Teatr Narodowy w Taichung na Tajwanie

Zespół Teatru Narodowego w Taichung tworzą trzy obiekty: Teatr Wielki na 2007 miejsc, i dwa teatry kameralne: jeden na 800 miejsc (Play House) i drugi na 200 miejsc (Black Box). Funkcje uzupełniające pełnią sklepy, restauracje i galerie zlokalizowane na piątej kondygnacji. Budowę rozpoczęto w grudniu 2009 roku, projekt powstawał w okresie boomu budowlanego na Tajwanie, otwarcie nastąpiło we wrześniu 2016 roku.

Najbardziej charakterystycznym elementem obiektu są wielokrzywiznowe ściany wewnętrzne. Ich skomplikowana geometria sprowadza się do prostych zależności matematycznych. Powierzchnie ścian przypominają katenoidy – powierzchnie minimalne powstałe przez obrót linii łańcuchowych wokół osi odciętych. Wnętrze zbudowane jest z 58 takich katenoidalnych elementów. Tworzące je segmenty ścienne były częściowo montowane poza placem budowy, opisywane i ustawiane w miejscach docelowych ściśle określonych za pomocą współrzędnych przestrzennych odnoszących się do jednego dla całej inwestycji punktu 0. Wielokrzywiznowa geometria wnętrza powoduje, że światło i dźwięki rozchodzą się po budynku w podobny sposób jak w jaskini.

Konstrukcja

Żelbetową konstrukcję o grubości 40 cm i łącznej powierzchni około 21 640 m2 ukształtowano z niemal 29 000 stalowych, płaskich kratownic o różnorodnej geometrii w rozstawie co 20 cm. Na kratownicach rozpinano gęste zbrojenie, które od razu zalewano betonem, bez użycia tradycyjnych szalunków. Łącznie z warstwami wykończeniowymi ściany mają grubość 46 cm.

Geometrię katenoidalnych elementów konstrukcyjnych określano za pomocą algorytmów, które drogą kolejnych iteracji generowały coraz dokładniejszy ich kształt, począwszy od bardzo schematycznego, do dokładnego, w oparciu o trzy podstawowe zestawy danych: krzywą wewnętrzną, krawędzie zewnętrzne oraz schematyczny model bryłowy.

Powierzchnia katenoid była przycinana na styku z elewacjami, podłogą i dachem, co powodowało powstanie na tych płaszczyznach charakterystycznych konturów określających wyraz architektoniczny budynku. Choć konstrukcję zaprojektowano przy zastosowaniu technologii cyfrowych, jej realizacja była możliwa tylko dzięki fizycznej pracy rzemieślników budowlanych.

Ze względu na ograniczenia prawne płynące z tajwańskich tradycji budowlanych, ustalenie właściwych metod realizacji wymagało długotrwałych dyskusji między projektantami i wykonawcami oraz stosowania na budowie metod „prób i błędów”, między innymi w oparciu o modele w skali 1:1.