山谷音乐厅，阿那亚又一精神建筑落成

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山谷音乐厅，是由阿那亚倾力打造的“精神建筑”之所，坐落于北京与河北交界处的金山岭，外观犹如一块天外飞来的巨石。音乐厅呈倒锥形设计，巨石洞穴里包含了半露天剧场、室外舞台及观景平台等空间，让音乐与自然交融。项目建筑设计由OPEN 建筑事务所创始合伙人李虎、黄文菁主持，奥雅纳提供结构机电一体化设计服务。

奥雅纳团队突破传统的工作模式，在建筑师的统筹和协调下，与照明、剧场及声学顾问密切合作，完成了结构机电全过程设计，并为建造过程提供了技术支持，是一次”Total Design”设计理念的完整实践。该项目日前赢得WALLPAPER 2021年最佳公共建筑设计大奖以及香港工程师学会颁发的卓越结构嘉许奖。

外形壮观的山谷音乐厅，以可塑性强、耐久性优良的混凝土材料来拟态不规则的自然岩石，承载着建筑师的诸多理念：外观、声效及与自然环境的呼应都据此实现，整个创意和建筑是对音乐空间的重塑：遗世独立，静听风雨，远望长城，共同邀约一场大自然的交响乐。

独特复杂结构建模

降低施工难度

建筑呈上大下小倒锥形，采用了清水混凝土结构，骨料中掺用了当地的砂石，以12米×14米最小“足迹”接触地面，最大限度减少对周围自然环境的影响。

▲ 外壳

▲ 内壳

▲ 内外壳之间的联系墙

▲ 水平楼板

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由于结构的几何复杂性，奥雅纳的结构工程师在早期设计阶段就采用了先进的数字化设计技术，根据建筑师提供的犀牛模型，我们创建了结构参数模型，进行拓扑优化以找到简洁、有效的结构布置，直到计算出完整 3D 设计环境中的所有结构细节。同时，通过结构参数化优化手法，在保证建筑外观表达的前提下，对状如沉积岩的起伏表面进行了调整，以降低结构的应力，减少模板的种类。

遵循声学设计原理

巧妙实现悦耳音效

半露天剧场和室外舞台为声学设计带来巨大挑战，建筑内壳的形状是建筑师根据声学原理设计，阶梯式结构表面作为声学散射板反射声音。在设计过程中，建筑师、声学顾问和结构工程师共同合作，对几何形状进行了多次调整。通过在屋顶和墙壁上巧妙设置开洞位置，以及调整台阶和混凝土内壳层叠转折的形状，在无需附加装饰和声学材料的情况下，控制混响效果。开口与天空和周围景观浑然天成，营造了一种特殊的自然氛围：光与雨、虫鸣与鸟语，轻盈地洒满整个音乐厅，呈现出清水混凝土的原始诗意。

平衡被动设计

和热舒适性

对自然的尊重不仅体现在项目与其环境的独特关系中，还体现在其在可持续性方面的努力。该项目的另一个目的是采用被动设计策略来适应当地气候。项目所在地的山地环境，可能出现极端的自然和环境条件，这对建筑的热舒适和被动可持续性提出颇高的要求。

机电工程师因此进行了计算流体动力学 (CFD) 分析，以优化自然通风性能，并提议创建交叉通风开口。温度场分析证实，在夏季没有空调的情况下，音乐厅的温度不会太高。结构顶部的开洞，带来阳光的同时亦会带来雨水。建筑师结合建筑构造，设计了精密的排水方案。机电工程师根据业主提供的山地水文气象条件，对排水系统进行了计算分析。

▲计算流体动力学 (CFD) 分析及交叉通风开口

化繁为简

数字化工具协调

多界面合作

设计阶段

在建筑师的统筹下，设计和协调工作是在统一的数字模型中进行。建筑师的 3D 扫描手工模型导入Grasshopper 和 Rhino 3D软件平台后，建筑、结构、机电、声学和照明工程师的设计信息亦以数字输入，最终从数字模型生成了 2D 施工图纸。这一高效的协调工作流程显著减少了设计阶段所需的资源和成本，得以确保在现场施工之前，完成所有机电系统路由和结构详图的设计。