台中歌剧院占地面积5.7公顷，总建筑面积平方米，总建设费用43.6亿元新台币，历时5年才建成。该建筑定位为国际级的各类表演艺术场所，设有席座位的大剧场、席中剧场与席小剧场，以及艺文工作坊、艺术商场等。
该项目由年获得普立兹克奖的日本建筑大师伊东豊雄(ToyoIto)设计，以世界首创「美声涵洞」(SoundCave)概念被国际媒体路透社誉「世界第九大新地标」。
结构设计特色
被誉为世界级的建筑，以连续曲面连线方式建构出全世界唯一非标准化的曲面墙壁结构，成为台中市的新地标。设计想法不再执着于原有线性或曲面建筑，而是超越原来几何学的模式而过去机械式的美学思考，也转为全新的电子美学形式，擅长运用铝板、玻璃等材料表现建筑的轻盈，穿透感使自然的光与风，结合数字电子媒体的流动，形成独树一帜的语汇。
台中歌剧院的三大特点：
(1)「曲墙」建筑工法
(2)「水幕防火」设计
(3)地下空调椅垫下空调
台中歌剧院是一座曲墙、无柱、无梁的混凝土建筑，全院有58个曲墙，称为美声涵洞，配合照明及自然光的变化，参观者走在里面，会听到不同的声音，有不同的感受。这种工艺被称为曲墙建筑工法，因为其独特的设计，美国探索频道特别制作了建筑奇观：台中歌剧院纪录片，以超过5年时间记录这项伟大的工程。同时还运用了水幕防火设计，这两种工法都获得了世界专利。
台中歌剧院被选为“全球最难盖的房子”
设计之初的效果图，由于是洞窟建筑设计，被形容为“全球最难盖的房子”
台中歌剧院施工现场
该歌剧院在建造之初就遇到非常多的设计挑战，特别是要建造出一个有机的室内空间
像海绵一样的多孔三维设计，建筑本身就是一个生态系统。这座先进的建筑拥有可以实现雨水回收的系统，可以人为控制温度和光线，甚至影响周围建筑朝着可持续方向发展。
像海绵一样的多孔三维设计的效果模型，看上去确实十分精妙，难以想象这样的建筑能够用钢筋和混凝土建造出来！
网状钢梁打下三维弯曲墙面的基础，最后用shotcrete(一种用于隧道工作的可喷的混凝土）来凝固这个金属网。毋庸置疑，这绝对是世界上第一座用这种方式以这种规模制造出来的大剧院。台中歌剧院，最难做的曲墙部分，就是洞口向外的五楼部分。
台中歌剧院建设工程复杂困难，总共有58座曲墙，每个曲墙有片小系数，每一块都要量身订作，无法大规模量产，必需精密计算，才能创造出如洞窟般的流线地景。
台中歌剧院总共流标了五次，最后由丽明建设得标。丽明建设从未盖过曲墙建筑，堪称独步世界的建筑工法，研究58个单位曲墙的结构，了解钢筋混泥土怎么灌浆，花费万顺利打造出模型，经过伊东豊雄的认可，才开始动工盖歌剧院。
有没有发现，大花瓶的瓶口处有黑点?
这是六楼空中花园的「排水孔」，万一碰到大水灾，水洩不通的时候，曲墙里面有设计大水管，这个洞口就是排水口。
台中歌剧院要如何预防火灾?室内没有墙和柱，无法装传统的消防设备，于是伊东豊雄开发出独一无二的「水幕消防」设备，喷水孔有精心设计，会喷度的水幕，获得世界专利。
台中歌剧院最特殊的就是「没有空调」，大家地上踩的花岗石地砖下，埋了一层水辐射水管，水管弯弯曲曲占满每个地方，室内并没有开冷气，而是靠地底下的凉度保持舒适度，不管你走到哪一个地方，不会因空调吹不到而感到闷热。
大剧院的空调设备也很特别，设计在座位底下，当你进到大剧院坐上椅子后，就会自动启动空调，空气会从椅子底下往上冲。伊东豊雄为了找椅垫的材质费尽苦心，必须要很透气，最后中间的内底有好几层是丝质。
芦苇光影，下午5~9时会点光，根材质轻盈的光束，会随风摇曳。
小剧场，可巧妙的延伸到户外斜坡的观众席。
可以进去古典玫瑰园，点一份下午茶，感受洞窟空间。
白天，在阳光照耀下，建筑曲线宛如一个大酒壶；夜晚，剧院内灯光从孔洞射出，整座建筑宛如钻石，在黑暗里闪耀。站在歌剧院广场，喷水池水声像此起彼落的掌声，彷彿已置身在剧场。
歌剧院一楼空间挑高近六七层，人在建筑物里非常渺小，就像伊东说的回到洞穴，孔洞又好像是闪耀的宝石，非常壮观。文化局长叶树姗说，剧院的声学设计很讲究，座椅由伊东亲自挑选，根据人体工学设计；大剧院内从观众席往上望，可看见甜甜圈状的巨大圆弧物体，是音响反射板；上方有供技术人员穿梭的猫道。据悉，台中歌剧院洞窟设计，被形容为全球最难盖的房子。
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