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Dec 10, 2023

La technologie orchestre le théâtre du sous-centre de Pékin

Le Grand Canal de Chine mesure plus de 1 700 kilomètres (1 050 miles) de long, s'étend sur deux

Le Grand Canal de Chine mesure plus de 1 700 kilomètres (1 050 milles) de long, s'étend sur deux villes et quatre provinces et est en service depuis plus d'un millénaire. Cette ancienne voie navigable était autrefois un canal important pour le patrimoine économique, culturel et artistique de la Chine. Aujourd'hui, même si elle a peut-être disparu de son ancienne gloire, des signes de rajeunissement apparaissent.

L'un des aspects de ce rajeunissement est le théâtre du sous-centre de Pékin, qui a été désigné comme un bâtiment à surveiller en 2023 par les médias d'architecture Dezeen et ArchDaily. Avec une superficie totale de 125 300 mètres carrés et environ 5 500 places, le complexe (également connu sous le nom de Green Heart Grand Theatre) est en fait composé de trois théâtres individuels : un opéra, un théâtre dramatique et une salle de concert. Inspirés des greniers et des voiliers le long de l'ancien canal de Tongzhou, en Chine, ces théâtres sont également connus sous le nom de Containers of Culture.

En raison de leurs structures architecturales complexes et des exigences strictes en matière de finitions et de bruit des équipements, les projets de construction de théâtres impliquent généralement plusieurs domaines spécialisés couvrant les matériaux, l'électromécanique, les scènes et les machines, ainsi que l'éclairage et le son. La collaboration entre plusieurs disciplines peut être un énorme défi. Le projet Sub Center Theatre a exigé une collaboration encore plus multidisciplinaire - en tant que structure complexe et hétérogène avec trois unités individuelles et un théâtre de classe mondiale avec des exigences extrêmement élevées en matière de finitions et d'acoustique.

Selon Fu Yadi, l'ingénieur en chef de ce projet du Beijing Construction Engineering Group (BCEG), une équipe de gestion professionnelle mise en place par le Centre national des arts du spectacle (NCPA) a assuré un suivi continu tout au long du processus de construction et de gestion des opérations, depuis le lancement du projet, la conception et la construction jusqu'à l'achèvement. Le NCPA a configuré la scénographie en fonction de ses besoins d'utilisation et d'interprétation. Il a optimisé et amélioré le schéma de conception pour s'assurer que la conception du projet serait cohérente à toutes les étapes, ce qui a permis que tout se déroule sans heurts.

"Nous avons véritablement réalisé une conception et une collaboration basées sur des modèles dans ce projet, car sa complexité, ainsi que le nombre de collaborateurs professionnels et de parties impliquées, ont rendu impossible de répondre aux exigences de collaboration avec des dessins à plat uniquement", a déclaré Fu. Par exemple, dans la zone scénique, où les systèmes de scène et d'éclairage sont constitués de câbles et de perches en acier très fins, si un modèle purement bidimensionnel était utilisé lors de la construction de ces structures minces, il serait pratiquement impossible d'éviter les collisions.

Les techniques de construction complexes ont permis d'atteindre de superbes standards artistiques, grâce au développement rapide de la construction intelligente, de la technologie numérique et de la modélisation des informations du bâtiment (BIM) ces dernières années. Pour le projet Sub Center Theatre, la technologie BIM a fourni un soutien solide à la construction numérique, jetant les bases de la livraison, de l'exploitation et de la maintenance du projet.

Selon Fu, l'ingénierie du projet s'est fortement appuyée sur le BIM. Contrairement à certains de ses précédents projets de construction de théâtres, qui manquaient de modèles physiques pour des besoins spécialisés tels que les machines de scène et les sièges, le BCEG s'engage désormais à explorer une construction de modèles physiques plus complète avec le BIM pendant toute la période de construction, ainsi qu'à intégrer d'autres disciplines. Le BCEG étudie également comment extraire la valeur des données de la modélisation en cours et s'assurer que des données précieuses peuvent être utilisées dans de futurs projets.

En tant que bâtiment public au profil international - et doté de structures complexes comprenant des bâtiments dans des bâtiments et des pièces dans des pièces - le projet a nécessité des applications de construction intelligentes depuis la phase de préparation jusqu'à la livraison, l'exploitation et la maintenance. Celles-ci incluent une conception approfondie basée sur des modèles BIM (utilisant principalement Autodesk Revit et Navisworks), une organisation et une gestion complètes de la construction et une gestion de site entièrement intégrée au processus.

Le projet a utilisé un grand nombre de technologies matérielles, logicielles, de numérisation laser 3D et de réalité virtuelle (VR) à différentes étapes, ce qui leur a permis de réduire à la fois les coûts et les matériaux nécessaires : grâce à la coordination de la conception dans Autodesk Environment, plus de 2 000 conflits critiques ont été résolus, évitant ainsi des modifications de conception qui auraient entraîné des coûts supplémentaires d'un million de dollars. L'analyse basée sur des modèles et l'optimisation des plans de conception et de construction ont permis d'économiser 1 650 tonnes d'acier, ce qui a permis au projet d'économiser plus de 3 millions de dollars et d'améliorer la durabilité.

Pour obtenir des performances acoustiques parfaites au sein des structures spatiales complexes, l'équipe a utilisé des robots de mesure de haute précision pour plusieurs cycles de numérisation 3D sur les zones clés du site. La numérisation laser 3D régulière des structures civiles et l'examen des modèles BIM à l'aide de la modélisation en nuage de points ont rapidement identifié les problèmes de cohérence avec les modèles, les dessins et la construction du site. Selon Fu, l'équipe a collaboré avec plusieurs partenaires industriels et universitaires pour appliquer la numérisation et les technologies de l'information à l'ensemble du projet. Deux instituts de recherche et trois universités ont participé au projet Sub Center Theatre et ont fourni un soutien technique, le transformant en un test de collaboration et d'innovation.

Le théâtre Sub Center occupera une grande surface dans le quartier Green Heart de Pékin. L'intégration de la communauté, de l'architecture, de l'écologie et du concept de construction durable a été priorisée tout au long du processus de projet. Selon Fu, l'ensemble du district de Green Heart a fait preuve d'une grande prévoyance dans la planification de l'espace. "Qu'il s'agisse de planification spatiale globale, de planification routière, de planification des couleurs ou de planification de l'énergie verte, les exigences et les concepts généraux sont très avancés."

Pour le Sub Center Theatre, le partage ouvert et l'efficacité verte sont les philosophies directrices, et les trois unités individuelles qui composent le lieu ont adopté l'énergie géothermique sur une grande surface pour partager la consommation d'énergie. Le système de chauffage et de refroidissement des pompes à chaleur géothermiques du projet a contribué de manière significative à la durabilité du projet. Fu dit que lorsque le système fonctionne, le bâtiment peut réaliser des avantages environnementaux et économiques en ne consommant pas ou en ne polluant pas l'eau et en ne nécessitant pas de chaudière, de tour de refroidissement ou de site de stockage des déchets de combustible. Le degré élevé d'automatisation et de gestion à distance réduit également considérablement les frais et les coûts de maintenance. Les pompes à chaleur utilisent l'échange de chaleur en hiver et en été, créant moins d'émissions et contribuant à maintenir l'équilibre écologique.

Pour la conception architecturale, le projet Containers of Culture a fait du Sub Center Theatre une œuvre d'art en soi. L'impressionnante façade de l'opéra brillera magnifiquement au soleil. Derrière, il y aura une structure hétérogène complexe composée de 4 134 panneaux de murs-rideaux en aluminium pliants uniques.

En repensant à son expérience au cours du projet, Fu dit que des projets aussi vastes et très complexes joueront un rôle majeur dans la promotion de la numérisation et des technologies de l'information dans l'ingénierie. Elle ajoute que la technologie constitue une norme de communication efficace, qui sera utile pour une gamme de scénarios d'application.

Au cours des six prochains mois environ, l'équipe poursuivra l'installation des salles techniques spécialisées et la finition des équipements scéniques. La collecte de données BIM pour l'ensemble du projet Sub Center Theatre sera achevée en 2023, permettant la livraison numérique de ce projet à grande échelle.

Une fois achevés, les conteneurs de la culture deviendront une référence en matière d'architecture verte dans le cœur vert de la ville et un nouveau point de repère important à Pékin. Le Sub Center Theatre sera également considéré comme un projet de démonstration, servant de modèle pour la construction future. La construction du théâtre du centre secondaire représente la quête incessante du peuple chinois pour la culture et l'art. Pour les propriétaires, les concepteurs et les entrepreneurs travaillant sur le projet, ce fut en effet un parcours stimulant et enrichissant.

Betty Wang est une rédactrice indépendante qui se concentre sur les tendances technologiques. Elle se spécialise dans l'écriture d'histoires sur les innovations technologiques ayant une riche signification culturelle. Sa vaste expérience professionnelle dans le conseil en technologie au fil des ans lui a donné une connaissance et une compréhension approfondies de l'architecture, des logiciels, du matériel et des centres de données. Wang est titulaire d'un diplôme en journalisme international de l'Université de Sheffield, au Royaume-Uni, où elle a développé une vision du journalisme tournée vers l'avenir et une perspective culturelle unique.

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