剧场设计

剧场设计（精选12篇）

剧场设计 篇1

1 当前我国剧场建设的高潮

随着我国经济的高速发展, 国力日渐增强。特别是东南沿海地区, 经济发展尤为迅速, 政府积累了雄厚的财力, 为剧场建设准备了物质条件。同时居民收入和生活水平的不断提高, 在精神方面也迫切需要有更多的娱乐和休闲方式。在经济最为发达的上海、浙江和广东地区, 一大批大剧院不断的兴建和落成, 为中西部地区的剧场建设起了示范和带头作用[1]。

可以预见, 随着我国经济的持续发展, 在未来的数十年内, 大量的中小城市会在一线城市的影响和带动下, 兴建大量新型的、专业性的、设备齐全的剧场。

2 我国剧场建设的现状

然而, 我国原有剧场建设基础非常落后。笔者从我国主要的订票网站, 统计得到24座城市有商业演出的剧场数据, 如表1示。除北京外, 我国大部分大中城市的剧场数量距指标都相差甚远。若按指标计算 (每10万人一影剧院[2], 平均每座城市需要新建90座剧场。而随着我国仍在继续的城市化进程, 城市人口不断增多, 未来需要更多的剧场。可以预见, 随着我国人民生活水平的改善及对艺术文化的更高追求, 剧场建设将会迎来黄金时期。

3 我国剧场运营状况

现代快节奏、充满压力的社会生活, 使人们更倾向于轻松写意、快餐式的娱乐方式。戏剧欣赏则不属于此类。因此, 全国大部分剧场各类演出的上座率都不甚理想。然而, 随着国民生活水平不断提高, 对下一代艺术素养的重视, 到剧场观赏戏曲、聆听音乐会必然会受到越来越多人的喜爱, 剧场的良好运营在未来还是值得期待的。笔者在数个剧场进行调研时得知目前大部分剧场的平均上座率已达70%左右。“2010年, 东莞玉兰大剧院共组织有政府补贴的商业演出共53个剧目81场, 平均票价为158元, 年均上座率为67%。”[3]当有著名演出团体、经典剧目进行演出时, 更会出现一票难求的现象。

资料来源:剧场数量根据全国主要订票网站收集整理, 城市人口数量根据第六次全国人口普查结果

注1.大剧院内含有几个个厅的仍按一个剧院计算, 体育馆及体育中心不计入其中2.演唱会和固定演出未计入剧场演出类别比例。

4 我国艺术演出状况

我国的演出团体和演出剧目相对于我国人口众多的现实而言无疑是相当匮乏的, 优秀剧团、优秀剧目则更为稀少。笔者对北京、广州、深圳、东莞、佛山。从2011年1月20日至2011年4月20日 (共90天) 的主要演出剧目进行了收集整理, 分项统计见表2。

从表2可见, 除北京拥有较多的剧场和演出以外, 其余四个城市的演出场次都非常之少。每座剧场每年的平均演出场次, 折算后最多的也仅仅有51.2场 (纯粹的商业演出, 不计企业租场) 。如此少的演出数量, 必然难以维持剧场的日常运营, 只能依赖政府的财政投入。

同时, 我们还可以得到剧场商业演出类别的情况:除演唱会和固定演出外, 话剧、音乐会和戏曲三种类型的演出最多, 儿童剧也占有相当的比例, 而歌舞剧、相声、杂技等则相对较少 (图1) 。这为我们在确定舞台面积和舞台设施时提供了重要的参考信息。

表1中的剧场数量远大于表2。笔者从“北京文化热线”网站得到了《2009年北京市文化产业统计资料数据概况》。该资料显示, 北京市剧场个数共82个, 除去大型场馆、影剧院及其他场所外为70个, 与表2的66个非常接近;演出场次为13124场, 而表3数据经折算后一年的演出场次为10410场, 二者之间差异也不甚明显。可见, 表1的数据反映了我国剧场的建设情况, 而表2数据则反映了剧场的运营情况。

5 我国剧场的商业化趋势

虽然地方政府都愿意投入大量资金兴建一座能代表城市形象的剧场。但对于剧场的运营, 地方政府都希望剧场自己能做到收支平衡。于是, 剧场的商业因素显得日益重要。各类商业设施, 诸如咖啡厅、西餐厅、艺术培训中心、乐器销售中心等等, 越来越多地被引入剧场中, 以期能增加额外的收入。

可惜的是, 在我国大部分城市规划中, 剧场是作为文化设施布置的。一般都位于文化用地之中, 与各类图书馆、博物馆, 乃至政府办公楼邻近。此类地段人流相对较为稀少, 人气不旺, 缺乏商业气氛。因此, 即使剧场中布置了大量商业设施, 也会因为缺乏人气而无法增加收入。在美国, 剧场更倾向于布置在商业区中, 甚至与商业设施结合, 这不仅能为剧场增加大量的人气、使剧场的商业设施得到充分利用, 甚至能为剧场带来大量意外的观众。

6 剧场规划设计对策

6.1 模式A——“社区中心”

当前, 我国剧场实际上是作为“城市中心”而存在的, 它往往代表了一个城市的形象。然而, 剧场不仅是市民欣赏艺术演出的活动场所, 更是市民社会交往的平台。因此, 作为市民社会生活的重要组成部分, 剧场应与居民住宅区有更紧密的联系。以“每10万人设置一个影剧院”的指标来看, 剧场更应作为“社区中心” (10万人规模) 而存在。

作为“社区中心”, 剧场应该体现以下的特点:一是中心性, 剧场应位于城市中心或区域中心, 与市民居住区紧密联系, 成为市民生活的重要组成部分。尽量避免为了城市形象或城市发展需要而把剧场布置在偏僻的、远离城市生活的位置。二是可达性, 城市公共交通应为剧场提供便捷的到达方式, 并提供足够的、方便的停车场地。三是空间的可交往程度, 剧场的室内空间, 主要是休息厅空间, 其尺度应能容纳较多的使用者, 并能承受多种行为方式。其形式应有利于促进社会交往, 便于市民交流。四是开放性, 除有演出的日子外, 剧场也应保持开放, 鼓励市民进入剧场, 成为真正意义上的“社区中心”。

6.2 模式B——“商文结合”

就当前我国的商业演出市场而言, 剧场要脱离政府补助, 单纯依靠商业演出养活自己, 是非常困难的。要摆脱这种困境, 除了期望市民对文化、艺术需求的增加外, 必须寻求新的模式。就目前而言, “商文结合”、“以商养文”无疑是较为成功的模式。

A.建筑结合——以湖南大剧院为代表, 把电影、零售、娱乐、餐饮、健身、商贸等功能与剧场结合在一起, 通过其他商业设施的稳定收入来保证剧场的日常运作。为了商业利益的最大化, 甚至不惜把剧场设置在三楼 (图2、图3) 。这样虽然给剧场管理、装台卸台、观众疏散等都带来了较大的麻烦, 却能把经济价值最大的一、二层留作商业之用, 从而能获得更多的经济利益。

B.区域结合——简单地把商业设施引入剧场中虽然能在一定程度上提高剧场的经济收益, 但对剧场的运作管理也带来了不便。深圳保利剧院采用了新的模式, 把剧场作为一个单体建筑, 与其他文化、娱乐、百货、超市、餐饮、酒吧等一起共同组成一个大型综合购物中心——深圳保利文化广场 (图4) 。这一大型综合体以文化为特色, 以商业为载体, 开创了新的文化商业形态。

从这两个实例可以看到, 剧场通过与商业设施的结合, 不仅能增加经济收入, 为剧场的良好运行提供了保证, 而且商业设施吸引和集聚了大量的人流, 为剧场上座率的提高也奠定了基础。因此, “商文结合”、“以商养文”是当前剧场正常运作、脱离政府支助的有效模式。

6.3 模式C——“开放场所”

剧场要实现真正的市场运营, 就必须完全融入到市民生活中, 成为市民社会交往的场所, 成为市民生活的一部分。然而, 目前我国剧场大都实行封闭式管理, 除有演出的日子外, 其余时间都不对外开放。久而久之, 剧场就成为冷冰冰的、远离市民生活的场所

然而, 剧场运营要摆脱政府的资助, 要增加每年的演出场次, 要提高演出的上座率, 归根结底是要把市民重新吸引到剧场来。这种回归, 不仅有赖于市民本身生活水平和艺术修养的提高, 更重要的靠剧场自身的开放程度、开放时间的转变, 使之重新成为市民生活的中心。因此, 剧场更多地向市民开放, 为市民提供合适的交往时间、交往空间乃至交往主题 (包括举办各类艺术沙龙、讲座、免费演出等) , 都能使剧场更贴近市民的生活, 拉近剧场与市民的距离。同时, 剧场扩大开放所带来的人流增加, 对剧场内或邻近剧场的商业设施而言, 无疑能带来更多经济利益。

6.4 模式M——“预留站位”

很多剧场每年总有几场乃至十几场的演出会请来著名的演出团体和演员。即使这些演出的票价比平日高, 演出也总是座无虚席、一票难求。但若单纯为了几次演出而盲目加大观众厅的座位规模, 不仅大大增加建筑造价, 剧场的运营成本也相应增加, 可能会得不偿失。

与此同时, 笔者发现在一些剧场的票价水平较高 (广州大剧院的最低票价为80元) , 这使一大部分经济收入较低、却渴望接受艺术熏陶的观众因为经济的原因而失去进入剧场的机会。反过来又在一定程度上降低了剧场的上座率, 形成“双输”的局面。

鉴于上述两点, 笔者建议, 能否借鉴西方剧场的模式, 考虑在观众厅的某些区域设置活动座椅, 在需要的时候可以布置成站位。这样一来, 既可以在门票销售火爆时把这些区域的位置改为站票出售, 通过增加观众的数量来增加票房收入, 提高剧场的经济收益。同时, 在普通演出的日子, 也可以尝试把部分座位改为站位, 适当降低票价把真心热爱艺术、热爱戏剧的观众重新吸引回剧场中来。

当然, 要观众站着观看演出, 感觉太不人性化, 不符合当前的社会潮流。但很多艺术爱好者提及在美国观看演出的经历, 虽然站两三个小时观看一场演出的确使人腰酸背痛, 但对于一个真正的艺术爱好者而言, 还是值得的并可以接受的。

对于站位的区域, 笔者建议可以参考西方剧场的经验, 设置在楼座侧边包厢的位置 (图5) 。这一区域虽是包厢, 但水平视角和垂直视角都比较大, 视觉条件很不理想, 有些座位仅能看到2/3的舞台区域。因此, 很多剧场虽然包厢座位的票价都比较低, 但销售仍不理想。在此设立站位, 由于票价最低, 视觉条件稍差无疑是可以接受的, 观众更主要的目的是接受艺术的熏陶。特别是在音乐会演出时, 视觉条件并不那么重要。站位的设置能有效增加观众密度, 形成热烈的观演气氛, 在一定程度上激发演员的演出热情和冲动, 使演出质量大为提高。

7 结论

从1868年我国第一座西式剧院——澳门岗顶剧院的建成[4], 至今已有近150年的历史。然而, 与社会、经济、科技、生活的发展相比, 剧场的发展和变化无疑是缓慢的, 这最终导致市民逐渐远离了剧场。随着国家、政府对文化产业的促进与支持, 剧场的管理者正努力抓住这一机会, 加快剧场的发展。新的科技进步为此提供了技术支持, 各种可变舞台、可变台口、T.D.I形制的出现, 为剧场提供了更多变化的可能, 也为新的演出方式、新的视听效果奠定了基础, 从而更可能把观众重新吸引到剧场中来。剧场的规划、设计、建设必须适应及满足这一发展要求和剧场的商业化趋势, 以使剧场更符合实际、时代、观众的需求。

剧场设计 篇2

教学目标：

1、引导学生利用身边的各种材料，开动脑筋，制作指偶。

2、引导学生学会一起合作，模拟舞台表演。

3、通过本课的学习，让学生了解我国传统的民间艺术，提高审美能力。

教学重、难点：

1、掌握指偶的基本制作方法及技巧。

2、能结合不同的材料和表现方法完整的制作一个有特色的指偶。

教学课时：2课时

教具学具：手工纸、双面胶、剪刀、戏台道具、彩色笔、毛线。

教学过程：

（第1课时）

一、组织教学

二、讲授新课

（一）导入新知

欣赏木偶戏表演，并向学生介绍一位远道而来的朋友—芝麻绿豆官（木偶人物）。

学生与木偶人物交谈，发掘木偶身上最大的特点？[必须由手来操纵] 引入：小朋友想不想也做一个可以像芝麻绿豆官一样在手上操作的小玩偶啊？（生答。）

揭示课题：指偶剧院

（二）探索新知

1、尝试：介绍木偶家族的另一个成员——指偶，由各小组的组长来展示。

2、思考：小指偶跟木偶的不同和相同之处。

3、讨论：各小组组长将展示的纸偶带到小组里进行讨论。

A：组长将表演的感受与组员分享。

B：讨论各小组不同指偶的制作方法。

4、探索：请小朋友开动脑筋，想想还有什么不同的方法或不同的材料，可以制作出更好的指偶。

5、总结：老师把小朋友的意见进行总结，并稍做示范、引导。

三、学生制作，教师辅导，优秀作业点评

四、欣赏

请小朋友和老师一起去欣赏一些不同的指偶作品，学习别人的长处。

五、收拾与整理

（第2课时）

一、组织教学

二、课堂教学

1、检查作业情况

2、复习知识

3、学生继续作业，教师巡回指导。

三、作品交流

将作品展示到戏台上表演，看看谁做得最棒，表演得最好。（强调表演时只伸出操作指偶的指头，其他手指要收紧。）

四、师生互相交流，评选出最佳制作奖、最佳表演奖及团体协作奖

五、课堂总结

引导学生爱惜作品，并进行变废为宝的环保教育。

教学后记：

多媒体情景剧场的设计与制造 篇3

【关键词】多媒体技术；投影技术；场景效果；剧场设计

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2014.06.011

多媒体技术（Multimedia Technology）是运用计算机对文字、图像、动画、声音、视频等多种信息进行综合处理，并且将这些信息和人们的感官进行交流互动的技术。

1 视频投影技术及设备发展

目前，作为视频的投影技术已经在更广泛的领域中被使用，特别是在当前艺术创作和演艺活动之中。

视频投影技术经历了从单幅到多幅、从硬拼接到软拼接的变化；投影机也经过了从低亮度到高亮度、从低分辨率到高分辨率的发展过程。而投影幕也在不断地变化：从平面幕到弧形幕、环幕、球面幕，一直到异形幕；投影的载体也在不断变化，如：水幕、雾幕、烟幕，一直到不规则异形体。

“幻影成像”的多媒体技术实际上就是一种视频反射技术。

2 多媒体情景剧《一代名将左宗棠》的创意和构思

在创作多媒体情景剧《一代名将左宗棠》的初期，创作人员就定下宗旨：

（1）首先创作剧本根据剧本要求来建造剧场；

（2）剧本的创意必须运用“幻影成像”的多媒体技术，人物的幻影采用与真人 1 ： 1 的比例（见图1），在视觉和听觉方面采用3D效果，来加强纵深的体验和感受；

（3）使幻影虚拟影像和真人演员共存互动；使幻影虚拟影像和观众共存互动；

首先设定当年左宗棠生活的书房和会客的场所；让观众在现场实地游览参观（见图2）；再来到室外庭院中观看室内当年左宗棠的故事（见图3～图5）；采用“沉浸式”的演艺方式，运用“时空穿越”让现代主持人和近代人物左宗棠共同演绎历史故事。

3 多媒体情景剧场的实施

3.1 1：1幻影成像剧场的基本原理

幻影剧场是一种集合了声、光、电等多媒体形式，并利用光线的反射、折射、衍射原理来制作的成像设备。由立体模型场景、造型灯光系统、光学成像系统、影视播放系统、计算机多媒体系统、音响系统及控制系统组成。系统将“实景造型”和“幻影”的光学成像相结合，把所拍摄的影像（人、物）投射到布景箱中的主体模型景观中，以微缩方式表现出现实当中宏大的场景或还原各种历史事件，演示故事的发展过程。

根据幻影成像技术要求，台口到一顶（第一道顶灯）的位置是影像的反射装置，观众看到的虚拟影像，实际上是通过一块大型镀膜玻璃反射的影像，我们在台口的地下安装投影机，向顶面的投影幕投射影像时，观众通过镀膜玻璃的反射便看到了投射影像（见图6），只要制作各种各样的视频，就可以在空间里呈现各种各样虚拟的画面。在这一组反射装置的前面和后面用竹帘将其遮挡起来，演出开始时再把竹帘收起来。

3.2 设计图

灯光设计平面布置（见图7）中，第一道顶灯和观众席采用LED聚光灯进行照明，二顶、三顶和四顶采用LED散光灯均匀照明。场景内的灯光光区要严格控制好，以免影响幻影的质量。

情景剧场采用5.1立体声音响系统，中置和左右声道扬声器安装在台口的上方，观众的后部是两个后置扬声器，重低音扬声器藏在前面栏杆的后面（见图8）。

3.3 前期人物情节3D影片的抠像拍摄和制作

在建造情景剧场的同时，根据分镜头剧本开始拍摄人物情节3D抠像影片，观众戴上3D眼镜，就可以看到三维立体效果的画面。使用Panasonic 3D P1 双镜头摄像机在黑背景前进行拍摄，必须保证机位的视点（也就是观众的视点）、道具的尺寸和位置、照明灯具的灯位和将来情景剧场完全一致，这样才能使以后呈现的虚拟的影像和情景剧场的实景道具完全吻合。

为了加强Z轴的纵深感觉，专门设计了以下几个场面：

（1）左宗棠怒斥外国公使，将手中茶杯扔在地上，茶杯碎片溅出台框（见图9）。

（2）左宗棠主持建造的军舰“万年青”号从纸面上冲出，驶向观众（见图10）。

（3）我国第一艘航空母舰“辽宁”号和舰载机冲出台口（见图11）。

（4）人物角色书写的文字冲出画面（见图12）。

在拍摄的抠像视频中，对茶杯的碎片、“万年青”号军舰、“辽宁”号航空母舰、歼15舰载机再进行计算机建模以及三維动画制作，加强身临其境的感觉，获得了较好的效果。

3.4 现场视频、灯光、音响、控制系统的安装和合成调试

情景剧场现场的反射玻璃、投影幕、投影机、灯具、音响设备以及控制设备安装到位，3D抠像影片制作完成后便开始在现场进行总调试。

在视觉方面，要保证通过反射所拍摄制作的视频影像的亮度、对比度、饱和度的设置与现场真人在实景中一致，同时，现场灯光照明的亮度和变化设置与视频影像一致。

在听觉方面，在现场观众区设置调音台，运用多音轨对角色的台词、效果声以及音乐进行立体声制作，精心做好音频文件。

最后把视频、音频和灯光变化编程的程序通过“一键制”的控制系统进行播放。

3.5 运用视频3D技术演绎“3D幻影成像”

以下通过演出实景图片来展示多媒体技术在情景剧中的应用（见图13?图15）。

为了加强幻影虚拟影像和真人的交流和互动，设置了真人进入实景，取出虚拟影像人物留下的折扇，走到观众区展示影像人物题写的扇面（见图16）。

为了加强幻影虚拟影像和观众的交流和互动，设置了观众与影像人物合影的环节，称之为“Photo time”（见图17）。演出结束后，观众可以进入舞台空间和虚拟影像角色合影，留下美好的记忆。

4 结语

多媒体情景剧实现了幻影虚拟影像与真人演员和观众共存并交流互动，使今后的演艺活动具有丰富的多样性，从而满足观众参与体验的心理，深受大家的欢迎。

浅谈剧场曲线设计 篇4

关键词：剧场,地面,截线

如果沿着剧场地面的纵向对称轴将地面剖开, 得到的截线最理想应该是一条曲线, 而不是直线。这样才能使每位观众的视线恰好从前一排观众的头顶掠过而不受阻挡, 从而使剧场既有良好的视线, 又可以使剧场地面具有尽可能小的升高。这里所谓的“剧场曲线”, 指的就是这条理想的地面截线。

为了使问题得以简化, 在讨论中把视点简化为舞台中心并设在坐标原点。设剧场曲线的方程为y=f (x) 。在图1中, 点A为剧场中任意一排 (最后一排座位除外) 中间座位观众的眼睛, 其视线为OA, 点B是该观众身后一排观众的眼睛, 视线为OB。

如果过点A的垂线与视线OB相交于点P, 则可以把近似地看成是一个常数, 并令其为 (通俗点说, 就是把剧场中的每一位观众的额头, 都近似地看成了同样大小) 。再设点A的横坐标为, 两排座位之间的距离为, 则点B的横坐标为x+l。于是有

这便是剧场曲线y=f (x) 应满足的函数方程由 (1) 解出函数y=f (x) 是本文的目标。为此, 可先把 (1) 化为微分方程然后再解。为使问题简化我们把它化为一阶微分方程 (如果要提高精确程度, 可将其化为二阶或高阶微分方程) :

由泰勒公式得

把它代入 (1) , 整理得

方程 (2) 是曲线y=f (x) 应满足的一阶微分方程。下面我们来求解这个方程, 由于它所对应的齐次方程是

即

通过积分得到其通解为y (x) =C1x。再常数变易:令f (x) =u (x) x, 则有

把f (x) 与f' (x) 都代入 (2) , 得

于是

从而得

即

1) 。先, 这就是本文要探究的最终目标--剧场曲线的近似方程。在这个方程中, d等于任意一排座位比前一排升高的高度, 一般取0.1m, l等于前后两排座位之间的距离, 一般取0.7m。

根据方程 (3) 描绘出的剧场曲线示意图如图2。

参考文献

[1]《民用建筑设计通则》中华人民共和国建设部.

剧场演出安全预案 篇5

2011年9月28日下午，新疆维吾尔自治区墨玉县文工团将在我馆小剧场举行文艺演出。为了确保演出的秩序和安全，特制订如下预案。

一、成立专门的组织机构

文化馆在演出前召开班子会，研究演出安全问题，并成立演出安全领导小组，通过会议贯彻落实此次活动的安全要求。

安全领导小组： 组长：刘春雨

副组长：王小兵 王银凤 徐艳朋 成员：各部室主任

二、建立专人负责的安全网络

1．培训部全体人员负责大门口车辆、人员疏导工作。负责人:郭小辉(大门口外车位的预留及车辆安置 演出大轿车2辆 军车10辆)2．成立出入剧场疏导小组。负责人:王小兵

引领演出团人员、负责女化妆间——李慧颖、刘维薇（就位后崔场工作）剧场正门（北）疏导人——赵秀娟、王菲菲； 剧场正门（南）疏导人——王雅清、田淑兰

剧场后台门疏导人员、文委小会议室（男化妆间）——谭学会、剧场后消防通道门（铁楼梯）疏导人——秦国成

3．成立会场秩序小组。负责人：王银凤 组织维持会场秩序。刘旭、丁晓鹏负责入场后的观众秩序和巡视，维持好会场秩序。确保演出期间观看秩序良好。

4．成立用电安全小组。负责人：刘永军 负责整个演出期间用电安全。音响负责人：李海泉 话筒负责人：井洪兴、陈宏 王帅 灯光负责人：郭贺云 字幕、背景、道具负责人:孟小键 刘旭 5．成立馆舍治安小组。负责人：徐艳朋 梁彩川（负责一、二层楼道）、刘秀玲 王红霞（负责四、五层楼道）、金骁（负责六层楼道）、贾财、杨纪青负责院内及大门口安全保障工作。要求：每们工作人员坚守岗位，加强巡查，坚决防止被盗及其他安全事件发生。

三、应急措施

1．出现安全事故后，在第一时间通知安全领导小组组长，并积极争取时间，把损失降到最小。

2．明确职责，各负其责。组长为总指挥，其他成员为协调员。总指挥要在最短时间内明了事故的发生原因、发生地点，并迅速部署应急工作。协调员要配合总指挥传递信息，从全局出发帮助并合理疏散人员，并快速拨打110或119和120急救。

3．积极组织在场的有关人员进行安全自救。馆领导做好统一协调工作。在突发事件发生时，总指挥要沉着、冷静，组织人员疏散、自救，尽可能扩大疏散口。疏散必须有工作人员组织和疏导，做到紧张有序，避免发生挤死、挤伤、踩伤人员的情况。组织疏散时必须立即打开安全门，疏散安全检查通道。应急照明必须有效，禁止使用电梯疏散人员。

4．现场指挥人员、工作人员在完成群众疏散和必要的抢险救护工作情况下，根据现场实际危险情况主动撤离的避险措施。撤离前必须采取以下措施，切断电源，将重要文件、票据、现金锁入保险柜或妥善处置，离开房门时随手撞好门锁。

四、处理突发事件人员分工

1.指挥：刘春雨，通报上级的有关部门，指挥全面疏散群众，组织全馆人员扑救事故。

2.徐艳朋，负责报警，指疏散突发事故现场群众，控制、保护事故现场。3.各组负责人组织疏散群众及相关人员撤离，采用适当的方法组织灭火和自救。五．处置措施：

1.接报后，组长和有关人员迅速在现场控制局面。2.组织人员按照程序打电话向领导报告。

3.组织领导根据事态严重程度，边处置情况边向领导汇报。

4.如有人受伤，由120等车火速送往平谷区医院或就近医院进行救治。5.若是意外事故，应尽快组织人员抢救，将受伤者送就近正规医院抢救。六．注意事项

1.各组负责人员遇事一定要冷静，果断采取措施。

2.处理群体性事件原则：迅速平息、减轻伤亡、保护生命、控制事态。

剧场设计 篇6

【关键词】舞台灯光；网络节点；控制器；串口；剧场

文章编号：10.3969/j.issn.1674-8239.2015.12.002

【Abstract】In this paper， the author introduced the design features of a stage lighting network node controller， including the design of multi serial port design， the automatic identification design of data transmission congestion and the design of the network interface.

【Key Words】stage lighting； network node； controller； serial port； theater

1 网络节点控制器的总体介绍

在舞台艺术效果呈现技术手段不断提升的今天，各类智能灯具的应用日趋成熟，规模数量也日趋庞大，以往的灯光控制系统已经不能满足于使用需求。灯光网络控制系统因其超强的数据传输能力、纠错能力和设备加载扩充能力，已被应用在很多新建的大、中型剧场中（系统示意图见图1）。在舞台灯光控制室、可控硅室、假台口、天桥和栅顶等关键部位都设计了网络控制节点，配置了强大功能的网络交换机和各种网络设备，但要使得这些剧场中的灯光设备能完全加入到这整套网络系统中来，有一样关键性的设备是不可缺少的，那就是灯光网络节点控制器。

笔者研发这款舞台灯光网络节点控制器，是通过专用灯光网络协议（Art-Net与ACN），将以太网数据映射并最终转换成普通的DMX灯光协议，把网络灯光数据转成多个串口数据并分送到各个设备上，使得终端的普通灯光设备也都能加入到整个网络控制系统中。而在后期的型式实验和工程应用的实践中，我们又不断地对其进行改进，主要在三方面做了更深层次的研究和性能提升：

（1）提出了多串口的FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）实现方法，由普通的软件实现向用硬件可编程方式实现，这种方式可以满足每个串口都能够随时双向发送接收频率为250 kb/s的DMX512信号，最终实现8个独立的DMX512通道传输。

（2）由于灯光数据在网络上非常多并且实时性要求很高，为了防止网络阻塞，研究了FPGA上对串口信号变化及时反应，在灯光数据未发生变化时，自动降低网络数据的传输间隔，节省网络资源。

（3）选择了更合适的网络接口芯片，实现了10 M/100 M以太网络自适应和端口AutoMDI/MDIX自适应功能。

2 网络节点控制器的多串口设计

由FPGA来实现多个串口。FPGA本身资源比较丰富，缓冲内存可以做在FPGA内部，简化了电路又便于维护。应用FPGA就是将整个系统设计成各个模块，8个双口RAM模块分别对应8个串口，每个串口模块都能够根据设置状态寄存器的值来实现发送串口或者接收串口。在将某个串口设成发送的模式下，串口模块由FPGA的定时器部分来决定每隔30 ms发一帧。我们选择信号帧的周期是30 ms是有原因的，一个DMX512信号帧，是由一个头是88 μs的低电平，加上零号数据，再加上512个灯光数据组成，而每一个数据又都是由11位组成，其中1个启始位，8个数据位，最后2个结束位。保持250 kb/s的速率发送的话，算出一个数据的传输时间是44 μs，那么一般情况下大约23 ms就可以发完一帧数据。还要考虑数据的帧和帧之间再留一些时间的空余，那么串口模块30 ms发一帧完全符合设计要求。而MCU（Microcontroller Unit，微控制单元，又称单片机）只需要灯光数据更新的时候才会把数据写入每个串口所对应的双口RAM（Random Access Memory，随机存储器）中，由串口模块定时将其中数据读走并按照固定帧格式发送出去。因此，这种机制使得MCU不需要将大量宝贵的系统时间花费在数据的搬运上，使得系统的运行更有效率、更加准确，从而提高产品的可靠性和安全性。

在FPGA内设计了几个主要应用模块：双口RAM模块（见图2），串口发送模块，串口接收模块。

3 对数据传输阻塞的自动判别设计

因为此网络节点控制器可以支持4到8个串口，具体每个串口是收还是发的状态，由串口模块寄存器里的值所决定。这就会出现一个问题，当所有的串口都被设成是接收状态时，就会使得这些串口都几乎同时向双口RAM里写数据。为了保持灯光数据的实时性要求，MCU这时的首要任务就是尽快将数据从双口RAM中提取出来，并打包成网络数据包，再通过以太网发送出去。而每一个串口收到的数据帧和帧之间的间隔可能也就在25 ms到30 ms左右，这时候的数据流量将会变得异常大，MCU的整体数据处理能力毕竟有限，此时系统将会变得异常繁忙，这种情况对整个系统的稳定性来说是非常危险的。一般说来，控制台发过来的DMX512数据，没有办法去减少或者限制，很可能就是一帧接着一帧连绵不断。那么有可能避免MCU系统的过度疲劳吗？笔者想从产品的实际工作情况中找办法。

从一般舞台灯光控制的经验来看，一场晚会或一次表演每一路灯光数据并不是时时刻刻在变化的，虽然DMX512信号数据是一帧一帧连续不断地发出的，但是大部分的时间里，其信号数据值是相同的。如果FPGA能够自己判断出前后两帧数据是否相同，那么这个问题也就迎刃而解了。这种方法的思路就是：如果前后两帧数据值相同，MCU就可以不理会，不向网络发新的数据包；如果它们不同，MCU再更新数据包。这样网络数据流量将会大大减少，MCU为搬动数据而花费的系统处理时间也会大大减少。

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怎么比较呢？因为此时双口RAM的切换操作控制权交给了MCU，FPGA本身并不能直接控制当前提取的是哪一块的内容。但笔者分析发现，可以通过合理的方法来设计双口RAM模块功能来解决。因为串口中每一个接收进来的字节数据是放在一个特定的变量里，而根据设计的双口RAM的特性来看，前一帧的相同路径的数据放入双口RAM后将会出现在设计的UART_RAM1_b变量里（见图3），通过此变量数据和当前双口RAM单元中数据比较，就可以判断前后两帧灯光数据是否相同了。

4 有关接口的设计

本网络节点控制器使用了W3150A加上RTL8201的组合（见图4）。W3150A是一款硬件协议栈芯片，该芯片符合高速的数字化网络连接方案，同时将TCP/IP等协议栈嵌入到硬件当中。它的基本功能是将并行的8/16位数据或高速串行数据加以处理，将数据以TCP/IP或者以UDP/IP等协议传给以太网控制芯片，从而实现数据在以太网上的传输。RTL8201是专门用于以太网对接的芯片，它是一个单端口的物理层收发器，实现了全部的10 M/100 M以太网物理层功能，提供全/半双工操作、支持双绞线和光纤的输出。

5 产品测试和系统分析

网络连接和灯光网络协议（Art-Net）的实现，我们使用了ARTNET网站上的ArtView软件来测试，这个软件是免费提供的。在一台PC机上安装此软件，打开将会出现以下画面（见图5）：

用一根交叉8芯普通五類网线将PC机和本以太网络转接器相连，将PC机网卡的IP地址设成：2.0.0.1，此软件界面就会显示出已经连接上了网络转接器（见图6）。其左下角的工具栏里就会出现，有灯光网络节点设备连在网络上，IP地址是2开头的。

5.1 第一步

第一步：接收DMX512数据转换成灯光网络数据包发至以太网的测试。

用一个灯光控制台发送DMX512信号给转接器的任意一个RS-485串口端，和此控制台相连的串口设置成接收状态，并且转换成Universe1的网络数据。转接器通过网线和PC机是相连的。如果转接器工作正常，在PC机的这个测试软件上就可以看出512路信号的每一个值。控制台发出的512路灯光亮度信号是32%时，软件数据界面如下（见图7）。

界面左下角可以看到，这512路数据是放在灯光网络数据包的组Universe1里，每一路的值都收到并且显示32%，接收到的数据完全正确了。

5.2 第二步

第二步：由PC机发送灯光网络数据包给节点控制器，并转换成DMX512信号的测试。

还是使用一个专用测试软件（见图8），进入发送菜单选择Art-Net组Universe1。

接下来进行DMX512信号的验证实验。将节点控制器的任意一个串口设为发送状态，接收的灯光网络数据包是Universe1，那么串口就会自动发送DMX512数据，用专用级示波器可以查看串口的数据格式（见图9）。

从图9可以看出DMX512的复位信号。根据文化行业标准WH/T-2008《DMX512-A灯光控制数据传输协议》要求的复位信号最小值为92 μs，本产品是92 μs，符合标准要求。

从示波器显示（见图10）中，可以看到其中一路亮度数据单元，这个单元宽度是44 μs。

因为DMX512的速率是250 kb/s，一个单元由包括起始位和停止位共11位，每一位是4 μs，完全符合DMX512数据标准。通过以上这些测试步骤，可以确定这款转接器信号稳定达到了设计要求。

6 结束语

本文提到的舞台灯光网络节点控制器，因其设计特性特别适合应用在智能灯具数量大并对灯光艺术效果要求高的演出场馆，并且可靠性和安全性符合相关规范，现已经在国内大、中型场馆中推广和应用。笔者也会不断关注其应用表现，持续升级改进，使得此款产品在各类演出中发挥出更大的作用。

（编辑 张冠华）

常规剧场舞台机械设计方案 篇7

剧场是重要的公共建筑, 是展现表演艺术, 为人们提供休闲、娱乐、精神享受和社交的艺术殿堂。先进的剧场是经济、文化、社会文明的标志。世界上有很多享有盛名的剧场, 如:莫斯科大剧院 (俄罗斯, 1824年) 、维也纳国家歌剧院 (奥地利, 1868年) 等等。自20世纪60年代以来, 随着现代化技术的发展, 世界上又建起了一批国家级的现代化剧场。其中著名的有:纽约林肯表演艺术中心 (美国, 1965年) 、东京国立剧院 (日本, 1966年) 、悉尼歌剧院 (澳大利亚, 1973年) 等。由于中国经济的腾飞使得中国在世界的舞台上占据了很重要的位置, 经济的发展必然也带动了文化产业的发展, 国内很多现代化的大城市也纷纷建起了剧院来满足社会文化的需要[1]。国内比较大的剧院有:国家大剧院、武汉琴台大剧院、上海大剧院等一批大型的现代化剧场[2]。

2 舞台机械设备功能及应用

剧场的建设一般包括演出舞台区域、侧台换景区域、观众座椅区域、演员排练区域及剧场办公区域。一个常规的剧场设施有灯光音响设备、舞台机械设备、办公设备及各种消防安全设备等等。其中舞台机械是舞台设备的主干, 是影剧院礼演堂的重要组成部分, 对舞台幕布、舞台灯光的设计起至关重要的作用。舞台机械设计的好坏直接影响到舞台的整体效果, 他就好比一幢大楼的根基一样。而且舞台机械设计和安全也有很大的关系, 舞台机械主要包含吊挂类设备 (吊杆、单点吊机、灯光排架等) 、舞台台面设备 (升降台、乐池、旋转台、车台等) 组成[3]。

舞台吊杆分为电动和手动两种, 其中手动吊杆为比较早期的设备, 现在基本已经淘汰。吊杆主要用于悬吊和升降各种幕布、灯具、布景等物, 是频繁运动机械, 所以吊杆也是舞台安全的主要系数。电动吊杆的作用可以降低工作人员的劳动强度, 起至事半功倍的效果。如果一个舞台的深度有20m, 我们可以配置电动吊杆38道, 其中38道景杆 (含1道前沿幕吊杆和1道天幕吊杆) 、8道灯光吊杆 (包括2道二维侧光灯架) , 1道升降电影银幕架、1道灯光渡桥及无极均匀伸缩大幕机1套[4]。

现在的剧场吊杆一般运用了斜齿轮减速箱减速系统, 磨擦系数小, 传动效率高。“集成机”结构, 大卷筒钢丝绳单层缠绕, 电机双制动, 杆体为双杆体结构。控制系统有主控制台控制、移动站控制等多种控制方式。

下面介绍舞台机械吊杆设备具体设计参数:

2.1 电动吊杆

1) 设备概况

设置于主舞台上部, 用途广泛, 既可用于提升布景、各种幕布、二道幕、边檐幕和会标, 也可以吊挂灯具、参与演出等。

2) 电动吊杆由下列部分组成

(1) 桁架式杆体;

(2) 卷扬系统:包括电动机、减速器、制动器、卷筒、滑轮组件、钢丝绳和配件等;

(3) 保护装置:包括超程开关、松绳装置、超载 (过流) 保护和电路保护装置等。

3) 控制系统采用可编程序控制器, 可以在主操作台、移动式操作盘上进行控制。

4) 在操作台 (盘) 上能设定吊杆的位置 (行程) 速度 (时间) , 并具有运动状态和定位显示以及记忆存储等功能。在操作台 (盘) 上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。

5) 技术参数

() 数量:套

(2) 宽度:22m

(3) 行程:20m

(4) 速度:0.3m/s

(5) 载荷:6.0kN

(6) 定位精度:±3mm

(7) 驱动方式:电动卷扬机

2.2 灯光吊杆

1) 设备概况:灯光吊杆设置于主舞台上部, 专用于吊挂舞台灯具。

2) 电动景杆由下列部分组成:

(1) 带有灯具保护装置的钢制桁架杆体;

(2) 卷扬系统, 包括电动机、减速器、制动器、卷筒、滑轮组件、钢丝绳和配件等;

(3) 安装在桁架上的电缆收放装置;

(4) 保护装置, 包括超程开关、松绳装置、超载 (过流) 保护和电路保护装置等。

3) 控制系统采用可编程序控制器, 可以在主操作台、移动式操作盘上进行控制。

4) 在操作台 (盘) 上能设定吊杆的位置 (行程) 、速度 (时间) , 并具有运动状态和定位显示以及记忆存储等功能。在操作台 (盘) 上设有上升、下降和紧急停车按钮和单独的操纵杆等。

5) 技术参数

(1) 数量:8套

(2) 宽度:20m

(3) 行程:19m

(4) 速度:0.2m/s (5) 载荷:8.0kN

(6) 定位精度:±3mm

(7) 驱动方式:电动卷扬机

2.3 大幕机

1) 设备概况:对开式大幕机设置于舞台台口处, 是剧院演出必不可少的专用设备。电动驱动调速对开, 也可手动对开。

2) 大幕机由下列部分组成。

(1) 钢结构架、对开幕导轨、均匀收缩机构和电缆收放装置;

(2) 对开驱动装置, 包括电动机、减速器、制动器等;

(3) 滑轮组件;

(4) 钢丝绳和配件;

(5) 保护装置等。

3) 控制系统:本地控制柜控制。

3 舞台机械设计原则

3.1 钢结构

1) 所有承重的钢结构件, 其结构刚度大于1:1000;

2) 钢结构件应设计合理, 钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷;

3) 钢结构件所用材料应符合有关标准;

4) 钢结构焊缝须符合有关规定, 主要焊缝应进行无损探伤检查。

3.2 吊物与卷扬装置

3.2.1 卷扬机

卷扬机上的电动机和制动器应联合动作, 只有电动机电源接通时, 才能许可制动器打开;万一制动器打开, 而电动机没有接通电源时, 只许吊杆 (负载) 静止或低速下降。

3.2.2 卷筒组件

1) 卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍;

2) 卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成;

3) 钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5°;

4) 卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。

3.2.3 滑轮

1) 滑轮的节圆直径, 不应小于钢索直径的28倍;

2) 滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承;

3) 滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置;

4) 钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5度。

3.2.4 钢丝绳

1) 悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳;

2) 预先检验:供货时所有的钢丝绳均应测试;

3) 现场处理:钢丝绳在安装期间应小心处理, 不能以任何方式技术打结或损坏;受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理;

4) 安装:钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦, 在有损坏或卡住风险的地方, 应采取正确防护措施;

5) 悬挂支承:穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方, 钢丝绳应在滑轮上进行支承。

3.2.5 钢丝绳配件

1) 钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件;

2) 钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配;

3) 使用钢丝绳夹的地方, 每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。

3.3 杆体

1) 吊杆采用圆管杆或桁架杆, 管子或构架应平直、无扭曲变形;

2) 管杆采用优质无缝钢管制造;

3) 杆的接头应尽量少, 接头采用实心圆棒与管子配合;

4) 悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整;

5) 管端:管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头。

3.4 限位、定位、超程开关

3.4.1 限位及定位开关

1) 行程终止限们开关:行程终止限位开关应能测出设备正常行程并使之停车;

2) 中间定位开关:在合适的地方配置中间定位开关和减速开关;

3) 直接碰撞限位开关:行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。

3.4.2 超程限位开关

超程限位开关:所有电动设备都应安装单独的超程限位开关, 以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。

3.5 电动机

1) 工作循环:舞台机械按断续操作设定。每个工作循环规定为在载荷条件下6次全行程运转并有15min停顿。

2) 电动机型号:舞台机械的传动装置, 采用国内或国际知名品牌。

3) 功率因素:所有电动机的功率因素应大于或等于0.85。

以上是对舞台机械常用吊挂类设备技术设计参数的简单说明。舞台机械台面设备由于机械结构复杂, 对剧场建筑条件要求较高, 暂不做说明。

4 结束语

剧场内舞台机械设备是对专业演出的辅助及设备。一台好的剧目缺少不了舞台灯光音响, 机械及各种专业人员的配合。现在的舞台机械设备已经向高效率、高稳定性以及高安全性的方向发展。我国现在正在大力开展文化建设, 舞台剧作为人们文化生活很重要的一部分在我国正展现出欣欣向荣的发展。而舞台机械作为剧场演出不可或缺的辅助设备, 具有很强的发展潜力和广大的发展空间。我国的舞台机械设备也正在积极的向世界先进国家的标准及性能靠近, 相信在不远的将来一定能与世界发达国家相媲美。

参考文献

[1]徐奇.国内、外舞台机械的发展状况[J].艺术科技, 2001, 16 (1) :8-21.

[2]俞健.剧场建设现状与展望[J].《演艺科技》2010, 46 (6) :28-33.

[3]李畅.剧场建设&舞台机械[M].北京:《演艺设备与科技》杂志出版社, 2006.

剧场建筑供电设计及谐波治理 篇8

当前,我国从中央到地方,大力支持文化建设,使得文化建设事业迅猛发展。剧场作为文化产业的前沿阵地,在全国各地的兴建也犹如雨后春笋一般,同时剧场建筑的设计也面临着新一轮的考验。在电气设计方面,作者在以往的工程实践中发现,舞台设备的供电、舞台调光设备产生的谐波危害及治理等问题尤为突出,这也是剧场电气设计的关键。

2 负荷分级及供电要求

设计之初,用电负荷等级的确定尤为重要。首先应明确剧场等级。剧场建筑根据耐火等级及耐久年限可分为特、甲、乙、丙四个等级,其中,特等剧场的技术要求根据具体情况确定;其用电负荷等级确定及供电要求应符合相应规范要求,具体如表1所示。

3 电源及供配电系统

特、甲等剧场中舞台机械,舞台照明等设备用电均为一级负荷,按照规范要求,应从两个不会同时损坏的变电站,分别引一路10kV电源,每路电源均能承担全部二级以上负荷,两路10kV电源同时工作,互为备用。当受条件制约,仅能提供一路10kV电源时,则应设置柴油发电机组作为第二电源。乙、丙等剧场的负荷分级确定应同时遵循一类或二类高层的负荷分级原则,负荷级别应按高者确定。若为一类高层建筑,则按一级负荷要求供电;否则按二级负荷要求,由两回线路供电或由一路10kV专用电缆供电。一级负荷中,特别重要负荷则应设置柴油发电机或UPS电源作为应急电源。

设计过程中不难发现,剧场建筑中舞台机械、舞台灯光为主要用电负荷,且较大和集中。结合表1中负荷等级的确定及供电要求,特、甲等剧场应由变配电室引独立的两路电源至舞台机械控制室、硅控室,并在控制室内设置双电源互投箱(柜)。乙、丙等剧场的舞台工艺用电则按三级负荷要求供电,由变配电室引单路电源至相应配电机房。其次,特、甲等剧场的空调机房、锅炉房等用电为二级负荷,由于空调机组较为分散,建议采用在适当位置(如:首层配电间)集中设置双电源互投箱的方式供电(此类负荷供电与大型商业的空调设备类似)。其他普通照明、电力等一般负荷则根据供电要求,采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷放射式供电;对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。

另外,由于舞台灯光调光设备中晶闸管的使用产生谐波的干扰,势必对舞台灯光、音响系统等电声设备产生影响,这也直接影响到整场演出的效果。同样,在演出时,舞台机械设备的频繁启动,将引起电源电压的波动,然而舞台灯光设备对电源电压的波动非常敏感(规范要求变压器低压出线的波动不能超过额定电压的3%)。所以,舞台灯光与音响系统、电视转播设备宜由不同的变压器供电;舞台灯光、舞台机械也不宜接在同一台变压器上。

4 变压器的接线方式

剧场的舞台照明往往采用可控硅调光设备,可控硅调光设备在使用过程中,将使电源波形非正弦化,造成多项奇次谐波分量较大。实验表明,采用Y/Y0接线方式的电源变压器,在三相对称满负荷下,可控硅触发导通角在90°时波形畸变率高达60%以上,形成的3次谐波在变压器铁件中引起的热损失可达变压器额定输出容量的16%,变压器不能满载使用。若在同等条件下电源变压器采用△/Y接线方式,由于△形回路为不对称零序电热构成通路,零序磁通相互抵消,使3次谐波产生的变压器铁件热损失仅为变压器额定容量的0.024%左右,变压器可以满载运行。另外Y/Y0接线方式比△/Y接线方式所引起的相电压偏移大得多。所以,剧场的电源变压器宜采用接线方式为△/Y0的变压器。

5 谐波的危害及治理措施

当正弦波电压施加在非线性电路上时,电流就变成非正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变为非正弦波。对非正弦波进行傅立叶级数分解,其中频率与工频相同的分量称为基波,频率大于基波的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分是非线性的,如UPS、整流器、变频器、电梯、空调、节能灯(荧光灯)、复印机、电弧炉、焊接设备等等,这些非线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中,使电网电压产生畸变,这种谐波“污染”会对电网和用户产生严重的危害。

5.1 谐波对供电设备的危害

由于谐波的存在,在电力变压器、电缆、发电机及电力电容等设备上产生明显的集肤效应,使得电力变压器、发电机等铁磁设备损耗明显增大,产生过热,绝缘提前老化;电力电容器无功补偿装置无法正常投切,电力电容器介质损耗增大、过热、甚至击穿。

5.2 谐波对用电设备的危害

谐波电流对系统的大量注入将引起供电电源的失真度上升,这意味着电源已经不再是纯净的正弦波,因此,凡用电设备不论自身是线性负载还是非线性负载都会受到供电电源失真度上升的影响。例如:一些敏感性负载受到干扰,计算机出错、死机,造成数据丢失、计算机控制的设备出现异常故障;负载电路中产生传导干扰,数据传送故障、通讯间断并伴有工频交流噪声;含有电感、电容器件的电路温度升高,损耗增大,提前老化,使用寿命明显缩短;保护装置异常动作,开关误跳闸;伺服电机产生脉动,异步交流电机产生振动,噪声增大,甚至严重过流烧毁电机等。总之,谐波将造成不必要的能源损耗,缩短设备使用寿命,使系统安全性降低,敏感设备精确度下降,数据传输发生故障甚至数据丢失,存在安全隐患。

剧场建筑中,舞台照明设备大量使用,一般功率在500kVA~1200kVA之间,其中90%的负荷是可控硅调光设备,其他是气体放电光源灯设备。舞台照明设备在工作时将产生大量谐波电流,对电网产生干扰,引起电压、电流畸变。

以下为某剧院灯光电源硅控室现场进行谐波测试数据报告:

通过以上数据发现,在负载率为40%~50%时(为大剧院正常演出时常见的负载率),系统中的谐波畸变率达到48%~53%,谐波含量已严重超标,并且中性线电流过大,达到约150A,而此时的相线电流约50A。灯光硅控设备产生的3次谐波电流在中性线上叠加使得中性线电流过大,从而使得中性线电缆消耗增加,发热量增加,存在发生火灾的安全隐患;且易造成系统保护装置误动作,造成不明原因的断电,影响正常工作。因此,对灯光电源硅控室配电系统进行谐波治理不容忽视。

5.3 谐波治理

对谐波的治理一般采用安装无源滤波器或有源滤波器两种方法。无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧,由电感、电容等元件构成LC谐振回路,当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,对相应频率谐波电流进行分流,提供被动式谐波电流旁路通道,即可阻止该次谐波流入电网。由于具有投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便等优点,且能解决系统谐波问题,可以达到国家电力部门标准。故无源滤波是目前采用的安全无功补偿,并滤除部分谐波的主要手段。

有源滤波器则主要是由电力电子元件组成电路,使之产生一个与系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。有源滤波器具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波,可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点;且滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;但由于受到电力电子元件耐压,额定电流的发展限制,成本极高。然而随着电力电子技术的不断发展,有源滤波技术作为改善电能质量的关键技术,其应用范围也将从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统的电能质量的方向发展。

通过分析,为有效抑制谐波电流,并结合经济因素,在剧场建筑电气设计时,建议采用集中设置无源滤波和就地设置有源滤波相结合的方式。

就地设置有源滤波器适用于谐波源设备相对集中且设备功率较大的场所,如剧场的舞台灯光调光配电机房内,舞台音响、同声翻译的电声设备旁等。通过就地设置滤波器,能最有效消除此类非线性设备产生的谐波对其供电电网的反馈,减少其对相邻配电网上其他设备的传输干扰。其配电电流也因其电源的洁净和高功率因数,规格截面的选择也控制在最佳状态,从而减少了无功电能在缆线上的损耗。

集中设置滤波方式,主要以在变电所变压器低压侧设置为主。若在变压器低压侧集中设置有源滤波,由于总的设备容量较大,投资较大,一般仅适用于某些照明类或谐波严重的特定类专用配电变压器旁。集中滤波器方式的另一种更经济实用的应用是在楼内已就地设置有源滤波的前提下,作为后备措施及分级抑制谐波措施,有针对性地对一些较为分散、负荷又小的非线性设备,如电子系统荧光灯、电脑、办公自动化设备、小容量的变频装置等(注:这些设备产生的3次、5次谐波较多)采取在电容器柜内串接对应的电抗器来进行抑制。

图1为某剧院谐波治理方案示意图。

5.4 有源滤波器选型工程实例

某剧场舞台灯光设备容量为800kW,采用可控硅进行调光。根据以往现场测试经验数据,剧场在正常演出时舞台灯光设备负荷率约为50%,此时谐波电流几乎达最大值,谐波畸变率为45%左右。取舞台灯光设备同时系数为0.7。

因此,线路中谐波电流计算如下:

基波电流

谐波电流

因此,选择一台补偿电流为200A的有源滤波器进行谐波治理,其零线谐波电流治理能力为600A。

由于谐波电流精确计算涉及诸多因素,且较为复杂,依据现场谐波测试数据确定有源滤波器补偿电流更为准确,合理。

6 结束语

剧场的电气设计中,谐波的治理尤为重要。另外在实际工程中发现,舞台设备安装容量较大,但使用率并不高。这就需要舞台工艺专业提供相关设备的使用系数,或者提供其相关设备用电量的计算书。这样,在考虑选用变压器安装容量时就能更加准确、合理。以上为笔者在以往的剧场电气设计中的一些体会,希望在以后的设计中能给大家提供参考。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

剧场设计 篇9

2.相关建筑和机械布置

与舞台灯光有关舞台机械的台上设备包括前区单点吊机、灯光吊杆、防火幕、大幕机、假台口、调速电动吊杆、侧灯光排架、灯光吊架、重型吊杆、轨道式单点吊机、移动式单点吊机、移动式天桥、台上电气与控制系统等。设置于舞台台口内侧的假台口, 可以将舞台开口由宽36米缩小到宽16米。假台口为双层结构, 以减少不使用假台口时其占用的台口内侧空间。大幕是用来分隔舞台区与观众区的第一道幕, 设置于舞台台口处的大幕机, 具有对开、提升的两种功能, 两种功能均可电动调速, 重复操作反应速度快。大幕机是使用最频繁的舞台机械。设置于主舞台上部的调速电动吊杆, 用于提升布景、各种幕布和吊挂灯具等。吊杆根据演出需要, 可以15台组合同步运行。大厅上空共配置了265道不同长度的灯光吊杆、4套侧灯光排架和16套灯光吊架, 充分满足大厅内的演出照明要求 (见图1) 。观众区上空的18套单点吊机和舞台区的15套轨道式单点吊机、34套移动式单点吊机, 可以在观众区和舞台区提供吊点, 用于悬吊灯具、音箱、显示屏和布景道具等, 可单独运行, 也可编组运行。灯光控制室, 位于一层观众厅后方正中间, 由控制台面2组、电视墙、灯光控制机柜等组成。灯控室配备了UPS不间断电源设备, 保证灯光系统可靠运行。并且配备了内部通话系统和视频监控系统, 面对舞台具有两个大视野的观察窗, 方便灯光师操作。调光立柜室位于舞台上场门一侧5层楼上, 与环形马道同层, 方便电缆与栅顶与各支点间的架设。地面铺设防静电地板, 并有良好的通风降温设备。

3.灯光系统设计原则

z技术先进性:灯光系统设备采用知名品牌, 设备成熟、定型, 但也要考虑投资效益比;

z系统开放性:一方面是技术开放性, 设备符合国际通用标准, 线路端接口、配线符合开放性原则, 未来的扩充、升级容易、方便。另一方面使用对象的纵向开放, 既能满足国际一流演出团体的使用要求, 也能满足国内普通团体的使用要求;

z安全可靠性:控制系统和关键设备要有冗余备份设计。

4.灯光系统设计指标

照度:演出区域平均照度大于1500LX, 观众厅平均照度大于300LX。

5.主要设计特点

以电视演播功能为主, 舞台演出功能为辅。灯具分布为全方位立体分布, 包括纵深方向的正面光、斜侧、正侧光, 上方的顶光、逆光、台面的地排光和预留的流动光, 并可灵活选择或组合光位进行立体的照明和造型。基础光分布主舞台均匀, 无黑区, 既适于大中型会议或电视拍摄的平投光, 又便于演出、排练以及工作照明的选用。

6.灯光控制系统设计特点

控制系统具有可靠性、安全性及可扩展性, 提供的设备符合国际、国内相关技术标准, 控制系统有严格的实时冗余追踪备份, 关键系统采用UPS电源作为保障, 系统可升级为符合ACN协议的标准, 操作系统安全可靠, 系统存储容量充分;系统备有中心控制系统控制, 能监控网络信息、调光柜工作状态、演出信息;组成舞台照明系统舞台区域的所有设备噪声符合多功能演播剧场关于背景噪声的技术要求, 空场时所有设备开启时的噪声及外界环境噪声的干扰不高于NR-30。

二灯光系统设计方案

灯光系统主要由灯光吊挂系统、信号网络控制、电源回路配置、调光及效果灯控制系统、舞台灯具配置、工作灯系统、场灯 (观众灯) 控制系统等组成。

1. 吊挂系统

舞台区和乐池区 (见图3) 共配置了265道不同长度的灯光吊杆、4套侧灯光排架和16套灯光吊架, 充分满足演区的照明要求。观众区上空的18套单点吊机和舞台区的15套轨道式单点吊机、34套移动式单点吊机, 可以在观众区和舞台区提供吊点, 用于悬吊灯光洐架、灯具、布景道具等, 可单独控制运行, 也可编组运行。

舞台正中区吊杆的配置方案不同于以往其他剧场类场所通常采用一道道长杆的配置, 而是采用3米短杆为主多道配置, 这样减少了因舞台上舞美景片或道具阻碍吊杆升降的范围, 使吊杆使用灵活性大大提高。另外纵向上配置了多道1.5米短吊杆, 当舞台大幕降下时整个舞台侧过来就成为一个标准的演播厅使用, 这样1.5米短吊杆结合侧灯排、灯光吊架就可以为演区布光。这是3600平米演播剧场设计多功能的一个亮点。

2. 信号网络控制

信号网络控制系统采用以太网与DMX网络控制相结合的方式, 整个传输系统遵循TCP/IP通讯协议以及USITT DMX512/1990协议;舞台灯光网络传输采用ART-NET协议。在灯控室、调光立柜室、三道面光槽、舞台栅顶、耳光室、跳线房分别设置了8个灯光网络工作站, 组成双环形拓扑网络结构。环网之间通过网络工作站交换机的堆叠, 使环网既可以单独工作, 又互相冗余备份。网络终端接口配置到每个吊杆及需要的灯位点, 在面光槽、眺台、耳光室、观众区中部调光编程位、舞台地面周围、舞台所有吊杆、吊笼均设有网络信号点。另外在面光槽、眺台、耳光室、观众区中部调光编程位、舞台地面周围、舞台所有吊杆、吊笼均设有独立分组的DMX512信号传输系统。这样在所有灯具节点均配有网络和DMX512信号控制, 确保控制信号稳定可靠的传输。

3. 电源回路配置

整个灯光系统共配置了14台调光立柜, 每台96路共1344路电源回路, 每路6kW。选用了HDL-D96PLUS曙光光纤/网络调光柜, 并采用了调光/继电器组合模块单元, 两个独立输出回路合二为一。这样的优点是每个电源插口均可以安装直通电源用灯具如电脑灯, 也可以装传统灯具如聚光灯, 这样也节省了电源电缆。调光与直通模式可以很方便地通过软件切换。所有灯具节点如面光槽、眺台、耳光室、二层观众平台两侧、舞台地面周围、舞台及乐池区所有吊杆、吊笼均配置了电源回路, 并且留有一定的预留以备今后灯具扩展的容量要求。

4. 调光及效果灯控制系统

常规调光台采用2台ETC ION控制台, 2048光路, 主要控制传统调光类灯具, 通过网络连接, 可以互相备份。电脑灯控制台采用2台grandMA2 full-size控制台, 每个控制台可控制8192个通道, 通常情况下做主备份, 可以实现跟踪备份系统, 效果灯较多时也可以2台同时使用。

5. 灯具配置

根据演播剧场设计特点, 舞台的灯位主要由面光、耳光、侧光、顶光、逆光、天幕光、脚光、流动光等区域构成, 如图1所示。

(1) 面光

面光位置由三道面光槽、乐池吊杆区、追光位区组成, 如图2所示, 三道面光槽距离舞台平铺投射位置均约50米左右, 灯具投射点与舞台地面约50°角。主要采用了Clay Paky Alpha Profile 1500切割成像电脑灯, 功率为1500W, 具有6.5°～55°电子线性变焦。并配备了国产750W 5°成像灯作为辅助面光。乐池吊杆配置了国产1200W染色电脑灯作为舞台中后区面光或观众区面光。追光位配置了4台Xenonspot XS-3001追光灯作为补充特效面光, 为3kW氙气追光灯。

(2) 耳光

耳光区由左右两侧耳光室组成, 如图2所示, 两边对称, 每侧上下共3道。配置了1200W染色电脑灯作为舞台侧耳光或者观众区面光使用。

(3) 顶光

顶光区域位于舞台前区正上方吊杆, 采用1200W的染色电脑灯和750W 15°～30°变焦成像灯配合使用。

(4) 侧光

舞台上配置了4组可移动侧灯排和16组灯光吊笼, 可以安装1200W染色电脑灯和2000W电影聚光灯作为侧面光使用。

(5) 逆光

逆光区域位于舞台正上方至中后区域吊杆上, 如图3所示, 分别配置了国产1200W图案电脑灯、1200W染色电脑灯、1500W BEAM光束电脑灯、48颗×3W LED色彩灯, 作为逆光同时对整个舞台进行染色、图案、光束以及气氛等特殊效果处理。

(6) 天幕光

天幕光采用Coemar Super CYC MK2染色电脑灯, 功率为2400W。同时也配备了1250W四联天地排灯, 根据不同的节目类型分别使用。

(7) 脚光、流动光及其他效果设备

配置了300W脚光灯, 视节目类型摆放在台口区域使用。70颗×3W LED色彩灯作为舞台景片等物体的染色光。还配置了2kW影视聚光灯、2kW平凸聚光灯、4眼观众灯、1kW天幕灯、安特利特效烟雾机、流动灯架等灯光器材。以适应各种演出模式的需要。

6. 工作灯系统

工作灯系统由蓝白灯和控制部分组成, 采用SEGT数字智能工作灯控制器。控制器在舞台导演位、灯控室设置了主控面板。主要功能模式有:排练时舞台上基本照明灯, 通常采用大面积的泛光灯;演出时舞台工作区域的蓝光灯, 由导演位按“演出键”后, 所有蓝白工作灯只能呈现低照

场灯控制系统由四按键开关式面板 (位于灯控室和场内) 、场灯硅箱、灯具等组成。采用HDL-BUS智能环境照明控制系统, 全网络化控制。场灯系统可融入舞台灯光的网络控制系统, 灯光控制台也可以对场灯进行控制。场灯控制系统是专业的环境调光设备, 可以长时间地处于工作状态。系统可以根据需求设定成全亮模式、演出模式、会议模式、灯带模式等, 1键开关, 非常方便。开关面板可以设定密码, 防止非工作人员误操作。

三与各专业工种的配合问题

演播剧场灯光工程建设是一项复杂的综合性工程, 需要与配电、空调通风、建筑装饰、舞台工艺等工种之间配合与协调, 才能顺利按照预先设计的工程进度推进。

z与土建之间的配合, 解决灯控室、调光立柜室、观众区中间地面各接口等管线的预留铺设, 调光立柜室电源电缆开口位置等;

z与装饰部门的配合, 解决面光槽灯架安装、耳光室灯光安装要求、眺台灯架的安装等;

z与配电部门配合, 解决调光立柜室灯光配电设计、接地的要求等;

z与舞台机械配合, 解决吊杆、吊笼上电源及信号接口等装置的安装, 舞台栅顶、面光槽等电缆线路的铺设与舞台机械设备之间的位置协调问题等。

通过与上述部门之间反复多次的工作协调、沟通、协商, 解决了很多实际问题, 得以完成灯光系统精准无误的施工与安装。

四结语

3600平米多功能演播剧场的灯光设计充分考虑了开放性、前瞻性和今后的拓展性。设备符合国际通用标准, 所有线路端接口、配线符合开放性原则, 未来的扩充、升级容易、方便。控制系统和关键设备都有冗余备份设计。所有灯光设备均选用了国外和国内的知名品牌, 部分关键性设备选用了国际一流产品、型号, 设备成熟、稳定。该演播剧场于2011年元月首次使用, 通过几场重大节目的录制和考验, 灯光效果如图4、图5所示, 整个系统稳定、可靠, 展示了良好的灯光效果。

摘要：介绍了安徽广播电视台3600平米多功能演播剧场灯光系统的设计, 对其功能定位、相关建筑和机械布置、设计原则、特点进行了分析, 介绍了灯光系统设计方案, 对吊挂系统、信号系统、灯具选择等进行了详细说明, 并分析了与各专业工种的配合问题。

剧场设计 篇10

舞台艺术形象可以概括为视觉形象和听觉形象,从观众的角度就是常说的“看”和“听”两个方面。所以大剧院的观众厅的设计首先应满足观众能看得好、听得好这些最基本的功能要求。剧院音响系统是为舞台表演艺术服务的,或者说是为舞台艺术的听觉形象服务的。它是为表演艺术提供一个高品质声音重放的展示平台。

1 剧院音响设计的重点

剧院音响系统通常包含两大方面,即建声与电声。其设计思想与理念是音响系统设计的一条“主线”,它贯穿于整个音响系统设计的全过程,系统各个部分的内容与构成都是紧紧围绕这一“主线”而展开的。因而,只有设计思想与理念是清晰的、完整的和正确的,才能给出一个符合使用要求的、完美的和高水平的系统设计。

就音响系统设计而言,要摆脱传统的从“技术到工程”的设计模式,就要提倡从“技术到艺术”的设计理念,亦即技术与艺术的完美结合,人性化与科技的结合。只有从“技术到艺术”所提出的系统设计,才能较全面地满足表演艺术的使用需要。就大剧院观众厅最终的音响效果而言,声音重发的还原度要高、逼真、自然(重发声与原声的一致性)以及良好的声像定位(声像的一致性)和声音效果与剧情的一致性。总之,要最大限度地、最准确地体现出完整的舞台艺术表现力。本文将从以下几个方面进行初步探讨。

1.1 发声与原声的一致性

现代剧院大多在一个特定的封闭的声学空间,由一套扩声设备将演出的各种声源进行扩声,同时与声源本身一同馈送至观众席。很明显,通过扩声设备还原出的重发声与声源本身(原声)是否一致不仅是个技术问题,更重要的是个艺术问题。在音响系统设计中,不仅要从技术角度对重发声的各类技术指标进行设计,同时要对重发声与原声的一致性的各类影响因素进行控制,并贯穿到设计的全过程中。

一致性的核心是音色的一致。重发声的音色,从物理角度分析,就是重发声中是否出现了原声中所没有的频谱分量。从音响系统来分析,一定要认真作好观众厅的建筑声学设计。

首先是隔声处理,它是创造一个不受外界影响同时也不影响外界,即声场动态范围大的安静声场,它包括与外界的隔声,扩声房间的隔声,门窗、屋面隔声等。

其次是降噪处理,它是降低声场内各种噪声(如空调、风道、电器等设备噪声)对观众厅声场听觉环境的干扰。

再次是音质设计,它包括反射声的组织与混响时间的计算,这些不仅影响重发声音色、丢失音乐的细节、改变音乐的频谱结构等,还影响重发声的空间感、清晰度,使声音含糊不清。在分析各界面性能的基础上,要分别作好反射面和吸声面设计。然后在核算吸声材料的吸声量时,不仅量要合适,同时各频率的吸声量也要均匀,在观众厅各界面的分布也应均匀。

最后是声场缺陷的避免。这是影响重发声产生音色失真的重要因素,如声聚焦、颤抖声、驻波、回声、声影等。

当然,除此之外,在建声设计中也要注意对声场扩散作好处理使其声场均匀,使每个观众都能在观众席上聆听到生理上最合适的听音声级,获取最佳的艺术效果。

音色一致性除认真做好建筑声学设计外,还要认真做好电声信号的频谱结构。从技术角度讲,就是要求电声系统的非线性失真要小,频率响应要好,本底噪声要低,动态范围要大。

1.2 听觉与视觉的一致性

剧院观众厅的观众在观看表演时,所听到的声音主要来自三个方面,一是演出的自然声即原声,二是通过电声的重发声,三是通过观众厅顶棚、墙面等反射面的反射声。三个分量在观众耳内合成,应与看到舞台上的表演画面一致,这既是技术所要求的,更是艺术所必需的。

听觉与视觉一致性,首先是声像一致,即三个分量的合成声音方位应与舞台上看到的表演画面的方向一致。我们知道在物理上分析,声音信号是矢量,它们的分量合成必须遵循矢量合成法则,其主要影响因素是各分量的矢径(大小)和矢角(夹角)及时序。原声一般都来自舞台面上1～2米左右的方向,从舞台口向观众区接近水平方向辐射。而电声的音箱大多为了有利于向更远处的观众席辐射,安装在舞台口上方或接近台口高的两侧,朝观众区向下辐射。如果这样,很明显,对于观众这两个声音来自的方向不一样。同时在观众厅的中后区,往往是重发声级高于原声级,其结果是,观众看到舞台面上的画面发出的声音是来自高于画面8～9米的舞台口上方,使声与像不一致,很不协调,极大地影响声音的艺术效果。为此在进行音响系统设计时,必须设法把重发声像降下来,这是其一。其二是原声与重发声到达观众区的时间应一致。其三是重发声的声级与原声的比例应合适,不影响声像的定位。

考虑以上因素以及其他方面的要求,音响系统中的音箱布置及向音箱馈送信号的功率与时延等十分重要,直接影响整个扩声的效果,不论是集中布置还是半集中式布置,其音箱布置的原则必须做到:声像一致;声场均匀;有利于克服声反馈,提高传声增益;向音箱馈送信号的功率与时延必须符合声像一致性原则。

1.3 声效与戏剧的一致性

剧院的音响效果不是单纯的声音聆听,它是戏剧艺术性的重要组成部分,也是对戏剧的一种重要补充。为此,剧院声音的效果应与戏剧剧情需要一致。

影响这方面的主要因素,一是音响系统设计,二是调音。首先系统设计时应定位明确,是综合,还是戏曲、戏剧、歌舞、音乐,这就必须根据功能要求进行准确定位,认真确定满足此功能要求的建筑声学与电声技术条件和系统配置,认真做好音响系统设计。

其次是演出中的调音,必须按导演和舞美设计的要求做好现场调音方案,充分利用剧院音响系统的建声技术条件(包括可变混响功能)和电声技术条件,科学进行调音,使观众能够得到完善的艺术所需求的声音效果。

总之,要达到完善的艺术效果,剧院音响系统的设计必须遵循从“技术到艺术”的理念,利用科学技术手段达到表演艺术所期望的、完美的、高水平的艺术效果。

2 设计参考指标

参考GB 50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》文艺演出类扩声系统声学特性指标一级标准;大剧场的扩声形式既要满足L/C/R立体声扩声的要求,又可以满足左、中、右声道分别独立覆盖全场的扩声要求。

大剧场参考设计的标准见表1。

3 设计理念

(1)提高节目源的响度,扩展节目源的动态,满足各种节目的需求。

(2)改善语言清晰度和音乐明晰度。

(3)改进演出中不同声部(念白、唱词和伴奏)之间的声平衡。

(4)具有良好的声还原特性(即保真度)。

(5)具有极佳的声像自然度(即声像一致性)。

4 音响设计案例

4.1 音响系统组成

4.1.1 音响系统的组成原则

(1)音响系统主要控制设备采用模拟调音台设备方案,信号处理和周边设备部分采用数字设备,部分采用模拟设备。

(2)观众厅主扩声音箱采用点声源系统,采用左、中、右扩声方式,并设有独立的次低频通道的扩声系统方案。

(3)舞台返送监听系统采用固定安装方式和流动方式相结合的方案。

(4)在舞台上场门台口、下场门台口、乐池等地方分别设置信号传输、分配接口和流动的返送监听调音台接口。

(5)设置观众席现场调音位的信号传输、分配接口。

(6)选用的有源一体化音箱具备遥控监测功能,通过选配的监控模块不但能对功率放大器的输入/输出进行监控,同时也能对扬声器单元和音箱处理器及散热风扇进行监控。

(7)系统所有输入、输出通道音响信号线经跳线处理,以便于在应急状态下灵活改变系统的路由关系和分配。

(8)系统具有通用性和开放性。

4.1.2 大剧院音响扩声系统机房和调音位的组成

(1)音响控制机房。

(2)舞台返送监听与其他音响信号接口位。

(3)观众席池座的现场调音位。

舞台返送监听与其他音响信号接口位在舞台上场门、下场门、乐池、舞台两侧和舞台后部等使用需要的位置。观众席池座的现场调音位设在池座后部的中间部位。

4.1.3 调音控制

考虑到大剧院的特殊的使用性,该系统采取两个调音控制的设计。一个调音控制为满足现场主扩声的现场信号源拾取、重放、录音和舞台返送监听功能,另一个调音控制主要满足系统的备份和需要时的舞台返送监听控制。总之,两个控制系统既可以独立工作,又可以互相备份。

4.2 扬声器的选型原则

(1)观众席既要满足语言扩声清晰度,又要满足音乐扩声丰满度的音质要求。而混响声虽可增加音乐的丰满度,但它在增加音乐丰满度的同时却会降低声音的清晰度和语言的可懂度,因此这个成分不可没有(太小时会使声音发“干”),也不能过大,以致影响语言清晰度。除充分利用扬声器的指向性对观众席直达声有良好覆盖外,观众席(特别是后区)得到的直达声能与混响声能比值(声学比)要有合适的比值和余量。设计时考虑到剧场的体积较大,实际建成之后,有可能混响时间较长。

混响半径公式:

Dm:混响半径;

Q:扬声器的指向性因数;

R:房间常数(即房间的吸声量)。

由公式(1)可以看出,增大扬声器指向性因数(Q值),Dm也相应增大,由此直达声声能覆盖距离也相应增大,远离主扬声器组的观众席才可以获得较高的语言清晰度。

由此可看出,我们的设计是建声和电声的综合设计,是以解决语言清晰度为主的(在剧场混响时间已确定时,通过提高扬声器的Q值)扩声系统设计。

(2)根据对该剧场的建筑图纸的尺寸计算,用于布置安装扬声器的位置距后区观众席距离约30米,声音的物理传输衰减约29.54dB。按剧场的一级标准,要求观众席平均声压级≥106dB,主扬声器组的最大输出声压级应至少等于或大于136dB。

(3)对于剧场扩声(话剧、戏曲、戏剧、曲艺)低频下限的截止频率应小于80Hz,使系统的频率响应更加宽阔。

(4)必须利用小功率、高灵敏度的扬声器,即电能声能转换效率高的扬声器,响应国家提倡的环保节能。在一个特定的声场中,扬声器的最大声压级与扬声器的电功率、音箱灵敏度和传声距离之间的关系可表示为:

式中:

Pe:加到扬声器的电功率;

SPL:扬声器的声压级;

r:供声距离;

SPLs:扬声器的灵敏度。

由公式(2)可以看出:1)扬声器电功率Pe常数,扬声器灵敏度SPLs越高,同一听音点所获得的声压级SPL越大;2)扬声器灵敏度SPLs常数,扬声器电功率Pe越大,同一听音点所获得的声压级SPL越大。因此要获得同样的声压级,灵敏度SPLs越大,所需的电功率Pe越小。

(5)由于本扩声系统按照剧场的具体使用情况考虑,在扬声器选型上除指标参数达到要求外,对扬声器的音色要求更应该重视,因此扬声器的音色更为重要,我们把扬声器的选型定位在戏剧的最高表现形式——歌剧。而且对一个剧场来说,音响系统占据着很重要的地位,而扬声器的音色又是系统中重中之重,这也充分体现了厅堂中《主观音质评价标准》的要求,这在以往的相关工程中往往被忽略。

4.3 扬声器系统设计

一个好的扬声器系统主要是由以下三方面因素决定,即好的产品、好的设计和好的调试。

在本次蓝天文化影视中心大剧院扩声系统方案设计中,我们以“好的产品+好的设计+好的调试”为准则,对剧院进行了一个声场设计,努力使得本剧院的扩声声场的音质成为国内剧院的标准。

在此扩声系统设计的音箱选用上,我们严格遵循以下几个重要原则:

(1)体积小、功率大、频带宽。

(2)频率及相位响应平坦,极低的失真,音质优美。

(3)远投音箱的指向性强、Q值高、束宽特性平坦,有良好的声场覆盖控制能力。

(4)具有良好的国际品牌认同度。

4.3.1 扩声形式

在本剧院中我们采用常规扬声器三声道主扩声加立体效果声的扩声形式,观众厅主扩声设左、中、右三个声道,三声道分别独立覆盖全场。根据剧院的演出节目的形式,使得整个扩声系统能够兼顾单声道扩声、两声道立体声、三声道立体声等扩声形式。

(1)当剧院节目为语言类扩声(如音乐会、国际会议等)时,我们则采用单声道点声源扩声形式,用中央声道扬声器组和补声扬声器对剧院进行扩声,以保证扩声的语言清晰度,见图1。

(2)当剧院节目为艺术类扩声(如歌剧舞剧、戏剧戏曲等)时,我们则采用双通道单声道扩声形式,用左右声道常规扬声器组和低音扬声器对剧院进行扩声,以保证艺术类节目的演出效果,见图2。

(3)当剧院节目为流行类扩声(如流行乐、综艺晚会等)时,我们则采用立体声扩声形式,用左右声道扬声器组、中央声道扬声器组、低音扬声器和环绕声扬声器对剧院进行扩声,以保证现场流行类扩声的氛围和动态效果,见图3。

4.3.2 舞台返送、扩声系统

舞台返送与扩声直接影响到演员的表演效果,所以对扬声器的要求更加专业和高标准。在设计舞台返送与扩声系统中,我们着重考虑了以下几个方面:抗啸叫性、声音的还原度和功能的专业化。

结合以上几点再加上剧院的特殊性,以及舞台的全动性和使用时要求灵活多变的特性,在方案中舞台返送扩声分两部分进行设计配置:

(1)固定安装部分

因为主舞台的台口比较宽,所以在主舞台两侧的假台口上,安装两只宽角度全频音箱(最大声压级133dB)对整个舞台进行覆盖,可以满足部分的舞台返送监听使用。

(2)流动安装部分

当主舞台发生变化时,为了更好地满足演员返听和流行音乐演出时的流动返听的要求,我们配置了4个大功率监听音箱(最大声压级132dB)作为主舞台区域的流动返送监听和乐池区域的流动返送监听,共4个流动返送音箱作为主要演唱者或乐队的监听,可根据演出的具体需要进行布置和使用。

4.4 调试系统

拥有一流的设备不等于拥有一流的效果,系统只有经过正确详细的校正后才能发挥其最大的效果,所以要通过经验丰富的系统工程师调试,并辅以当今国际上最先进的扩声系统调试仪器。

4.5 信号处理设备

周边(信号处理)设备是音响系统中重要的声音处理设备,选用的功能、性能好坏能直接影响到对于音响信号处理和音色的质量。

4.6 功放系统

选用有源一体化音箱,功率放大器和扬声器单元的匹配在出厂前由厂家配置,所有通道功放额定功率均大于或等于扬声器单元的长期工作功率的两倍,并使Tru power智能电路进行管理匹配。有源一体化音箱具备遥控监测功能,通过选配的监控模块不但能对功率放大器的输入/输出进行监控,同时也能对扬声器单元和音箱处理器及散热风扇进行监控。

摘要：大剧院作为一个重要的文化设施,其数量越来越多,而其中剧场的音响系统设计是剧院成败的关键之一。本文重点通过对典型剧院“电声”这个方面的各个设计环节做了深入探讨,包括设计重点、指标、理念。最后通过典型案例阐述音响系统设计的各个方面。

剧场设计 篇11

6月8日～10日，2014年国际剧场工程与建筑大会（ITEAC 2014，International Theatre Engineering and Architecture Conference 2014）在英国伦敦大学举办。吸引了全球30多个国家和地区的近400位观众前来观摩交流。中国演艺设备技术协会副秘书长、《演艺科技》杂志社主编熊英等参会，与众多海外朋友和新认识的专家交流，向新老朋友介绍协会、展会、杂志等方面的近况及相关活动。

本届论坛由英国剧场技师协会（ABTT）主办，四年举办一次，之前已举办了三届，本届论坛以“演艺空间的未来——人·场馆·技术”为主题，邀请了130余位各国剧场、巡演等领域设计、设备、技术领域的演讲者。论坛同时采用3个会场，除致辞、总论坛和总结发言等时段采用大论坛会场外，其他时间均同时举办2个～3个会议，会议形式包括单一主题演讲和同一主题下几位演讲者的发言和讨论。

论坛主题包括：回顾中国现代剧场的舞台变迁；项目与投影；音乐剧《金刚》的控制系统案例分析；音乐厅的未来；巡演技术；舞台工程涉及的标准；大型演出工程；剧场的教育功能；LED设备；临时剧场；台下系统：视野之外就无用？剧院设计的协调与冲突；舞台自动化系统的新方向；电声技术；歌剧院的未来；未来剧场的20个设想等。

为了推动演艺技术的国际交流，中国演艺设备技术协会特别推荐清华大学建筑学院副教授卢向东担任演讲嘉宾，8日，卢向东以“回顾中国现代剧场的舞台变迁”为题演讲，吸引了约100位听众，演讲后，5位观众就中国剧场建设的现状提问，演讲获得了良好的效果。10日，卢向东参加论坛大型会议“未来剧场的20个观点”并担任嘉宾发言。

剧场展会呈现当地戏剧技术

剧场设计 篇12

1 消防设计问题及对策

(1)存在的主要消防问题。剧场观众厅内均有部分人员先疏散至前厅、再经由前厅疏散至安全出口,其中杂技剧场首层前厅建筑面积过大,由首层观众厅内最远点疏散至室外安全区域的距离约为57m,超出GB 5004595(2005年)《高层民用建筑设计防火规范》第6.1.7条的规定:高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、 营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30m。

(2)性能化设计目标。性能化设计及分析将针对以上问题进行,要达到以下目标:一是保障人员安全,在发生设定火灾时应确保所有人员能安全疏散。应当根据烟气的流动特点和人员的行为特点选用合适的火灾探测报警系统和疏散诱导系统,保证所有人员能在有效安全时间内撤离起火建筑。二是保护财产安全,防止火灾蔓延, 降低火灾的直接和间接损失。

(3)采取的消防措施。针对杂技剧场首层前厅区域因建筑面积过大及由此带来的疏散距离过长等问题,采用将首层前厅区域作为“亚安全区”的设计方案,使得前厅区域本身火灾风险很低,同时也不易受到其他区域火灾的影响,成为一个相对安全的区域,即“亚安全区”。杂技剧场内观众厅部分通过前厅疏散的人员是否能在危险来临之前安全疏散,是要论证的内容,为体现全面性和科学性,选择整个建筑安全疏散作为研究对象。

2 火灾规模及人员安全判定

2.1 火灾规模

自动喷淋系统对控制火灾规模十分有效。因此,对于设有喷淋系统场所的空间,当火灾发展到一定规模以后水喷淋启动,此时火灾达到最大热释放速率。获得最大热释放速率理想的做法是通过实验模拟确定,在一般的工程计算中,可采用参考数据,该项目最大热释放量一般采用1.5~2.5 MW,对于舞台、中庭等危险性大的场所采用8 MW。

2.2 火灾危险判定标准

该项目烟气控制系统的性能化设计目标是保证烟气危险来临时间大于人员疏散时间,参考《建设工程性能化消防设计与评估导则》,设定安全判据为:

(1)危险高度以下空间内能见度不低于10m;

(2)危险高度以下空间内烟气温度不超过50 ℃,危险高度以上空间烟气温度不大于120 ℃;

(3)危险高度 以下空间 内的CO体积分数 不超过0.05%。

2.3 人员疏散安全判定方法

人员疏散安全评估的具体判定准则是如果人员疏散时,人员疏散时间(RSET)小于危险来临时间(ASET), 则人员疏散是安全的,疏散设计合理;反之则不安全,需要修改设计。

人员疏散时间(RSET)由疏散开始时间(tstart)和疏散行动时间(taction)两部分组成,具体见图2所示。疏散开始时间(tstart)即从起火到开始疏散的时间。疏散开始时间 (tstart)可分为探测报警时间(talarm)和人员反应时间(tresp)。 该剧场内设有完善的火灾探测报警和监控系统,火灾探测和发现时间比较短,探测报警时间talarm取值为60s;剧场内的人员处于 清醒状态,建筑内部 空间开敞,视野开阔,且疏散标志清楚,人员反应时间tresp设为120s比较合理的。疏散行动时间taction可由人员疏散模拟软件Pathfinder模拟计算获得。

3 火灾场景设计及烟气运动模拟

3.1 火灾场景设计

根据最不利原则选择火灾风险大的场景作为设定火灾场景,分析发生火灾时空间内烟气蔓延、能见度、温度及CO体积分数等情况,检验在所有消防系统正常工作的情况下,能否保障区域内人员疏散安全。

3.2 烟气运动模拟

结合本项目消防设计难点及历年来剧场火灾的统计数据,共设置18个火灾场景,其中5个火灾场景位于综合剧场,6个火灾场景位于地方戏剧场,7个火灾场景位于杂技剧场,采用FDS模拟建筑内不同区域发生火灾对整个建筑的影响。以火灾危险性大的杂技剧场舞台中央升降台(火灾场景14)为例,火灾发生在杂技剧场舞台中央升降台区域,可燃物为舞台内的幕布、装饰等,起火原因为电器过负荷。该场所设置了自动喷水灭火系统、机械排烟系统。参照《建筑防排烟技术规程》中关于设有喷淋公共场所火灾规模为2.5 MW,无喷淋公共场所火灾规模为8.0MW的规定,考虑该场景危险性比较大,雨淋灭火系统喷头设置位置比较高,最大热释放速率设定为8.0 MW,火灾增长类型为快速t2型,α取0.046 89kW/ s2,设计火灾以快速火方式增长到8.0 MW之后维持该热释放速率稳定燃烧。

根据模拟结果,图3为烟气分布情况。从图3可以清晰地看出烟气层在建筑内的分布情况。火灾发生后烟气由于浮力作用上升,上升至舞台区域顶板后向四周扩散,部分烟气被舞台区域机械排烟系统排出,部分烟气在舞台井内积蓄。600s时,舞台井内烟气浓度逐渐增加, 烟气层高度逐渐降低,并通过失效的防火幕处向观众厅蔓延,1 800s时,场景内烟气层高度约为10m。通过对模拟结果中危险 高度处收 集的各监 测参数数 据分析可 知,1 800s内整个区域内能见度、温度及CO体积分数均未达到危险判据值,因此判断该场景的烟气危险来临时间为1 800s。对比人员疏散时间可知,该场景满足人员安全疏散要求,具有较大安全余量。同理其他火灾场景经论证均满足疏散要求。

4 疏散模拟与分析

采用Pathfinder 2011模拟计算在火灾发生的情况下建筑中人员疏散。Pathfinder是由美国Thunderhead Engineering公司开发的一款人员疏散模拟软件。

4.1 疏散场景设计

结合设置的18个火灾场景,对整体疏散模型进行模拟,根据封堵出口的情况共设计了7个疏散场景,如表1所示。

4.2 疏散方案

以杂技剧场为例,疏散难点集中于观众厅以及前厅各层人员。观众厅发生火灾时,低层池座人员可直接进入前厅通向室外,高层池座、包厢人员 部分首先 进入前厅,再由疏散楼梯直接疏散至室外,如图4所示。当人员集中于观众厅,前厅发生火灾时(火灾概率比较少),由于观众厅仅部分人员需在首层经过前厅疏散至室外,其余各层均有直接通向楼梯间的通道,前厅中的烟气不会对观众厅的人员造 成影响。当人员部 分分布于 前厅各层 时,可由工作人员引导,通过疏散楼梯或二层主入口处疏散,减小对观众厅中人员疏散的影响。同时根据“亚安全区”设计,前厅发生火灾时,烟气控制系统能够有效控制烟气沉降,减缓危险来临时间。据此,前厅及观众厅的人员均能够安全疏散。

4.3 人员疏散模拟结果

进行整体人员疏散模拟,研究人员安全疏散过程并计算得到各疏散场景各楼层人员疏散行动时间taction,结合疏散开始时间(tstart)可计算出RSET值。以Pathfinder模拟得到疏散场景S5为例,发生火灾时,地上建筑人员就近通过疏散楼梯向地面疏散,通过疏散楼梯到达一层室外。根据模拟结果,一层舞台疏散时间为37s,观众厅疏散时间为288s,整体疏散完成时间为311s;二层整层疏散时间为71s;三层整层疏散时间为57s;四层马道疏散完成时间为31s,整层疏散完成时间为71s;五层马道疏散完成时间为91s,整层疏散完成时间为91s;22m标高马道疏散时间为74s;26m标高马道疏散时间为55s; 30m标高马道疏散时间为37s;33m标高马道疏散时间为20s。其他疏散场景经计算论证也满足规范要求。

5 结 论

通过对火灾场景的模拟,在现有防火分区、安全疏散情况下,采用将前厅区域作为“亚安全区”的设计理念以及对烟气实施有效的控制,人员疏散时间(RSET)小于危险来临时间(ASET),整个设计方案是可行的。为保证前厅区域“亚安全区”成立,应采取的主要消防措施如下:

(1)严格控制前厅区域内的火灾荷载,前厅只能作为临时休息厅和公共走道使用,在前厅内除少量的休息座椅外,不应集中摆放移动火灾荷载;

(2)控制前厅区域周边休息区、服务间的火灾烟气不进入“亚安全区”;即使前厅区域的休息区、服务间内发生失效火灾,烟气溢出进入前厅区域,也能被排烟系统迅速排出,不会对前厅人员造成危害;

(3)前厅应设置自动灭火系统,大空间应采用多于两种火灾探测器相结合的组合式火灾探测器,并采用完备的电气火灾监控系统;

(4)前厅的顶棚、墙面、地面、隔断装修材料燃烧性能应为A级,装饰织物和其他装饰材料的燃烧性能宜采用A级材料,仅当A级材料难以满足其使用要求时可采用等级不低于B1级阻燃材料;

(5)为降低其他空间发生火灾对前厅的威胁,在其他功能房间及观众厅与前厅之间应采用防火墙、甲级防火门进行防火分隔。

摘要：针对某大型剧场首层前厅建筑面积过大而导致首层观众厅部分人员疏散距离过大的问题,采用性能化防火设计的理念,结合建筑特点,设定火灾场景,从性能化设计的角度分析火灾特性,对人员疏散情况进行模拟,定量计算人员疏散时间,通过定量和定性的软件分析,判断该剧场是否安全。通过实例分析得出大型剧场性能化设计中人员疏散时间的计算方法,不仅使其建筑安全性得到改善,对其他功能的建筑体人员疏散计算也有一定指导意义。