出入停車場的道路亦是順應地形而彎曲下去。至於劇院的出入口都同樣採取彎曲的斜坡來連接四周的廣場,在某程度上劇院的屋頂、外牆和廣場是連在一起,屬同一個折疊的平面,情況就好像一個大網包圍了整個劇場。

這樣的設計在概念上當然是沒有問題,但一個有過百個折疊面的巨型建築如何施工呢?

建造的方法則只有一個,就是把各平面分設成不同大小的三角形,利用三角形的多元化折疊的特性才可以把一個無規律的折疊面變成有規律。不過,在設計初期就遇到很大的問題,因為原本的競賽方案沒有提供足夠的高度來安放合規格的劇院,亦不能夠安放Fly tower (舞台對上用作放場景的空間) ,所以需要提高屋頂高度。不過,由於屋頂和外牆是同一個部件,因此如要提高屋頂的話,就等如整個方案全部重新設計,絕對是牽一發、動全身。

當外形重新修定後,便開始對各平面的作出修定為各不同大小的三角平面,並利用Grasshopper軟件嘗試計算出各平面的受力情況。 不過,劇院的室內空間是不可有柱的,如何覆蓋1800座位的大劇院而不用柱呢?

解決的方法就是把每一個三角形的邊都設計成結構部件,三角形每邊都是由工字鐵組成的,然後再在大三角形內加入不同的細小三角形組件來穩定結構,這便有如把整個屋頂設計成大鐵網一樣,因此廣州劇院的用鐵量達12,000噸,是北京國家大劇院的用鐵量約2倍,因此劇院的建築成本大幅地增加。

中國人不喜歡三尖八角的東西,而Zaha Hadid亦希望這建築的尖角部份盡量做得圓滑一點,否則不能達至「圓潤雙礫」的意念,但是在施工就有無限大的難道。因為要控制同一個圓滑面,便最好在工廠把各滑面部份做好,然後才在工場裝配,否則根本不能夠用人手確保各部件有同一個圓滑度,但是廣州劇院是沒有同一規律的,所以亦不可能到工廠訂造各部件。

最後,當Zaha Hadid到現場了解情況之後,曾提出用利用清水混凝土或金屬來作為外牆的材料,但是如果用清水混凝土來製造多個接合面的建築的話,是相當高風險,因為製作時必須要現場札板,不能在工廠預先訂造。 因為萬一在現場其中一個部件接合角度不理想的話,便會使其他部件不能接合,需要重做。 如果現場札板的話,亦很難確保同一個圓滑度,而且萬一有所差誤,便不能修正。

至於金屬,則是一個很難打磨的材料,所以沒有使用。 因此最後決定使用石材,因為方便打磨和修正,因此他們把外牆的石材分割分各細小的三角形石塊,並在彎曲面上進行打磨。 另外,為了減少施工的難度,Zaha Hadid一方最後亦同意把圓孤面(Fillet)改為有有棱有角的(Chamfer),就改成了現在的水晶體的模樣。

不過,最難的問題還未出現。

無論劇院的外觀如何漂亮,其室內的音效才是關鍵,否則根本不能夠滿足它作為音樂院的功能。廣州劇院在音效設計可以說是在風風雨雨中之下完成,一般的劇院都會在劇院的天花上加上反音板來控制回音方面的情況,反音板的主要功用是協助聲音傳至劇院的後方,特別是在一樓坐位之下的空間,因為一、二樓的坐位會阻擋不少的聲音,並且會有不同的回音,因此這多數都是比較平宜的坐位。

由於反音板是相當重要,所以接近成為所有劇院必要的部份,但是Zaha Hadid大力反對使用反音板,因為反音板會破壞劇院室內流線型的裝飾,破壞了整個設計,但是她沒有提出更好的修正建議,只堅持自己的想法。此舉令中方的工程師大為不滿,認為她只會投訴,而不會解決問題的人,「講就天下無敵、做就無能為力」,但其實這亦是紙上建築師的最大特質,否則她的設計又怎會多次因技術問題而不能興建。

在雙方一直爭論不休之下,救星終於出現—他是來自澳洲的聲學工程師Marshall Day。 他在20年前已提出不用反音板的理論,他研究指出可以利用劇院坐位本身的外型和內牆上的物料來製造出高反音度的效果。今次廣州歌劇院便是他退休前,第一次亦可能是最後一次在實際情況下實現自己的理論,他的出現無形中解決了中、英雙方設計團隊的分歧,不過代價就是大幅地增加建築成本。 因為他的設計是在劇院內牆上加上不少洞,來控制室內的反音效果,而劇院、一樓、二樓的天花都需要做到相當平滑,接近完全沒有接縫。

觀眾廳池座兩側的升起部分和樓座挑台交錯重疊,看台猶如「雙手環抱」,避免了迴聲的干擾,內牆的形狀和角度有利於提供側向反射聲。 樂池改成「倒八字形」,增加台上演員和樂池演奏者的溝通。 歌劇場採用國際上常用的「品」字形舞台的工藝佈置形式,即是在舞台的東、西、北三邊都有和舞台一樣大的後台空間。

為了實現夢想,Marshall Day以75歲的高齡仍先後4次到廣州監督工程,最後他的夢想得到實驗,為廣州帶來高質素的劇院,並為聲效設計擦出新的一頁。

不過,廣州劇院還有一個根本的問題未解決,如何興建如此復雜的屋頂呢?

在電腦上,各三角形部件的長度是很容易控制和調整,但在工場現場就是另一回事,當最初興建時,工程人員多次因角度或長度上的誤差而不能把各部份接合,便唯有重新製造一個新部件,但是重新製造的話便需要把部件送回工廠再作修正,這一來一回便多花不少的時間和金錢,令工程再一度拖延。 最後,需要把部份工場移至地盤,才能減少搬運的時間,再加上使用了GPS 定位儀 (全球定位儀) 來協助調整角度,才可以順利地完成工程。

花了無數的心血和金錢,終於完成了這個創舉,這項工程確實有如摸著石頭過河一樣,邊做邊試。 如果不是有一個無限財力和時間的業主,這劇院又只會是Zaha Hadid事務所中另一個紙上方案。