王　斌

（甘肅工大舞臺技術(shù)工程有限公司，甘肅蘭州730050）

現(xiàn)代劇場舞臺機(jī)械臺上設(shè)備布置

王斌

（甘肅工大舞臺技術(shù)工程有限公司，甘肅蘭州730050）

劇院的核心是舞臺，舞臺是科學(xué)技術(shù)與表演藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物［1］。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日新月異，人們對文化精神的追求與日巨增，對舞臺機(jī)械的要求也越來越高，過去依靠手動(dòng)、簡單升降、定速運(yùn)行的設(shè)備已不能滿足舞美藝術(shù)的展現(xiàn)需求。舞臺機(jī)械主要包括了“推、拉、升、降、轉(zhuǎn)、縮、傾斜及其組合功能”，主要分臺上機(jī)械設(shè)備和臺下機(jī)械設(shè)備。臺上機(jī)械設(shè)備（簡稱“臺上設(shè)備”）是指設(shè)置在劇場或演藝場館上空，用于吊掛各種道具景物、燈具或演員的機(jī)械設(shè)備。臺上設(shè)備種類很多，根據(jù)演出需求和安全考慮，大體由吊掛設(shè)備的承載部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、承載件三部分組成。

現(xiàn)代劇場；舞臺機(jī)械；臺上設(shè)備

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.10.019

1　舞臺機(jī)械臺上設(shè)備工藝布置結(jié)構(gòu)［2］

近年來，隨著國內(nèi)現(xiàn)代化劇院的不斷建成，對臺上設(shè)備工藝布置的要求也越來越高，國內(nèi)劇院臺上舞臺機(jī)械設(shè)備工藝布置基本模式見圖1所示。

圖1　

這種設(shè)計(jì)將舞臺平面部分分成前后兩個(gè)區(qū)，后區(qū)布置少量設(shè)備彌補(bǔ)前區(qū)演出的需要，主要設(shè)備布置在前區(qū)，有布景吊桿、燈桿、二道幕、三道幕、天幕、會(huì)標(biāo)幕、前檐幕、假臺口、無級調(diào)速大幕、單點(diǎn)吊鉤、燈光吊籠、臺口防火幕等?？臻g上以臺口為界限（臺口距舞臺面大約10m）分成兩部分，上部空間用來隱藏道具、幕布、燈具以及影響舞美效果不便于觀眾看見的物體；下部空間就是舞臺的演出區(qū)域，利用現(xiàn)代化的聲光電效果，場景切換，全方位展現(xiàn)舞臺藝術(shù)的魅力。

2　臺上設(shè)備的類別、技術(shù)參數(shù)及配置方案

舞臺機(jī)械臺上設(shè)備種類繁多，根據(jù)使用方要求以及安全角度考慮，各設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和配置方案各不相同。劇院規(guī)模大小、功能定位、使用要求直接影響舞臺機(jī)械的配置。目前，一個(gè)中小型劇院的臺上設(shè)備布置情況大致如下。

2.1布景吊桿（約45套）

吊桿結(jié)構(gòu)多為單桿或桁架，用來吊掛布景和參演設(shè)備，是舞臺上使用最頻繁的必備設(shè)備。驅(qū)動(dòng)機(jī)為“L型集成機(jī)”結(jié)構(gòu)，大卷筒鋼絲繩單層纏繞，電機(jī)采用雙制動(dòng)機(jī)構(gòu)，多為變頻調(diào)速，也有定速吊桿，速度（v）大多在0～0.6m/s或0～1.0m/s。根據(jù)速度要求配合相應(yīng)的減速器，檢測機(jī)構(gòu)采用增量型編碼器（SICK、歐姆龍、倍加福等）彈性連軸器相連，用來緩解高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)軸和編碼器軸不同心對編碼器帶來的傷害，造成計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。行程限制采用旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)（DQX1—8C/40-10）。桿體長度在18～22m之間（根據(jù)劇院大小而定），吊點(diǎn)在4～7個(gè)之間，多為單式懸掛，鋼絲繩采用8ZBB6×19W＋FC1770ZS，吊桿載荷（活載）在7～10kN之間，以18m行程，選用SICK增量型編碼器DBS36ES3EK00500，結(jié)合電機(jī)轉(zhuǎn)速m=1440r/min，減速比η= 52.76，集成處齒輪傳動(dòng)比n=2.5卷筒直徑d=373為例，就可以計(jì)算出每個(gè)每沖對應(yīng)升降距離h為0.9477mm。

h=［（m÷η）×n×500］÷v=［（1440÷52.76）×2.5×500］÷ 36000=0.9477

這個(gè)數(shù)據(jù)將成為對吊桿進(jìn)行精準(zhǔn)定位的主要依據(jù)，定位精度控制在±3mm。

2.2燈光吊桿（約10套）

燈光吊桿為了增加自身的結(jié)構(gòu)剛性多為桁架，除了要懸掛燈具之外，本身還有為燈具供電的若干電源插座，敷設(shè)電纜用的部分橋架，升降時(shí)收放電纜的電纜筐或卷線器。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多為“L型集成機(jī)”結(jié)構(gòu)，大卷筒鋼絲繩單層或雙層纏繞，電機(jī)采用雙制動(dòng)機(jī)構(gòu)，多為定速燈桿（因?yàn)闊艄獾鯒U基本不參加演出），也有調(diào)速燈桿。速度多在0.003～0.3m/s，減速器選型，檢測機(jī)構(gòu)裝置和吊桿類似。吊點(diǎn)多為6吊點(diǎn)，復(fù)式懸掛，載荷（活載）10kN，桿體長度18m左右，運(yùn)行距離根據(jù)實(shí)際需要確定，沒必要進(jìn)行全行程運(yùn)行。同樣需要計(jì)算出每個(gè)脈沖對應(yīng)的升降距離，作為控制系統(tǒng)用來定位控制，精度控制的依據(jù)，方法同吊桿。

2.3燈光吊籠（約8套）

燈光吊籠是懸掛在舞臺兩側(cè)的組合剛架，有兩維（上下升降，左右平移）和三維（上下升降，左右平移，前后平移）不同的結(jié)構(gòu)。上面可以直接上人操作，同樣裝有供燈具使用的電源插座，敷設(shè)電纜的線槽，收放電纜的電纜筐或卷線器。由于每個(gè)劇院的設(shè)計(jì)差異，吊籠的安裝方式有些特殊，有用鋼絲繩懸掛通過柵頂（葡萄架）滑輪組由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的，也有安裝于一層天橋下方，通過建筑結(jié)構(gòu)預(yù)埋件焊接側(cè)燈光吊籠運(yùn)行導(dǎo)軌裝置的。由于自身結(jié)構(gòu)的限制，其運(yùn)行速度通常比較低，常見的有0.002～0.2m/s，載荷（活載）6.0kN，吊點(diǎn)數(shù)4吊點(diǎn)。它的平移運(yùn)動(dòng)有手動(dòng)和電動(dòng)兩種方式，平移電機(jī)安裝在吊籠架體內(nèi)，通過鏈條驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。它的作用主要是對舞臺演出區(qū)兩側(cè)不足燈光的補(bǔ)充，襯托出完美的舞美效果。

2.4大幕（1套）

現(xiàn)代化的劇院，大幕是不可缺少的設(shè)備，除了隔離舞臺與觀眾，同時(shí)對舞臺起到裝飾作用。為便于操作，對開大幕驅(qū)動(dòng)裝置一般在側(cè)臺靠近臺口位置，對開機(jī)構(gòu)由導(dǎo)軌鋼架，均勻收縮連鎖片，拉幕鋼絲繩組成。特點(diǎn)就是變頻無級調(diào)速，均勻收縮，具有手動(dòng)備份功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地切換控制。速度一般在0～1.0m/s，載荷（活載荷）在8kN左右，中間重疊部分應(yīng)大于2.2m，對開行程約18m，定位精度控制在±3mm，可使用LM18接近開關(guān)進(jìn)行位置檢測，DXZ-4/3（1：46）多功能限位器進(jìn)行行程限制，鋼絲繩5ZBB6×19＋FC1770ZS曳引傳動(dòng)。

2.5臺上其他設(shè)備

對開二道幕、三道幕是構(gòu)建舞臺功能分區(qū)，變換舞臺空間分布的主要設(shè)備。多采用桁架結(jié)構(gòu)，曳引驅(qū)動(dòng)，變頻調(diào)速（約0.44m/s），設(shè)計(jì)載荷（活載荷）2.5kN左右，中間重疊部分應(yīng)大于2.2m，運(yùn)行噪音應(yīng)小于等于45dB，減速機(jī)可選（上海麥奇）NMRV040-20DZ71B5V1，鋼絲繩可采用3ZBB6X7+FC1770ZS，行程開關(guān)用（霍尼韋爾）SZL-VL-B，確保對開幕布位置的準(zhǔn)確定位。天幕是舞臺后區(qū)貼近后天橋的最后一道設(shè)備，一般懸掛白色幕布，配合（天排燈、地排燈）燈光打造不同風(fēng)格的舞美效果。會(huì)標(biāo)幕吊桿主要用做演出或會(huì)議時(shí)，懸掛標(biāo)題在橫條幕之上。前檐幕吊桿主要配合舞臺上空布景需要，遮擋燈桿、燈具、道具等設(shè)備，給觀眾以美感。其技術(shù)參數(shù)同吊桿。單點(diǎn)吊機(jī)分固定式和移動(dòng)式（吊點(diǎn)位置能根據(jù)需要移動(dòng)的為移動(dòng)式，不能移動(dòng)的為固定式），單點(diǎn)吊機(jī)具有行程大（約24m）速度（1.0m/s）快的特點(diǎn)，容繩量可以達(dá)到64m，鋼絲繩曳引驅(qū)動(dòng)，大卷筒鋼絲繩單層纏繞，電機(jī)雙制動(dòng)，采用不旋轉(zhuǎn)多層股鋼絲繩：7ZBB18X7-FC1870ZS，使用靈活，多為雜技演出使用。假臺口是用來改變臺口寬度和高度的活動(dòng)裝置，為鋼結(jié)構(gòu)架體，可以配掛燈具，作燈桿或柱光使用，多為定速，由升降片、左側(cè)片和右側(cè)片三部份組成，升降片驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)類似吊桿，左右側(cè)片采用鏈條驅(qū)動(dòng)，安裝與臺口左右碼頭下方的導(dǎo)軌裝置，為鋼架結(jié)構(gòu)，其大小根據(jù)劇院設(shè)計(jì)而定。通過臺口變換實(shí)現(xiàn)舞臺演出區(qū)域的大小變化。防火幕是現(xiàn)代劇院不可缺少的防火裝置，耐火極限應(yīng)大于30min，幕體厚度0.2m左右，是在火災(zāi)情況下快速隔離舞臺區(qū)域與觀眾的主要設(shè)備，驅(qū)動(dòng)采用鋼絲繩曳引，外加平衡重，小卷筒鋼絲繩單層纏繞，提升速度大約0.1m/s，下降通過電動(dòng)或手動(dòng)拉閘，利用幕體自重自由落體運(yùn)動(dòng)，下降時(shí)間應(yīng)小于45s，依靠液壓阻尼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精確定位停止。一般設(shè)計(jì)速度為一級速度距臺面2.5m以上，0.35m/s，二級速度距臺面2.5m，0.2m/s，三級速度距臺面0.2m，0.05m/s，

3　臺上舞臺機(jī)械電氣控制系統(tǒng)［3］

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，舞臺機(jī)械控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大的變化，由簡單的按鈕操作，數(shù)字化操作系統(tǒng)發(fā)展到具有完全集控能力的網(wǎng)絡(luò)化控制。一般由工業(yè)用工控機(jī)、可編程序控制器（PLC）、變頻調(diào)速設(shè)備（變頻器）等主控單元組成。采用集中、分散相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)控制模式，目前常用的有工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/TP）、Profibus DP、CAN、Mondbus等主流的工業(yè)控制現(xiàn)場總線。

4　結(jié)束語

現(xiàn)代化的劇院，演出功能和潛在用途各不相同，因此臺上設(shè)備工藝布置、性能參數(shù)不盡相同。要根據(jù)劇院的實(shí)際情況進(jìn)行合理配置，在充分滿足安全的前提下，最大化地通過舞臺設(shè)計(jì)展現(xiàn)舞美藝術(shù)的魅力，切莫生搬硬套。

［1］徐奇.國內(nèi)、外舞臺機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r［J］.藝術(shù)科技，2001（1）：8-21.

［2］段慧文.配置舞臺機(jī)械應(yīng)當(dāng)考慮的問題［J］.演藝科技，2006（6）.

［3］于建中.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展與機(jī)械化舞臺［J］.演藝設(shè)備與科技，2004（2）：30-32.

TH69

A

2016-6-7

王斌（1982-），男，漢族，甘肅平?jīng)鋈?，大學(xué)?？?，工程師，主要從事舞臺機(jī)械控制的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。