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Dec 10, 2023

Technologie orchestriert Pekings Sub Center Theater

Chinas Canal Grande ist mehr als 1.700 Kilometer (1.050 Meilen) lang und erstreckt sich über zwei

Chinas Canal Grande ist mehr als 1.700 Kilometer (1.050 Meilen) lang, erstreckt sich über zwei Städte und vier Provinzen und ist seit mehr als einem Jahrtausend in Betrieb. Diese alte Wasserstraße war einst ein wichtiger Kanal für Chinas wirtschaftliches, kulturelles und künstlerisches Erbe. Obwohl es heute vielleicht von seinem früheren Glanz verblasst ist, zeichnen sich Anzeichen einer Verjüngung ab.

Ein Aspekt dieser Erneuerung ist das Sub Center Theatre in Peking, das von den Architekturmedien Dezeen und ArchDaily als ein Gebäude benannt wurde, das man im Jahr 2023 sehen sollte. Mit einer Gesamtfläche von 125.300 Quadratmetern und etwa 5.500 Sitzplätzen besteht der Komplex (auch als Green Heart Grand Theatre bekannt) eigentlich aus drei einzelnen Theatern: einem Opernhaus, einem Schauspielhaus und einem Konzertsaal. Inspiriert von den Getreidespeichern und Segelbooten entlang des alten Kanals in Tongzhou, China, werden diese Theater auch als Kulturbehälter bezeichnet.

Aufgrund ihrer komplexen architektonischen Strukturen und strengen Anforderungen an Oberflächen und Lärm der Ausrüstung umfassen Theaterbauprojekte in der Regel mehrere Spezialbereiche, darunter Materialien, Elektromechanik, Bühnen und Maschinen sowie Beleuchtung und Ton. Die Zusammenarbeit zwischen mehreren Disziplinen kann eine große Herausforderung sein. Das Sub Center Theatre-Projekt erforderte eine noch stärkere multidisziplinäre Zusammenarbeit – als komplexe, heterogene Struktur mit drei einzelnen Einheiten und einem Weltklasse-Theater mit extrem hohen Anforderungen an Oberflächen und Akustik.

Laut Fu Yadi, dem Chefingenieur dieses Projekts der Beijing Construction Engineering Group (BCEG), hat ein vom National Center for the Performing Arts (NCPA) eingerichtetes professionelles Managementteam den Bauprozess und das Betriebsmanagement vom Projekt an kontinuierlich überwacht Initiierung, Design und Bau bis zur Fertigstellung. Das NCPA konfigurierte das Bühnenbild entsprechend seinen Nutzungs- und Interpretationsbedürfnissen. Das Designschema wurde optimiert und verbessert, um sicherzustellen, dass das Design des Projekts in allen Phasen konsistent ist, was für einen reibungslosen Ablauf sorgt.

„Wir haben bei diesem Projekt wirklich modellbasiertes Design und Zusammenarbeit erreicht, da seine Komplexität sowie die Anzahl der professionellen Mitarbeiter und beteiligten Parteien es unmöglich machten, die Anforderungen an die Zusammenarbeit allein mit flachen Zeichnungen zu erfüllen“, sagt Fu. Beispielsweise im Bühnenbereich, wo die Bühnen- und Beleuchtungssysteme aus sehr dünnen Stahlseilen und -auslegern bestehen, wären Kollisionen bei der Verwendung eines rein zweidimensionalen Modells beim Aufbau dieser dünnen Strukturen kaum zu vermeiden.

Komplexe Bautechniken haben dank der rasanten Entwicklung von intelligentem Bauen, digitaler Technologie und Building Information Modeling (BIM) in den letzten Jahren dazu beigetragen, hervorragende künstlerische Standards zu erreichen. Beim Sub Center Theater-Projekt bot die BIM-Technologie eine starke Unterstützung für den digitalen Bau und legte den Grundstein für die Lieferung, den Betrieb und die Wartung des Projekts.

Laut Fu stützte sich das Engineering des Projekts stark auf BIM. Im Gegensatz zu einigen seiner früheren Theaterbauprojekte, bei denen es an physischen Modellen für spezielle Anforderungen wie Bühnentechnik und Sitze mangelte, widmet sich BCEG nun der Erforschung einer umfassenderen physischen Modellkonstruktion mit BIM während der gesamten Bauzeit sowie der Integration anderer Disziplinen . BCEG untersucht außerdem, wie man den Wert der Daten aus der laufenden Modellierung extrahieren und sicherstellen kann, dass wertvolle Daten in zukünftigen Projekten verwendet werden können.

Als öffentliches Gebäude mit internationalem Profil – und einem Gebäude mit komplexen Strukturen aus Gebäuden in Gebäuden und Räumen in Räumen – erforderte das Projekt intelligente Bauanwendungen von der Vorbereitungsphase über die Lieferung bis hin zum Betrieb und der Wartung. Dazu gehören eine detaillierte Planung auf Basis von BIM-Modellen (hauptsächlich mit Autodesk Revit und Navisworks), eine umfassende Bauorganisation und -steuerung sowie ein vollständig prozessintegriertes Baumanagement.

Das Projekt nutzte in verschiedenen Phasen eine große Anzahl von Hardware-, Software-, 3D-Laserscanning- und Virtual-Reality-Technologien (VR), wodurch sowohl die Kosten als auch der Materialbedarf gesenkt werden konnten: Durch die Designkoordination in der Autodesk-Umgebung wurden mehr als 2.000 kritische Konflikte festgestellt gelöst, wodurch Designänderungen vermieden wurden, die zusätzliche Kosten in Höhe von 1 Million US-Dollar verursacht hätten. Durch die modellbasierte Analyse und Optimierung von Design- und Bauplänen konnten 1.650 Tonnen Stahl eingespart werden, wodurch das Projekt mehr als 3 Millionen US-Dollar einsparte und die Nachhaltigkeit verbessert wurde.

Um innerhalb der komplexen räumlichen Strukturen eine perfekte akustische Leistung zu erzielen, setzte das Team hochpräzise Messroboter für mehrere 3D-Scandurchgänge an den Schlüsselbereichen des Standorts ein. Regelmäßige 3D-Laserscans von Bauwerken und die Überprüfung von BIM-Modellen mithilfe der Punktwolkenmodellierung identifizierten umgehend Konsistenzprobleme bei Modellen, Zeichnungen und Baustellenkonstruktionen. Laut Fu arbeitete das Team mit mehreren Partnern aus Industrie und Wissenschaft zusammen, um Digitalisierung und Informationstechnologie auf das gesamte Projekt anzuwenden. Zwei Forschungsinstitute und drei Universitäten haben am Sub Center Theatre-Projekt teilgenommen und technische Unterstützung geleistet, wodurch es zu einem Testfall für Zusammenarbeit und Innovation wurde.

Das Sub Center Theatre wird eine große Fläche im Pekinger Stadtteil Green Heart einnehmen. Die Integration von Gemeinschaft, Architektur, Ökologie und dem Konzept des nachhaltigen Bauens wurde im gesamten Projektprozess priorisiert. Laut Fu hat das gesamte Green Heart-Viertel bei der Raumplanung große Weitsicht bewiesen. „Egal, ob es sich um eine Gesamtraumplanung, Straßenplanung, Farbplanung oder Grünenergieplanung handelt, die Gesamtanforderungen und Konzepte sind sehr weit fortgeschritten.“

Für das Sub Center Theater sind offenes Teilen und grüne Effizienz die Leitphilosophien, und die drei einzelnen Einheiten, aus denen der Veranstaltungsort besteht, nutzen geothermische Energie auf einem großen Gebiet, um den Stromverbrauch zu teilen. Das Heiz- und Kühlsystem für die Erdwärmepumpen des Projekts hat erheblich zur Nachhaltigkeit des Projekts beigetragen. Fu sagt, dass das Gebäude bei laufendem System ökologische und wirtschaftliche Vorteile erzielen kann, da es kein Wasser verbraucht oder verschmutzt und keinen Kessel, keinen Kühlturm oder einen Ort zur Lagerung von Brennstoffabfällen benötigt. Der hohe Automatisierungsgrad und die Fernverwaltung reduzieren zudem die Wartungsgebühren und -kosten erheblich. Die Wärmepumpen nutzen den Wärmeaustausch im Winter und Sommer, wodurch weniger Emissionen entstehen und das ökologische Gleichgewicht erhalten bleibt.

Für die architektonische Gestaltung hat das Projekt „Containers of Culture“ das Sub Center Theatre zu einem Kunstwerk für sich gemacht. Die beeindruckende Fassade des Opernhauses wird im Sonnenlicht wunderschön leuchten. Dahinter wird sich eine komplexe heterogene Struktur aus 4.134 einzigartigen faltbaren Aluminium-Vorhangfassadenpaneelen befinden.

Rückblickend auf ihre Erfahrungen während des Projekts sagt Fu, dass solche großen und hochkomplexen Projekte eine wichtige Rolle bei der Förderung der Digitalisierung und Informationstechnologie im Ingenieurwesen spielen werden. Sie fügt hinzu, dass die Technologie eine effiziente Kommunikation zum Standard macht, was für eine Reihe von Anwendungsszenarien nützlich sein wird.

Innerhalb der nächsten etwa sechs Monate wird das Team weiterhin die Installation spezieller Technikräume und die Fertigstellung der Bühnentechnik abschließen. Die BIM-Datenerfassung für das gesamte Sub Center Theatre-Projekt wird im Jahr 2023 abgeschlossen sein und die digitale Umsetzung dieses Großprojekts ermöglichen.

Nach ihrer Fertigstellung werden die Kulturcontainer zum Maßstab für grüne Architektur im Grünen Herzen der Stadt und zu einem wichtigen neuen Wahrzeichen Pekings. Das Sub Center Theatre wird auch als Demonstrationsprojekt betrachtet, das als Modell für den zukünftigen Bau dienen soll. Der Bau des Sub Center Theatre repräsentiert das unermüdliche Streben des chinesischen Volkes nach Kultur und Kunst. Für die Eigentümer, Designer und Auftragnehmer, die an dem Projekt arbeiteten, war es in der Tat eine herausfordernde und lohnende Reise.

Betty Wang ist eine freiberufliche Autorin, die sich auf Technologietrends konzentriert. Sie ist auf das Schreiben von Geschichten über Technologieinnovationen mit großer kultureller Bedeutung spezialisiert. Ihre langjährige Berufserfahrung in der Technologieberatung hat ihr ein tiefes Wissen und Verständnis für Architektur, Software, Hardware und Rechenzentren vermittelt. Wang hat einen Abschluss in internationalem Journalismus von der University of Sheffield, Großbritannien, wo sie eine zukunftsweisende journalistische Vision und eine einzigartige kulturelle Perspektive entwickelte.

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