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臺中國家歌劇院為日本建築師伊東豊雄設計。2005年的國際競圖由伊東豊雄獲得首獎。2009年12月由麗明營造主建，2015年獲得國家建築「金質獎」，其獨創的建築工法（曲牆建築工法和水幕防火設計）也獲得專利。2018年獲得日本好設計獎Good Design Best 100。以人類最原始的「樹屋」、「洞窟」的概念設計出美聲涵洞，內部牆面均為曲面。共有58面曲牆，興建難度極高。連續曲面的施工難度高，故委由日本大林組株式會社建造