国家大剧院排水系统
国家大剧院深基坑地下水控制设计及施工技术
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垂向渗漏和侧向遥流排泄。 第一 层 承 压 水 分 布 于 卵 石 ⑤ 层 中， 位 标 高 水
张志林（９８）男 ， １ －， 教授级高工， ５ 长期从事岩土工程
工作 。
２． － ８ｍ 接受侧向逸流和越流补给， ６５ ２－ ， ９ ３ ９ 经侧向逞
流和人工开采排泄。该含水层厚度大， 渗透性能好（ Ｋ
充填 ２ ４ ｍ豆石作过水滤料至孔 口。 一ｍ （） ３歌剧院台仓地下水控制， 既要考虑开挖范围内 第一承压水的疏干， 又要考虑第二层承压水对基坑的 抗浮和突涌破坏。 具体设计要点及设计成果为 ： ①台仓外 ０ｍ ４０ ｍ厚素硷连续墙维幕穿过第一层
Ｋ 第二层承压含水层渗透系数加权平均值 —
Ｙ（ ． Ｈ一Ｈ） Ｈ一ｈ Ｙ ） Ｙ ，（ ｌ ） Ｒ ． ｗ＝１ ． ２ 式中：ｍ 土的重力密度（ ／ ； Ｙ— ｋ 耐） Ｎ
Ｈ — 承压水顶板标高（ ） ｍ；
Ｈ— 台 ， 仓开挖标高（） ｍ；
ｈ ｍ ； — 水位标高（ ）
Ｙ— 水的重度（Ｎ耐） ｗ ｋ／ ；
（ ； ｍ）
经以上两方面验算， 需将第二层承压水水头控制 在一６ ２ｍ以下， 即需将第二层承压水降低 ｌｍ水头， ｏ 才 能保证台仓部位基坑的稳定性。 ③台仓部分将第二层承压水水头压力降低 ｌｍ ｏ 时基坑涌水量计算 ， 利用承压水非完整井模型：
中国国家大剧院建筑结构分析
中国国家大剧院建筑结构分析
结论
中国国家大剧院的建筑结构不仅体现了现代 建筑的科技与艺术结合的特点，还充分考虑 了对环境的尊重和保护。同时，建筑结构与 表演艺术和视觉艺术的融合也使其成为一座 真正的艺术殿堂。这座建筑的建成不仅代表 了中国建筑设计的水平，也为中国当代建筑 的发展树立了新的标杆
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空气质量和视觉效果；同时，建筑还采用了透水性铺装材料，减少了地表径流和城市热岛效应
中国国家大剧院建筑结构分析
建筑结构与艺术的融合
中国国家大剧院作为一座艺术殿 堂，其建筑结构与艺术的融合也 是其魅力所在
中国国家大剧院建筑结构分析
建筑结构与表演艺术的融合
大剧院的建筑结构为表演艺术提供了良好的舞台。例如，建筑的舞台采用了可升降、可旋 转的设备，为表演提供了更多的可能性；同时，建筑的观众席也采用了阶梯式设计，为观 众提供了最佳的观赏角度 建筑结构与视觉艺术的融合 大剧院的建筑结构也为视觉艺术提供了良好的展示平台。例如，建筑的玻璃幕墙可以反射 阳光和月光，形成独特的视觉效果；同时，建筑的金属屋面也可以通过灯光的设计，为夜 晚的演出增添色彩
雨水用于绿化灌溉和景观水体，实现了水资源的循环利用 大剧院的室内环境设计也充分考虑了人体舒适度和环境质量。例如，室内空间采用了自然采光和通 风设计，提高了室内环境的舒适度；同时，室内还采用了环保材料和装饰材料，减少了甲醛等有害
物质的释放 大剧院的室外环境设计也体现了对环境的尊重。例如，建筑周围种植了大量的绿植和花卉，提高了
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中国国家大剧院建筑结构分析
目录
引言
建筑结构概述
外围护结构分析
设备系统分析
建筑设计对环境的尊重
建筑结构与艺术的融合
国家大剧院幕墙、金属屋面及钢结构系统介绍
国家大剧院幕墙、金属屋面及钢结构系统介绍1 总体概况国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，北边紧靠西长安街，国家大剧院工程总占地面积11．893公顷，总建筑面积149520m2，总投资26．8838亿元。
建成后将成为中国最高表演艺术中心。
国家大剧院工程业主委员会由建设部、文化部、北京市共同组成，施工总承包单位是由北京城建集团有限责任公司、香港建设(控股)有限公司、上海建工(集团)总公司三家组成的承包联合体，其中北京城建负责土建部分，香港建设负责幕墙结构，屋面系统采用德国KALZIP系统，由Corus Building Systems广州子公司提供Kalzip连续侧面焊缝板。
幕墙系统设计和屋面及玻璃幕墙的安装由精艺KGE公司完成，而广受关注的壳体钢结构吊装由上海屋面可视部分由1126块大小不等的超白玻璃组成一个渐开式玻璃幕墙屋面，形状就像一个逐渐垂下来的水滴，长约105m。
夜晚来往于长安街的行人，可以通过晶莹剔透的玻璃幕墙，观赏到国家大剧院金碧辉煌的观众休息大厅。
玻璃屋面的设计难点主要要考虑以下因素：玻璃分格为W×H 4000mm×2290mm若完全采用铝龙骨会导致较大的截面尺寸，而且横竖龙骨尺寸不统一，即使把竖向龙骨设计与横向龙骨相同的截面尺寸，内视效果也较差，满足不了建筑师的要求，由于屋面的形状较为特殊，钢结构会有一定的变型量，若使用通常的幕墙结构，会导致杆件的加工异常复杂，变形和伸缩问题难以解决。
另外还有玻璃的清洗问题等。
精艺的设计巧妙的克服了以上问题，2.1国家大剧院玻璃幕墙系统特点2.1.1玻璃屋面系统采用球铰连接方式与主体钢结构连接，满足玻璃幕墙表面的三维调整，使用专用钢制铸造转接件实现连接球头与钢结构的可靠连接和三维调2.1.3铝龙骨两端与圆盘转接构件采用精致铸钢件，既能实现横竖框的角度变化，有能加强龙骨的强度，使铝型材的加工非常简单，无斜角和空间角加工，满足复杂立面要求。
国家大剧院景观水池加热冷却系统运
水池供回水管：水池供水管沿水池内壁一周形成封闭管路，其上开 60 个φ 12mm 的小孔向外喷水；水池的回水管位于水池中央，直径为φ100mm。
温度测点的设置：（1）在室外景观水池旁草坪上设置室外空气温度测点（测 点 1）；（2）在池中设置 3 个温度测点测定池水温度（测点 2、3、4）；（3）在加 热供（回）水侧设置温度测点测定供（回）水温度（测点 5、6）；（4）在加热机 房内设有巡回监测仪，可自动巡回监测并逐时打印温度参Fra bibliotek。测点示意图见下：
国家大剧院池水加热系统一个冬季运行总电耗为 145.476 万 kwh（2007 年 12 月 14 日～2008 年 2 月 23 日，共计 71 天），冬季加热平均池水水面电耗为 44.11kWh/季.㎡。其中，东北机房电耗 50.28 万 kwh、平均池水水面电耗为 45.51kwh/ 季.㎡；西北机房电耗 52.08 万 kWh、平均池水水面电耗为 47.14kWh/ 季.㎡；东南机房电耗 21.708 万 kWh、平均池水水面电耗为 39.88kWh/季.㎡；西 南机房电耗 21.408 万 kWh、平均池水水面电耗为 39.33kWh/ 季.㎡。 2、系统运行出现问题
恒有源公司于 2003 年 12 月 15 日进驻大剧院工地开始打井，首先打西南机 房井，而后是东南机房井，最后是西北机房井及东北机房井，共完成打井 18 口， 历时三个月于 2004 年 3 月 15 日完成打井。
机房施工 2005 年 6 月 10 日开始，首先安装为西南机房，而后是东南机房、 西北机房及东北机房，机房施工配合土建干干停停历时两年多于 2007 年 10 月 15 日工程全部完成。
国家大剧院降水
12 世纪之筑：国家大剧院文/陈豪杰王光普王义新国家大剧院作为国家重点工程，由建设部、文化部和北京市建委组成业主委员会，法国巴黎机场公司设计、北京城建集团有限责任公司、香港建设(控股)有限公司、上海建工(集团)总公司联合总承包施工，北京双圆工程咨询监理有限公司负责工程监理。
国家大剧院工程位于北京人民大会堂西侧，是新中国成立以来投资最大的现代化文化设施，其将成为中国最高艺术表演中心和首都新时代的标志性建筑之一。
国家大剧院项目由国家大剧院主体建筑及南北两侧下水通道、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11893万平方米。
项目分为国家大剧院工程和天安门广场西侧环境改造及地下停车场工程两部分，其中，国家大剧院总建筑面积149520平方米，天安门广场西侧环境改造及地下停车场建筑面积44678平方米。
国家大剧院主体建筑由外围护结构和内部歌剧院、音乐厅、戏剧场和公共大厅及配套用房组成。
外部围护为钢结构壳体，呈半椭球形，其东西长轴为212.20米，南北短轴为143.64米，建筑总高度为46.285米，地下最深处为-32.50米。
椭球形屋面主要采用钛金属板，中部为渐开式玻璃幕墙。
椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道和入口都设在水下。
该工程建筑分类为一类，耐火等级、工程防水均为一级，剧场建筑等级为特级，结构设计使用寿命为100年，抗震设防烈度为8度。
结构形式采用框架剪力墙结构，箱形基础。
施工难点作为标志性建筑，国家大剧院独特的建筑外形和复杂的内部结构给施工带来了相当大的难度：1、壳体为超大型空间结构，且非正椭圆球体，跨度大，技术复杂，施工空间定位测量难度大；2、场区水文地质条件复杂，基础超常埋深，为北京地区之最，对建筑物防水抗渗技术要求高；3、结构平面复杂，呈椭圆状布局，曲线墙体较多，由多种结构体系组成，平、立面布置交错，分界、分层不规则。
无标准结构层，不利于模板周转使用和平面分区流水。
采用的新工艺、新技术整个大剧院工程前进每一步都有新挑战，这里没有墨守成规，没有固定的模式，在这里只有创新才能赢得进度、赢得质量、赢得尊重。
古今中外的城市排水系统~北京故宫赫然在列
古今中外的城市排水系统~北京故宫赫然在列解读︱古今中外的城市排水系统北京故宫赫然在列2016-07-21 土木极客100 多年前，法国作家维克多·雨果在《悲惨世界》中写道：下水道是“城市的良心”。
有人曾经问华人作家龙应台，如果被带到一个陌生的国度，如何分辨它是否发达？龙应台说：“一场雨足矣。
最好来一场倾盆大雨，足足下它3 个小时。
如果你撑着伞溜达一阵，发觉裤脚虽湿却不肮脏，交通虽慢却不堵塞，街道虽滑却不积水，这大概就是个先进国家；如果发现积水盈足，店家的茶壶飘到街心来，小孩在十字路口用锅子捞鱼，这大概是个发展中国家。
”从中国的北京故宫、江西赣州、山东青岛，到日本东京、法国巴黎、德国慕尼黑等等，对于日益扩张的城市而言，优良的排、蓄水系统如同健康的心脏和血管，保证城市正常的循环、代谢和安全。
01故宫：“千龙吐水”不怕大暴雨据史料记载，故宫历史上曾经历了千余次特大暴雨，但从未有过因雨水过多而积水栓塞的情况。
那么，故宫的排水系统究竟有何神奇之处，可以数百年面对暴雨都始终如此淡定。
今天的紫禁城始建于明永乐四年（1406年），明永乐十八年（1420年）落成。
和中国古代的众多古城一样，紫禁城的建筑理念也充分利用了原有条件和地理特点，先设计一套涵盖地上、地下的完整布局和总体规划，然后先地下后地上地逐步施工。
排水系统是紫禁城地下规划最重要的组成部分，实践证明，在紫禁城初建时，就已经对排水系统考虑得十分周密。
因为紫禁城自建成后，除了明代中期又加建了一个外城城墙之外，全城的总体布局直至1949年北京解放为止都没有重大改变。
整个紫禁城的排水系统经过了精心测量、规划设计和施工，用于排水的干道、支道，明沟、暗沟，涵洞、沟眼，纵横交错，主次分明，共同形成了四通八达的排水网络。
总的走向是将东西方向流的水，汇流到南北走向的干沟，然后全部排入内金水河。
内金水河是紫禁城的内河，也是紫禁城排水的最终汇集之地。
因为是从西郊玉泉山引水，西在五行中属金，“金生丽水”，故名金水河。
国家大剧院工程施工组织设计-结构施工
五、工期描述
根据设计图纸，国家大剧院工程整个建筑分为三部分，即北侧建筑201区、中心建筑202区、南侧建筑203区。三部分相对独立，在进行施工部署时也按此分三个阶段安排施工。
（4）、审查设备安装图纸与其相配合的土建图纸，大坐标和标高尺寸上是否一致，土建施工的质量标准能否满足设备安装的工艺要求。
（5）、基础设计或地基处理方案同建造地点的工程地质和水文地质条件是否一致；弄清建筑物与地下构筑物、管线间的相互关系。
（6）、掌握拟建工程的建筑和结构的形式和特点，并对原设计进行细化处理或二次设计，掌握需要采取哪些新技术；复核主要承重结构或构件的强度、刚度和稳定性能否满足施工要求，对于工程复杂、施工难度大和技术要求高的分项工程，审查现场施工技术和管理水平能否满足工程质量和工期要求，建筑设备及加工定货有何特殊要求等。
根据国家大剧院总承包部土建分部的任务分工结果：我公司承担其中202区中部歌剧院部分
3 施工准备
3.1 劳动力组织准备：
3.1.1 根据工程特点，按照总承包管理组织机构设置的要求确定主要管理人员岗位，遵循合理分工，密切协作，因事设职和因职选人的原则，建立起有着丰富施工经验，有开拓精神和工作效率高的工程施工总承包部。
见附图2
3、职责
（略）
第四章施工目标
1、质量目标
分项工程质量合格率100%，优良率90%。
分部工程质量合格率100%，优良率85%。
结构工程质量目标：结构长城杯。
单位工程质量目标：国优——鲁班奖。
2、工期目标
本工程开工日期为2000年4月1日；到2002年8月要达到壳体封顶、外立面亮相、室外水池蓄水、全部绿化工程完工、室内外主要通道畅通、相关设施的调试，音乐厅基本具备使用条件；2003年3月全部工程基本竣工并交付试运行。
中国国家大剧院简介
体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2091个坐席的歌剧院(含站席2398)、1859个坐席的音乐厅(含站席2017)、957个坐席的戏剧院(含站席1040)、公共大厅及配套用房组成。
外部围护钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，基础埋深的最深部分达到-32.5米。
椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。
椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道和入口都设在水面下。
国家大剧院高46.68米，比人民大会堂略低3.32米。
但其实际高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院60％的建筑在地下，其地下的高度有10层楼那么高。
国家大剧院工程于2001年12月13日开工，于2007年9月建成。
国家大剧院由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，保罗·安德鲁（Paul Andreu），1938年出生于法国波尔多市附近的冈戴昂，毕业于法国高等工科学校（1961年）、法国道桥学院（1963）和巴黎美术学院（1968年）。
1967年，他设计了圆形的巴黎戴高乐机场候机楼。
从此，作为巴黎机场公司的首席建筑师，他设计了尼斯、雅加达、开罗、上海等国际机场，日本关西国际机场的基本概念也出自安德鲁之手。
他参与过许多大型项目的建设，像巴黎德方斯地区的大拱门、英法跨海隧道的法方终点站等。
1999年，安德鲁领导的巴黎机场公司与清华大学合作，经过两轮竞赛三次修改，在中国国家大剧院国际竞赛中36个设计单位的69个方案中夺标。
1999年7月，获选为最终的建设方案。
安德鲁曾说“我想打破中国的传统，当你要去剧院，你就是想进入一块梦想之地”。
安德鲁这样形容他的作品――巨大的半球仿佛一颗生命的种子。
“中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。
一个简单的‘鸡蛋壳’，里面孕育着生命。
这就是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。
国家大剧院203区基坑降水方案
1.编制依据1.1国家大剧院建筑安装工程总承包部土建分部提供的《国家大剧院203区基础平面图》（施工准备图）。
1.2《国家大剧院一期（202区）岩土工程勘察报告》（北京市勘察设计研究院99技412）及《国家大剧院二期（203区及主体外围水池）岩土工程勘察报告》（北京市勘察设计研究院2000技057）。
1.3《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.4《北京市建筑安装工程技术资料管理规程》（DBJ 01-51-2000）。
1.5北京市文明施工管理规定。
1.工程、地质及水文概况2.1工程概况拟建国家大剧院工程位于北京市西城区，东起人民大会堂西侧，西至石碑胡同，北起西长安街，南至高碑胡同以南70m，总占地面积约80000m2。
±0.00=44.75m。
该工程共划分为201区、202区、203区共3个区，203区为主体结构建筑202区的配套建筑。
203区为纯地下结构，由弧形地下车道、南票务大厅、下沉式广场及辅助设施组成，基础设计埋深在±0.00标高以下7.18-17.3m。
203区位于现正施工的202区南侧。
202区-15.7m基坑工程施工的地下连续墙将两区从-15.7m至-40.52m范围内进行了分割，阻断了第一层承压水由北侧向203区基坑内部补给，有利于203区的地下水控制。
根据基础不同埋深，将203区分为A、B、C、D、E、F等5个区，详见下表。
2.2工程地质及水文地质2.2.1工程地质：拟建场区处于永定河洪冲积扇中部，自然地面标高为46.0m左右。
根据地质勘察成果报告，地层分布如下：2.2.2水文地质条件：2.2.2.1水文地质特征：本场区位于永定河洪冲积扇中部，第四纪洪冲积物沉积旋回较多，历史上曾有2条湮废的古河道斜穿场区东北角。
根据水文地质报告，与本工程密切相关的水文地质情况，主要是自然地面以下到⑤卵石层中的3个相关含水层，分别是上层滞水、层间潜水和第一层承压水。
国家大剧院详细介绍
工程地点：西城区西长安街2号承建单位：北京城建集团有限责任公司、香港建设(控股)有限公司、上海建工（集团）总公司建设单位：国家大剧院工程业主委员会设计单位：北京市建筑设计研究院监理单位：北京双圆工程咨询监理有限公司工程造价：33亿元建筑面积：21.944万m2建筑层数：建筑高度：46.285米幕墙类型：结构类型：框架-剪力墙混凝土壳体钢结构开工日期：2001年12月13日竣工日期：2007年9月25日工程简介1、工程概况国家大剧院位于北京市西城区西长安街2号，人大会堂西侧。
总建筑面积21.944万m2，总投资额约33亿元。
本工程是我国政府面向二十一世纪而投资兴建的大型文化设施，是我国最高艺术表演中心、世界一流水平的大型艺术殿堂、北京标志性建筑之一。
2、工程的特点、难点和科技创新点本工程总体规划设计融合了水、绿色空间和人性化建筑的三大主要元素，最大限度地保留出整片绿地，创造出宽敞开放的城市花园，促进了天安门西侧地区城市生态环境的改善。
其独特的设计理念，超前的后现代外形，吸引着每一个路人的目光，受世人瞩目。
本工程地处首都中心，交通或其它临时管制严格，不确定干扰因素较多。
工程体量巨大，技术复杂，包含土建、机电、壳体钢结构、金属屋面、舞台设备、灯光音响、弱电、消防、室外园林、道路和绿化等众多专业，各专业设备、管线量大，穿插作业多，对现场组织、协调、管理要求极高。
建筑结构平、立面布置交错，分界、分层不规则，无标准结构层，不利于模板周转使用和平面分区流水，施工组织困难。
混凝土结构形式为非常复杂的框架—剪力墙结构，平、立面布置交错复杂、曲线墙体和大尺寸构件极多，结构柱多为劲型柱，三大剧场均有大跨度、高凌空的型钢—混凝土组合结构。
本工程应用“建筑业十项新技术”中的10项43个子项，新技术应用突出的有15项，特殊施工技术有11项。
本工程拥有众多的国内外建筑业最新绿色科技创新成果，深基坑支护工程少抽了地下水上千万立方米，环保施工技术促进了北京地区地下水资源的保护，达到了国际先进技术水平；超大空间壳体钢结构，且呈非正椭圆球体，跨度大，技术复杂，空间定位与安装困难，其安装技术达到国际领先技术水平；超大型壳体钛金属屋面工程的有较大的创新和突破，成功自主研发的外挂装饰板无穿透金属防水屋面体系和浮动压块式玻璃幕墙支承体系达到了国际领先技术水平；在北京地区首次将环保、隔声的铝镁锰合金防水板应用在大面积三维超椭圆屋面上；壳屋面内侧采用植物纤维为原料的绿色环保喷涂材料以达到吸音、隔音、防潮、降噪的功能；壳屋面蘑菇灯全部采用低能耗高光效的LED二极管发光技术；景观水池采用先进的中央液态冷热源环境系统，充分利用地热清洁能源实现“冬天不结冰，夏天不长藻”，真正做到了零消耗、零排放、零污染。
国家大剧院技术难题
国家大剧院“蛋壳”形的屋顶最大跨度达212米，跨度之大，世界罕见。其内部骨架由钢结构焊接而成，外部面层则大量采用了钛金属板这种主要用于制造飞机等航空器的金属材料，因为钛金属板强度大，耐腐蚀，而且色泽好，既薄且轻，所以整个“蛋壳”外层大约由1万多块共达3万平方米的钛金属板和6000多平方米的玻璃板拼装而成。
为确保安全，疏散规范采用了法国的比较保守的疏散计算方法。实际上，国家大剧院的消防疏散通道最终是按1.5万人能迅速撤离的标准设计的。其中，在地下3米和7米处，各有观众疏散通道8到9处，它们从巨形水池底下穿过，直通外部广场。观众通过这些通道，能够迅速从剧院疏散。
此外，在剧院与露天水池之间设计有一条宽达8米的环形消防通道，走廊虽然位于地下11.5米处，但却是露天的，消防通道相当宽敞，可容纳两辆消防车并排通行，同时还留有两米宽的人行通道，消防队员可通过消防通道及时到达着火点，它的存在，将为人们的安全撤离赢得时间。
工程人员打算分两步来应对钢结构的变形。即先装上中间部位的玻璃，等钢结构变形完之后，再根据变形后的尺寸进行安装。这样，“没了脾气不闹别扭”的钢结构自然就会和玻璃紧密团结在一起了。
此外，由于支撑钛金属板的钢结构中有5000多个结点要穿过屋顶防水层，所以，如何确保这5000多结点个个都“滴水不漏”，对施工质量也提出了很高的要求。除此之外，还有没有更好的防水办法，目前正在探索之中。
同时，为保证池水清洁，池水将进行过滤，以让池水常年保持在一般居民到户饮用水的水平。
难题五：国家大剧院如何不当水上漂？
也许人们并不知道，国家大剧院的地基，其实就像一艘巨舰，是漂浮在地下水上的。根据测算，国家大剧院地基下地下水的浮力能让重达33万吨的物体变成“水上漂”，因此，如果不妥善处理好地下水产生的强大浮力，国家大剧院将变成名副其实的“漂在水面上的蛋壳”。
国家大剧院暖通空调方案及节能措施
国家大剧院（又称北京国家大剧院）是中国的一座现代化艺术表演中心，位于北京市西长安街西侧。
以下是国家大剧院在暖通空调方案和节能措施方面的一些信息：
设备选择与布局：国家大剧院的暖通空调系统采用了先进的设备和技术。
大剧院内部使用了高效节能的空调设备，如变频空调、热泵系统等。
设备布局经过合理规划，以确保各个演出厅、大堂和办公区域的温度和湿度控制。
能源管理系统：为了提高能源利用效率，国家大剧院引入了先进的能源管理系统。
该系统通过监测和控制空调设备、照明系统和其他能源消耗设备的运行，实现能源的合理分配和使用。
系统可以根据实际需求调整温度、湿度和照明等参数，以达到最佳的舒适和节能效果。
高效隔热与保温：国家大剧院在建筑设计和材料选择上注重隔热与保温措施。
建筑外墙采用了隔热材料，窗户采用了高效隔热玻璃，以减少热量传递和能量损失。
这有助于降低冬季取暖和夏季制冷的能耗。
智能化控制与调节：国家大剧院的暖通空调系统通过智能化控制和调节，以适应不同场景和时间的需求。
通过实时监测温度、湿度、室内空气质量等参数，系统可以智能调整空调设备的运行状态，提供舒适的室内环境同时最大限度地节约能源。
建筑设计与自然通风：国家大剧院在建筑设计上注重自然通风的利用。
适当的建筑布局和通风设计使得部分区域可以依靠自然气流来实现通风和降温，减少对空调系统的依赖。
这些措施综合起来，旨在提供舒适的室内环境同时降低能源消耗。
国家大剧院在暖通空调方案和节能措施方面采用了先进的技术和管理手段，以达到良好的节能效果和环境可持续性。
具体的技术细节和方案设计可能需要参考相关的建筑设计和工程资料。
中国国家大剧院环境设计分析
中国国家大剧院环境设计分析10211022 王彪中国国家大剧院高46.68米。
由建筑师主持设计，设计方为法国巴黎机场公司。
国家大剧院中心建筑为半椭球形钢结构壳体，东西长轴212.2米，南北短轴143.64米，高46.68米，地下最深32.50米，周长达600余米。
整个壳体风格简约大气，其表面由18000多块钛金属板和1200余块超白透明玻璃一起组成，两种材质经巧妙拼接呈现出唯美的曲线，营造出舞台帷幕缓缓拉开的视觉成效。
壳体外围围绕着水色荡漾的人工湖，总面积达3.55万平方米。
湖水犹如一面清澈见底的镜子，波光与倒影交相辉映，一起托起中央庞大而晶莹的建筑。
人工湖周围是总面积达3.9万平方米的绿化带，绿荫隔间了长安街上的喧嚣，形成了一片身处市中心的大型文化休闲广场。
设计遵循了将自然园林引入城市的思路，整体与大剧院的主体建筑维持和谐一致，表现了隐与显、密与疏之间的适度结合，融入了复层、群落等景观设计理念。
文化广场可供市民自由进入、倘佯其间，为周围居民开辟了繁华中的一片宁静。
人工湖水域的设计理念来自京城水系，为北京城中心地域增添了一处灵动水景。
人工湖水池采纳水循环系统去除浊物，冬季不结冰，夏日不长藻。
国家大剧院内有四个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、西侧为戏剧场，南门西侧是小剧场，四个剧场既完全独立又可通过空中走廊彼此连通。
另外其内部还有许多与剧院相配套的设施。
每当夜幕降临，透过渐开的“帷幕”，金碧辉煌的歌剧院一览无余。
壳体表面上星星点点、错落有致的“蘑菇灯”，犹如扑朔迷离的点点繁星，与远处的夜空遥相呼应，使大剧院充满了含蓄而新颖的韵味与美感。
安德鲁如此形容他的作品――庞大的半球恍如一颗生命的种子。
“中国国家大剧院要表达的，确实是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。
一个简单的‘鸡蛋壳’，里面孕育着生命。
这确实是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。
”作为新北京十六景之一的地标性建筑，国家大剧院造型独特的主体结构，一池清澈见底的湖水，和外围大面积的绿地、树木和花卉，不仅极大改善了周围地域的生态环境，更表现了人与人、人与艺术、人与自然和谐共融、相得益彰的理念。
故宫排水系统600年1142排水孔瞬间排尽雨水
故宫排水系统600年1142排水孔瞬间排尽雨水故宫排水系统简介：故宫三大殿三重台基上有1142个龙头排水孔，瞬间将台面上的雨水排尽，并形成千龙吐水的壮丽景观。
这些被排出的水，通过北高南低的地势泻入内金水河流出。
故宫的排水，正是综合了各种排水法，既有地下水道，又有地面明沟，这些或大或小、或明或暗、纵横一气的排水设施，能够使宫内90多个院落、72万平方米面积的雨水通畅排出。
早报讯据《法制晚报》报道，7月21日的北京大雨，故宫没有出现积水。
这座600年的系统建筑为何能够在61年不遇的大暴雨中不现积水？它的排水系统中又有哪些特点？据沈阳一位古城建筑专家介绍，紫禁城的排水有明暗两套系统。
明排水是通过铺地做出泛水，通过各种排水口、吐水嘴排到周边河中，暗排是通过地下排水道将水排到河里，而这条河就是内外金水河。
据其介绍，承德避暑山庄也是这样建设的排水系统。
归纳起来，一句话，整个系统，通过明暗等手段，到达一个目的：汇总往外排。
排水系统经历600年据《元史》记载，至元二十八年（1291）七月己未，“雨坏都城，发兵二万人筑之”，57年后的至正八年五月，“京师大霖雨，京城崩圯”。
而后，水灾不绝。
据《明英宗实录》记载：景泰五年（1454）七月，京师霖雨，九门城垣塌决者甚多。
万历三十五年（1607）闰六月，顺天府大雨如注，昼夜不止，经二旬。
雨潦浸贯城，长安街水深五尺，洼者深至丈余，各衙门皆成巨浸。
上述史料显示，在明朝英宗时期，虽九门城垣塌决，但是紫禁城显然比元大都岿然淡定，没有出现“雨坏”局面。
而万历年间的20天连续大雨，长安街出现积水，但故宫没有大面积积水情况发生。
永乐十八年（1420）落成的紫禁城的排水系统经受了考验，原因到底何在？城外三道防线预防洪水据专家介绍，从地势上看，北京北依燕山，东临渤海，西北高东南低，所以水向东南流。
从紫禁城来看，北门神武门地平标高46.05米，南门午门地平标高44.28米，差约2米。
其排水设施充分利用了这一地形特点而建。
中国国家大剧院简介
体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2091个坐席的歌剧院(含站席2398)、1859个坐席的音乐厅(含站席2017)、957个坐席的戏剧院(含站席1040)、公共大厅及配套用房组成。
外部围护钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，基础埋深的最深部分达到-32.5米。
椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。
椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道和入口都设在水面下。
国家大剧院高46.68米，比人民大会堂略低3.32米。
但其实际高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院60％的建筑在地下，其地下的高度有10层楼那么高。
国家大剧院工程于2001年12月13日开工，于2007年9月建成。
国家大剧院由法国建筑师保罗·安德鲁主持设计，保罗·安德鲁（Paul Andreu），1938年出生于法国波尔多市附近的冈戴昂，毕业于法国高等工科学校（1961年）、法国道桥学院（1963）和巴黎美术学院（1968年）。
1967年，他设计了圆形的巴黎戴高乐机场候机楼。
从此，作为巴黎机场公司的首席建筑师，他设计了尼斯、雅加达、开罗、上海等国际机场，日本关西国际机场的基本概念也出自安德鲁之手。
他参与过许多大型项目的建设，像巴黎德方斯地区的大拱门、英法跨海隧道的法方终点站等。
1999年，安德鲁领导的巴黎机场公司与清华大学合作，经过两轮竞赛三次修改，在中国国家大剧院国际竞赛中36个设计单位的69个方案中夺标。
1999年7月，获选为最终的建设方案。
安德鲁曾说“我想打破中国的传统，当你要去剧院，你就是想进入一块梦想之地”。
安德鲁这样形容他的作品――巨大的半球仿佛一颗生命的种子。
“中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。
一个简单的‘鸡蛋壳’，里面孕育着生命。
这就是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。
关于国家大剧院工程防水施工的建议
第五章防水工程施工方案建议一、防水工程概况即将破土动工的国家大院工程（以下简称‘本工程’）位于北京市中心长安街南侧，向东与人民大会堂隔街相望，建成后必将成为全北京乃至全国重要的文化活动场所，属于特别重要的建筑物。
本工程除结构本身具有一定施工难度外，又因为基础埋置深度较深、地下水位较高、承压水水头压力大等原因，使降水和防水等施工成为保证本工程顺利进行、保证建筑物正常使用功能的关键。
不难想像，当一座建筑其埋置深度超过40米，而承压水位相对标高为-17.6米，设计水位相对标高为-7.0米时，一个先进的、切实可行的防水工程设计与施工方案（以下简称‘本方案’），其意义是多么重大。
我们制订本方案的宗旨是：以“刚柔并举，多道设防、整体密封、防排结合”为总原则，即采用柔性防水层与刚性结构自防水相结合，优势互补，采用多道防水防线以确保防水效果，并使结构的底板、外墙、顶板以及屋面等防水层全部交圈，形成整体防水层，且使之具有叠加的防水抗渗效果。
二、地下室防水处理1.国家大剧院地下室埋深较深，部分地下建筑在承压水水位之下，受地下水压力较大，加上环绕主体建筑四周的巨大水池，就对地下室防水层提出了更高的要求。
由此我们提出采用钢筋混凝土结构自防水→1.5mm厚三元乙丙橡胶卷材防水层（用双面粘结自粘密封胶带粘结密封）→2mm厚改性沥青自粘卷材防水层→1mm厚HDPE卷材防水层四道防水措施。
在此基础上，将地下室内房间与结构外墙隔开做离壁式衬套墙及架空室内地板，并于墙脚和架空地板下设置若干条排水沟和集水井，以保证当外防水层受到破坏时，水也只会流入排水沟而绝不会对室内设施造成损害。
由于地下室所处位置很深，基层面含湿率较高，若出现明水则必须采用降水的方法进行处理，此次施工采用的第一道防水材料为HDPE卷材，该材料施工时无大面粘洁，因此可以在潮湿基层上施工。
地下室防水结构请见图一。
2.所选材料1)1mm厚高密度聚乙烯（HDPE）防水卷材。
关于排水系统立管不伸顶通气的法理分析
关于排水系统立管不伸顶通气的法理分析贺传政有人问，建筑排水系统的立管必须得伸出屋顶吗？如果水封安全有保证，排水系统的立管可不可以不伸顶？排水系统立管如果不伸顶，需要满足什么要求？按传统的认知和规范标准要求，建筑排水系统立管的顶端必须伸到室外，俗称“伸顶通气”，理由是平衡立管内的正负压力保护水封和将室外管道内的浊气排空至大气。
甚至还有人说立管之所以必须做伸顶排空，就是为了避免管内集气爆炸。
但是有些特殊功能的建筑，和一些排水立管不易、不宜做伸顶通气的建筑，比如特殊屋顶建筑（如国家大剧院）、体育建筑、屋顶运动场等公共建筑，规范标准又允许不伸顶，允许在立管上安装吸气阀。
我们尝试着从几个方面分析建筑排水系统不伸顶、不排空的可行性与合法性。
一、国家标准层面通过解读相关设计规范或标准，我们可以从其字里行间看出，实际上设计规范、标准并不排斥排水系统立管不伸顶，或者说规定或标准允许排水系统（有条件的）不伸顶或不排空。
1.设计规范、标准将旧版《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）（以下简称《建水规》）与新版《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019（以下简称《建水标》的相关条文及其条文说明做个对比，看看排水系统立管不伸顶、不排空的合法性。
2009版条文：条文说明：解读：如果排水系统采用自循环通气方式，立管可以不伸顶通气。
就是说室内排水管道系统本身可以不考虑排空问题。
2009版条文：条文说明：解读：吸气阀如果没有材质老化及气密性不理想的问题，还是可以代替排水系统通气管的。
2019版条文：条文说明：解读：只要符合《建筑排水系统用吸气阀》CJ202-2004标准，吸气阀可以代替立管的伸顶通气。
允许采用自循环系统形式，就意味着排水系统可以不用伸顶通气。
2019版的《建水标》也不再强调排水立管伸顶排空问题。
2019版条文：条文说明：解读：如果吸气阀符合《建筑排水系统用吸气阀》CJ202-2004标准呢？前面已经允许不伸顶啦。
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图 # 干式自动喷水灭火系统（剧场区物流通道）工作原理
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图 & 预作用自动喷水 泡沫联用灭火系统（地下车库）工作原理
一定比例混合的泡沫水经信号阀、水流指示器直至 爆破喷头，喷 !" 浓度的泡沫水，#$ %&’ 后自动转为 湿式系统喷水灭火。 ! 雨淋自动喷水灭火系统
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图 ( 舞台雨淋自动喷水灭火系统工作原理
当火灾发生时有两种控制方法。一种是电动控 制系统。保护区内的火灾自动报警系统探测到火灾 后，发出信号到消防控制中心指令打开雨淋报警阀 组的电磁阀，此时雨淋报警阀控制膜室压力下降，雨 淋报警阀 开 启，屋 顶 水 箱 水 流 入，水 力 警 铃 声 响 报 警，同时压力开关动作启动雨淋泵，也可通过消防控 制中心远控启动雨淋泵，向雨淋管网供水。系统的 开式喷头同时喷水灭火。另一种是湿式控制系统。 通过湿式传导管的闭式喷头受热爆破，喷头出水，或 通过手动打开快开阀使雨淋报警阀的控制膜室压力 下降，雨淋报警阀开启，屋顶水箱水流入，以下动作 同电动控制系统。为防止误喷及火灾扑灭后及时停 止供水，在每个防护分区的雨淋系统上分别设置紧 急关断用的控制阀。 " 水幕自动喷水灭火系统 ) * # 舞台水幕自动喷水灭火系统
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后手动停泵。 ! " ! 干式自动喷水灭火系统
系统工作原理见图 #。 当火灾发生后，火源周围温度上升，喷头的热敏 元件首先受热，脱离喷头，喷头自动开启放气，使管 网内的气体泄压，干式报警阀的阀瓣失去平衡，屋顶 水 箱水进入管网。同时火灾探测器（烟感、温感）也
图 ! 湿式自动喷水灭火系统工作原理
向消防控制中心输出信号报警。由于管网内气体泄 压，这时低压报警开关报警，信号传至消防控制中心 的控制设备上，开启管网末端的快速排气阀前电磁 阀，加速排气。此时报警阀组的压力开关动作，直接 启动自动喷水灭火泵，也可以通过消防控制中心远 控启泵。同时当低压报警开关报警后由消防控制中 心指令空气压缩机停止向管网供气。干式报警阀组 的水力警铃由机械水力推动发出声响报警。有压水 流经过管网到达着火地点，向开放的喷头供水喷水 灭火。$ % 后手动停泵。 ! " # 预作用自动喷水 泡沫联用灭火系统
系统工作原理见图 ,。 大剧院剧场区地下台仓及货仓的防火卷帘处有 火灾发生时，首先雨淋阀的闭式喷头因温感，玻璃球 内部液体受热膨胀胀破玻璃球，控制腔内压力下降 活塞下移，使水流进工作腔。屋顶水箱水进入湿式 报警阀，此时水力警铃声响报警，同时压力开关动作 启动水幕泵，也可通过消防控制中心远控启动水幕 泵。从而使水流入水幕管网，水流经信号阀、水流指 示器，水流 指 示 器 动 作 其 信 号 返 回 消 防 控 制 中 心。 水从开式水幕喷头喷出，使防火卷帘降温冷却。
’ 黄晓家，等 / 自动喷水灭火系统设计手册 / 北京：中国建筑工业 出版社，’00’
* 中华人民共和国公安部 / 12#00"3—’00% 自动喷水灭火系统设 计规范 / 北京：中国计划出版社，’00%
3 12#004!—(! 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 / 北京：中 国计划出版社，%((!
给水排水 !"# $ %& ’"$ (( )&&* +,
图 ! 剧场区地下台仓，货仓防火卷帘 水幕自动喷水灭火系统工作原理
图 " 消防水炮系统工作原理
! 消防水炮系统 系统工作原理见图 "。 水炮系统的启动方式有两种：自动、手动。
# $ % 自动启动 一旦发生火警，系统的双波段火灾探测器 主机
报警提供着火点位置坐标，驱动消防水炮对准着火 点，并启动水炮泵，通过压力电子传感器（ & ’%$"( ) 消 防水泵房内）设定的水压值（% $ %* +,-）自 动 开 启 （主机开启信号 . 压力继电器信号）消防电动蝶阀喷 水灭火。前端水流指示器反馈信号及压力继电器的
系统工作原理见图 !。
图 ! 室内消火栓系统工作原理
在消火栓箱内配置有消防按钮。当火警时，打 碎或开启消火栓箱的玻璃门就可按消防按钮直接向 消防控制中心报警启动消火栓水泵系统。一般在消 火栓箱边放有火灾报警器。当火灾时，也可打碎玻 璃按动按钮直接向消防控制中心报警。
消防泵房和消防控制中心均设手动及远控开启
系统工作原理见图 &。 当火灾发生后，火源周围温度上升，喷头的热敏 元件首先受热，脱离喷头，喷头自动开启喷水。同时 火灾探测器（烟感、温感）也向消防控制中心输出信 号报警。喷头开启驱动水流指示器动作，水流过信 号蝶阀和湿 式 报 警 阀。 火 灾 初 期 的 水 源 是 屋 顶 水 箱。水流动使水流指示器、湿式报警阀或屋顶稳压 泵的压力信号均传至消防控制中心的控制设备上报 警。同时湿式报警阀的压力开关输出信号可以直接 启动自动喷水灭火泵，也可以通过消防控制中心远 控启泵。此时湿式报警阀组的水力警铃由经过延迟 器的机械水力推动发出声响报警。有压水流经过管 网到达着火地点，向开放的喷头供水喷水灭火。! -
（通讯员 汪东林）
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万方数据
和关闭水泵的装置。 在歌剧院的屋顶设有供火灾初期灭火用的消防
水箱和增压稳压水泵及气压罐，由气压罐定压。平 时消防管网处于高压状态（属稳高压消防给水系统） 并保持罐内储存一定水量。由于管网泄漏等原因， 系统压力下降到第一设定压力（! ’ " % $( )*+）时，! 号增压稳压泵启动；水压上升至第二设定压力（ ! ’ " % $, )*+）时，! 号增压稳压泵停泵。下次压力又下 降到第一设定压力时，& 号增压稳压泵启动。如此 交替运行。一旦有火情发生，当系统水压下降到第 三设定压力（ ! ’ " % $" )*+）时，输出启动消火栓主 泵的信号和声光报警。当消火栓主泵启动后，返回 信号切断稳压泵的控制电源，之后由手动恢复控制 功能。 " 自动喷水灭火系统 & % ! 湿式自动喷水灭火系统
"""""""""""""""""""""#
广州大学城取消化粪池
随着广州市城市污水处理管网和污水处理厂加快 建设，广州市利 用 污 水 处 理 厂 来 处 理 粪 便 的 条 件 正 在 形成。广州大学 城 地 区 取 消 化 粪 池 试 点 成 功 之 后，目 前广州已开始在一些小区小范围试点。广州市环卫局 决定，目前已确 定 配 套 污 水 管 网 系 统 的 新 城 区 将 不 再 建化粪池，未配 套 污 水 管 网 系 统 的 旧 城 区 将 通 过 改 造 手段逐步取消化粪池。
（’）现场人员发现着火点，通过消防水炮现场控 制盘操作自动消防水炮对准着火点，直接启动水炮 泵及消防电动蝶阀，使之喷水灭火。
（*）现场人员发现着火点，按消防报警按钮，控 制室接到报警信号由值班人员操作消防水炮对准着 火点，启动水炮泵和消防电动蝶阀进行喷水灭火。
参考文献
% 姜文源，等 / 水工业工程设计手册———建筑和小区给水排水 / 北 京：中国建筑工业出版社，’000
系统工作原理见图 !。 歌剧院主舞台与观众厅，主舞台与侧舞台，主舞 台与后舞台之间的水幕自动喷水灭火系统的控制原 理与雨淋自动喷水灭火! 舞台水幕自动喷水灭火系统工作原理
同。区别是舞台水幕自动喷水灭火系统喷水是为防 护冷却防火幕。当火灾发生时，火灾自动报警系统 探测到火灾发出信号到消防控制中心，指令打开对 应该防火分区周围的防护冷却水幕雨淋阀组的电磁 阀，此时雨淋报警阀的控制膜室压力下降，雨淋报警 阀开启，屋顶水箱水流入，水力警铃声响报警。同时 压力开关动作启动水幕泵，也可通过消防控制中心 远控启动水幕泵，向水幕管网供水。舞台上主舞台 与观众厅，主舞台与侧舞台，主舞台与后舞台分别设 有防火幕及对应的水幕自动喷水灭火系统。为防止 误喷及火灾扑灭后及时停止供水，在每个水幕自动 喷水灭火系统分别设置紧急关断用的控制阀。 ) * + 剧场区地下台仓、货仓防火卷帘水幕自动喷水 灭火系统
!建筑给排水!
中国国家大剧院水消防系统的控制
刘文镔 徐 雷
（北京市建筑设计研究院，北京 !"""#$）
摘要 介绍了国家大剧院室外消火栓、室内消火栓、湿式自动喷水、干式自动喷水、预作用自动 喷水 泡沫联用、雨淋、水幕及水炮等各消防灭火系统的控制方式，并绘制了各系统的工作原理图。
关键词 国家大剧院 水消防 系统 控制
国家大剧院水消防系统复杂，共设有室内、外消 火栓系统、消防水炮系统、自动喷水灭火系统（湿式、 干式、预作用自动喷水 泡沫联用）、雨淋系统和水幕 系统，现将各系统的控制应用分述如下。 ! 消火栓系统 ! % ! 室外消火栓系统
剧场区消防环道上水泵接合器使用时，由消防 队员电话通知消防控制中心远控或手动开启室外消 火栓泵。 ! % & 室内消火栓系统
系统工作原理见图 &。 平时预作用报警阀后充满低压空气，火灾时火 灾探测器动作由消防控制中心的控制设备输出信号 自动打开电磁阀，从而开启预作用报警阀，也可手动 开启预作用报警阀，同时打开在着火区域的管网末 端的快速排气阀前电磁阀排气。屋顶水箱水流入预 作用报警阀，此时水力警铃由机械水力推动发出声 响报警，当预作用报警阀开启后，压力开关动作直接 启动自动喷水灭火泵，也可以通过消防控制中心远 控启泵。经过预作用报警阀的水部分进入泡沫罐， 打 开着火区域的泡沫控制阀后进入比例混合器，按