浙江嘉定市保利大寺院舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)

浙江嘉定市保利大寺院舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)

嘉定保利大劇院位于嘉定新城中心，由世界博覽會(huì)大師阿藤忠雄設(shè)計(jì)。這是上海的第一個(gè)“水上景觀劇院”。該庭院位于嘉定新城的遠(yuǎn)香湖，建筑與自然環(huán)境融為一體。大劇院總建筑面積約5萬(wàn)平方米,觀眾席為1500座,具備接待世界優(yōu)秀表演藝術(shù)團(tuán)體演出的條件和能力。大劇院由主舞臺(tái)、兩側(cè)側(cè)舞臺(tái)和后舞臺(tái)四部分組成,主舞臺(tái)寬30米,深度21.4米,臺(tái)上凈高26米;左右側(cè)臺(tái)各寬18.7米,深度21.4米;后舞臺(tái)寬21.4米,深21.4米。主舞臺(tái)臺(tái)口寬度16米,高度10米。2舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及設(shè)備配置原則2.1舞臺(tái)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)滿足各種大型歌劇、舞劇、交響樂(lè)和綜合文藝演出的要求,并具備舉行大型會(huì)議或慶典活動(dòng)的功能。2.2舞臺(tái)工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備配置充分考慮藝術(shù)創(chuàng)作的多樣性,在現(xiàn)有建筑體形的基礎(chǔ)上盡可能發(fā)揮舞臺(tái)機(jī)械靈活多變的特點(diǎn)。2.3舞臺(tái)機(jī)械單體設(shè)備達(dá)到技術(shù)先進(jìn)成熟、性能優(yōu)良、配置優(yōu)化合理、運(yùn)行平穩(wěn)安全可靠、使用操作靈活簡(jiǎn)單、維護(hù)操作方便,總體水平達(dá)到國(guó)內(nèi)一流劇場(chǎng)水平。2.4控制系統(tǒng)采用人工智能化管理,同時(shí)也可進(jìn)行人工干預(yù),并備有完善的安全保護(hù)及應(yīng)急措施;人機(jī)界面友好,顯示功能直觀,故障診斷功能完善,具有自動(dòng)、手動(dòng)和緊急控制三種控制功能,還具有遠(yuǎn)程故障診斷和程序維護(hù)功能。3舞臺(tái)機(jī)械工藝方案概述3.1舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備由臺(tái)下設(shè)備和臺(tái)上設(shè)備兩部分組成。樂(lè)池升降臺(tái)、主升降臺(tái)、側(cè)車(chē)臺(tái)、側(cè)臺(tái)補(bǔ)償臺(tái)、側(cè)輔助升降臺(tái)、后車(chē)載裝臺(tái)、后補(bǔ)償臺(tái)、演員活門(mén)、演員升降小車(chē)、臺(tái)下電氣和控制系統(tǒng)、舞臺(tái)木地板等。3.3舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)上設(shè)備包括臺(tái)口外單點(diǎn)吊機(jī)、臺(tái)口字幕屏吊機(jī)、防火幕、大幕機(jī)、假臺(tái)口、電動(dòng)吊桿、燈光吊桿、二幕機(jī)、天幕燈光吊架、主舞臺(tái)單點(diǎn)吊機(jī)、后隔音防火幕、側(cè)燈光吊架、側(cè)電動(dòng)吊桿、側(cè)臺(tái)軌道吊機(jī)、后臺(tái)景燈吊桿、臺(tái)口燈光吊桿、臺(tái)口柱光架、反聲罩、臺(tái)上電氣和控制系統(tǒng)、舞臺(tái)幕布。3.4舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)上、臺(tái)上設(shè)備剖視圖如下4舞臺(tái)機(jī)械工藝方案系統(tǒng)說(shuō)明樂(lè)池主要供有樂(lè)隊(duì)伴奏或合唱隊(duì)伴唱的歌舞劇演出使用,其位置處在臺(tái)口與觀眾廳之間?？缮祬^(qū)域面積約80平方米,前后分為兩塊,可靈活實(shí)現(xiàn)觀眾席、樂(lè)池和舞臺(tái)之間的轉(zhuǎn)換,并可滿足不同人數(shù)樂(lè)隊(duì)演奏需要。樂(lè)池升降臺(tái)具有4個(gè)預(yù)停點(diǎn),即-3.6m、-1.3m、±0.0m、+1.0m標(biāo)高平面。不同的預(yù)停點(diǎn),滿足不同的使用要求。當(dāng)期上升至舞臺(tái)臺(tái)面高度+1.0m時(shí),形成舞臺(tái)的前伸擴(kuò)展部分,改變臺(tái)唇的形狀,使表演區(qū)跟接近觀眾;?？吭谟^眾席前排地面高度±0.0m時(shí),用于增加觀眾席前區(qū)座位;下降至-1.3m,做樂(lè)池使用;下降至-3.6m時(shí),與座椅庫(kù)相連,可用于運(yùn)送臨時(shí)座椅,增加觀眾席數(shù)量。樂(lè)池欄桿采用固定式,既便于室內(nèi)裝修與建筑聲學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,又便于在欄桿內(nèi)安裝音響設(shè)備。在樂(lè)池升降臺(tái)靠近舞臺(tái)一側(cè)邊沿,預(yù)留欄桿插拔孔,當(dāng)樂(lè)池升降臺(tái)位于觀眾席高度±0.0m時(shí),安裝臨時(shí)欄桿用于防止觀眾,特別是小孩墜落到樂(lè)池基坑內(nèi)。4.2主升降臺(tái)系統(tǒng)在主舞臺(tái)區(qū)域設(shè)置的5塊主升降臺(tái)是現(xiàn)代化機(jī)械舞臺(tái)的主體,是該劇院臺(tái)下舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備最重要的組成部分。它能夠靈活、豐富地變換舞臺(tái)形式,使整個(gè)主舞臺(tái)在平面、階梯之間變化,并可實(shí)現(xiàn)不同高度的演出平臺(tái);與側(cè)車(chē)臺(tái)、后車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)組合使用,可用于各種大型歌劇、舞劇和綜藝演出,使大型布景在演出中多次快速遷換,參與演出,以增加表演效果。主升降臺(tái)采用固定雙層臺(tái)結(jié)構(gòu),最高可升至高出舞臺(tái)面4.5m,最低可降至低于舞臺(tái)面4.5m,最大行程達(dá)9.0m。當(dāng)主升降臺(tái)自舞臺(tái)面升起4.5m時(shí),升降臺(tái)第二層臺(tái)面與舞臺(tái)面齊平,此時(shí)可為演出提供上下兩層表演空間。當(dāng)主升降臺(tái)自舞臺(tái)面下降4.5m,臺(tái)面與臺(tái)倉(cāng)兩層馬道處齊平,臺(tái)倉(cāng)內(nèi)備場(chǎng)的演員可方便快速登上主升降臺(tái),隨之上升。主升降臺(tái)可以單獨(dú)升降,也可以編組同步運(yùn)行。4.3側(cè)車(chē)臺(tái)系統(tǒng)左右側(cè)舞臺(tái)各配置5套側(cè)車(chē)臺(tái),并與之對(duì)應(yīng)設(shè)置5臺(tái)車(chē)臺(tái)補(bǔ)償臺(tái)和5臺(tái)側(cè)輔助升降臺(tái)。當(dāng)主升降臺(tái)、側(cè)輔助升降臺(tái)下降車(chē)臺(tái)高度后,左側(cè)或右側(cè)臺(tái)的車(chē)臺(tái)可以開(kāi)到主升降臺(tái)上,并可隨主升降臺(tái)升降,既可以遷換布景,也可以參與演出。同時(shí)側(cè)臺(tái)補(bǔ)償臺(tái)、側(cè)輔助升降臺(tái)可上升補(bǔ)平舞臺(tái)面,保證演出人員安全。另外,側(cè)車(chē)臺(tái)也可由側(cè)補(bǔ)償臺(tái)升起,在舞臺(tái)面上移動(dòng)到主升降臺(tái)上參與演出,在此動(dòng)作中主升降臺(tái)及側(cè)輔助升降臺(tái)不必升降,有效縮短了換場(chǎng)時(shí)間。主升降臺(tái)、側(cè)輔助升降臺(tái)、側(cè)補(bǔ)償臺(tái)均能承受側(cè)車(chē)臺(tái)行走產(chǎn)生的水平力和附加的不均勻載荷。4.4后車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)大劇院后舞臺(tái)設(shè)置了一套車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái),該轉(zhuǎn)臺(tái)是為演出提供旋轉(zhuǎn)功能的專用設(shè)備,也可以作為車(chē)臺(tái)運(yùn)輸布景和道具。當(dāng)主升降臺(tái)和后輔助升降臺(tái)下降至車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)以下時(shí),車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)可以平移至指定位置,其遺留下的空間,由車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)下方的后臺(tái)補(bǔ)償臺(tái)補(bǔ)平。車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)共7個(gè)預(yù)停位點(diǎn),其距離臺(tái)口最近只有2.7m,最遠(yuǎn)為21.9m。為在使用車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí),不影響主升降臺(tái)在車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)以下的升降,車(chē)載轉(zhuǎn)臺(tái)采用橋式結(jié)構(gòu)。其車(chē)臺(tái)和轉(zhuǎn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備相互獨(dú)立,在車(chē)臺(tái)平移的過(guò)程中,轉(zhuǎn)臺(tái)可同時(shí)使用。4.5上空設(shè)備系統(tǒng)4.5.1防火幕是一道安全防火專用分隔門(mén),在緊急情況下,可消防聯(lián)動(dòng)或手動(dòng)釋放該設(shè)備,防火幕靠重力下降,在距主舞臺(tái)面2.5m時(shí)開(kāi)始阻尼下降,接近臺(tái)面500mm時(shí)再次減速,即保護(hù)了舞臺(tái)面,又為演員逃生贏得時(shí)間,整個(gè)過(guò)程控制在45s以內(nèi)。防火幕的耐火極限符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),能承受觀眾廳與舞臺(tái)之間由于火災(zāi)引起的35kg/m壓差。4.5.2設(shè)置于舞臺(tái)臺(tái)口內(nèi)側(cè)的假臺(tái)口,用于改變演出臺(tái)口的大小。由側(cè)片和中片組成,側(cè)片可電動(dòng)平移,中片可電動(dòng)升降,可以將舞臺(tái)開(kāi)口由寬16m縮小到寬12m,高度由10m縮小到7m,滿足小型演出需要。4.5.3大幕是用來(lái)分隔舞臺(tái)與觀眾廳的專業(yè)設(shè)備,具有對(duì)開(kāi)、提升兩種功能,均可電動(dòng)調(diào)速,重復(fù)操作反應(yīng)速度快。其中對(duì)開(kāi)功能可手動(dòng)操作,使用更靈活。4.5.4二幕機(jī)是分隔舞臺(tái)表演區(qū)的專用設(shè)備,具有安裝簡(jiǎn)單,更換靈活等特點(diǎn)。二幕機(jī)可根據(jù)演出需要吊掛在任意一道電動(dòng)吊桿上,具有對(duì)開(kāi)、升降兩種功能,是演出中用于換景和分區(qū)的理想舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備。4.5.6設(shè)置于主舞臺(tái)上部的電動(dòng)吊桿,共53道,包括會(huì)標(biāo)幕吊桿、前檐幕吊桿、紗幕吊桿和天幕吊桿等,用于提升布景、各種幕布、二道幕和吊掛燈具,可同時(shí)運(yùn)行15道。4.5.6主舞臺(tái)上配置了1道天幕燈光吊架、4道燈光吊桿、2套側(cè)燈光吊架、1套臺(tái)口燈光吊桿和柱光架,充分滿足主舞臺(tái)區(qū)演出的燈光要求。側(cè)燈光吊架上的“日”字型吊排可沿舞臺(tái)臺(tái)深方向移動(dòng),也可垂直舞臺(tái)面上下移動(dòng),根據(jù)需要懸掛燈具。4.5.7主舞臺(tái)區(qū)的6臺(tái)單點(diǎn)吊機(jī)和臺(tái)口外的8臺(tái)單點(diǎn)吊機(jī)用于吊掛燈具和道具,供演出特技或裝臺(tái)時(shí)使用,可單機(jī)起吊,也可多臺(tái)組合使用。4.5.8兩側(cè)舞臺(tái)上空,各配置了2套裝景吊機(jī),使側(cè)舞臺(tái)裝運(yùn)景片更方便快捷。4.5.9為了在大劇院演奏現(xiàn)場(chǎng)音樂(lè)會(huì),創(chuàng)造一個(gè)較好的自然聲學(xué)環(huán)境,在主舞臺(tái)前區(qū)設(shè)置活動(dòng)式反聲罩。反聲罩合圍舞臺(tái)投影面積約180m2,開(kāi)口寬16m,后部寬12m,開(kāi)口高9.5m,后板高7.5m,深度13m,音樂(lè)罩的體形空間可調(diào),以滿足不同規(guī)模的音樂(lè)會(huì)演出使用。設(shè)有專用儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備,使音樂(lè)罩在舞臺(tái)上移動(dòng)自如。所有的拆、裝工作由手動(dòng)和機(jī)械相結(jié)合。4.6控制系統(tǒng)4.6.1采用該領(lǐng)域先進(jìn)的技術(shù)和成果,如基于軟件搶權(quán)技術(shù)的主備控制臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制模型建立,實(shí)現(xiàn)管理級(jí)單、集控的獨(dú)立與互備技術(shù),實(shí)現(xiàn)過(guò)程級(jí)核心PLC同步建立與主備切換的開(kāi)發(fā)過(guò)程映像區(qū)實(shí)時(shí)更新與耦合技術(shù)等,更加增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。4.6.2配置的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器能實(shí)時(shí)記錄控制系統(tǒng)的所有操作及信息,為出現(xiàn)故障事后分析提供詳細(xì)記錄,并提供遠(yuǎn)程診斷及保障功能。4.6.3上位機(jī)、中央PLC,操作臺(tái)、控制網(wǎng)絡(luò)均采用冗余備份配置5方案特點(diǎn)及創(chuàng)新5.1反聲罩采用先進(jìn)工藝,分上片、側(cè)片和后片三部分。上片懸掛在吊桿上,可拆卸,側(cè)片和后片采用可折疊移動(dòng)式,方便運(yùn)輸和存儲(chǔ),并可根據(jù)演奏人員數(shù)量調(diào)整反聲罩使用空間。該工藝既不占用舞臺(tái)上空吊桿位置,又可滿足音樂(lè)會(huì)演出時(shí)快速拼裝反聲罩的要求。工藝圖如下:5.2主舞臺(tái)上空兩側(cè)設(shè)置側(cè)燈光吊架用于懸掛側(cè)方燈具,其結(jié)構(gòu)形式為在三角形燈桿下方懸掛“日”字型燈排,每套燈排高度約1.8m,寬約1.2m,可懸掛左右2個(gè),上下3排燈具。燈排可單個(gè)使用,也可上下串聯(lián)。每邊側(cè)配置10套,根據(jù)演出需要確定使用的數(shù)量和形式。與傳統(tǒng)的燈光吊籠相比,側(cè)燈光吊架設(shè)備緊湊,占用空間小;掛燈數(shù)量多,且位置靈活;性價(jià)比高,且安全可靠。5.3五套主升降臺(tái)平面尺寸16m×3.2m,是該劇院的創(chuàng)新點(diǎn)。國(guó)內(nèi)已建劇院,主升降臺(tái)的深度一般為3m或3.6m,3m的模數(shù)適合演出,3.6m更適合開(kāi)會(huì)。而該劇院的主升降臺(tái)深度為3.2m,即符合國(guó)內(nèi)的演出習(xí)慣,又滿足舉辦大型會(huì)議的要求,為類似功能的劇院工藝設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的思路;5.4該劇院另外一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是在建筑臺(tái)口框內(nèi)設(shè)置了柱光架和燈光吊桿,解決了臺(tái)口表演區(qū)域照度不足和效果燈缺失的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)已建劇院均有該項(xiàng)設(shè)計(jì),在演出過(guò)程中臺(tái)口區(qū)域的燈光設(shè)計(jì)一直是困擾燈光師的一個(gè)難題。該劇院舞臺(tái)機(jī)械工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中,與土建設(shè)計(jì)單位充分溝通,在臺(tái)口位置預(yù)留了空間,用于安裝兩側(cè)的柱光架和上空的燈光吊桿,如圖所示:大劇院建筑臺(tái)口寬16m,高10m,將兩側(cè)結(jié)構(gòu)柱分別外移2.7m,用于設(shè)置兩側(cè)的柱光架,柱光架為落地固定式,可上人懸掛燈具;將臺(tái)口梁上移2.5m～3m,用于安裝燈光吊桿,驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)可擺放在柱光架的頂部,并可通過(guò)爬梯對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。臺(tái)口梁的厚