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上海大剧院的电气设计
本文作者 未知 摘自 机电之家

摘要:上海剧院地处人民广场与人民公园之隅,彼邻市府大厦,与博物馆遥相呼应。当人们漫步于周围环境连成一体的绿地,听着潺潺而下的流水声,来到一个大屋盖覆盖下的流动空间中驻足、交流,而与四周的风景又是相通的,与整个环境形成有机的整体。大剧院奠定在 
 
在中国的大地上,向蓝天开展其屋顶,象征中华民族的聚宝盆,承接着来自宇宙、人类的智慧,也象征着上海有史以来就与天地相通的博大胸怀。   
整个建筑以一个1800座的观众厅为核心。池座为20排,总升起有5m,使更多的座位在观看演出时有良好的进深感;二层挑台中间为贵宾席,后部设 
 
 
上海剧院地处人民广场与人民公园之隅,彼邻市府大厦,与博物馆遥相呼应。当人们漫步于周围环境连成一体的绿地,听着潺潺而下的流水声,来到一个大屋盖覆盖下的流动空间中驻足、交流,而与四周的风景又是相通的,与整个环境形成有机的整体。大剧院奠定在中国的大地上,向蓝天开展其屋顶,象征中华民族的聚宝盆,承接着来自宇宙、人类的智慧,也象征着上海有史以来就与天地相通的博大胸怀。
整个建筑以一个1800座的观众厅为核心。池座为20排,总升起有5m,使更多的座位在观看演出时有良好的进深感;二层挑台中间为贵宾席,后部设有贵宾休息室;三层挑台共9排,对台口最大俯角为27.70,最远视距为31m,使每个座位都有清晰和良好的视线;二侧墙各有三个长度渐增的侧包厢。观众厅三面围绕着透明玻璃围成的大堂和休息厅,大堂中间为五层高的开敞空间,以白色大理石为主色调,辅以黑色、灰色大理石,使人一踏进室内就仿佛进入了艺术的殿堂,让人们流连忘返。舞台采用四面舞台机构,主舞台为6块3m×18m的双层升降舞台,二侧台为4块3m×18m的活动台,后舞台为18m×18m的活动台,上有二个直径分别为17m和10m的旋转台,使舞台能适应国际上的各种演出的需要。由于演出类型为歌剧、芭蕾、交响乐,故在观众厅周围设了可调吸声帘幕,使混响时间在1.4s-1.8s之间调整。为了防止室外的环境噪声和建筑物内的噪声,整个建筑将后舞台、侧舞台,主台和观众厅等都分为独立的筒体,用声学缝隔开,将建筑物内的噪声源——设备机房置于仅有六个楼梯与下部建筑相连的拱顶部分而这六个楼梯又是与周围平面用声学缝隔开的。
整个建筑又是新技术、高科技的体现。
如今,上海大剧院以她那迷人的风姿,海纳百川的气势屹立在浦江之畔,成为一个繁华都市的文化象征。
本文主要介绍1)供配电简介;2)舞台设备;3)舞台灯光;4)公共空间照明。
  
1.供配电简介 
  1.供电系统 
  (1)本工程采用二路6KV电源同时供电,分列运行。根据负荷类别及用电要求;2台2000KVA变压器供舞台照明、舞台设备、冷冻机组用电;二台1600KVA变压器供照明、舞台音响及其他用电负荷用电。高低压母排均设母联开关。另设一台1000KW的应急柴油发电机组,供消防设备用电。
  (2)在重要负荷的供电末端采用二路电源自动切换开关,保证重要负荷的安全、可靠。
  (3)本工程建筑较为复杂,根据建筑物的特点,在剧场的四周设置四个主要垂直电气通道,分别对每层平面按十字型供电。
  (4)火灾自动报警系统,消防控制中心设在底层,在每层设置四个楼层显示器,按十字型对建筑物实行监控。除了设置常用的烟感、温感探测器外,在舞台及观众厅(近台口)的地方,设置了红外线探测器,对舞台及观众厅进行监控。 
  (5)中央监控系统,在底层设中央监控系统,在相关楼层设有网络控制器及DDC控制器。构成一个完整的直接数字控制系统,由计算机的输出直接控制相关的执行机构。对供电、空调、给排水、水景、照明等设备进行自动化管理及运行情况监视。
  (6)在舞台、观众厅等重要场所的空调机组采用变频调速系统,既达到平稳调速又能节约能耗。
  
2.舞台设备
  上海大剧院的舞台装置是我国目前规模最大与最先进的设施。它由四部分组成。包括730m2的主舞台,东西两个各260m2的侧舞台和360m2的后舞台。
  以下按舞台机械和舞台电动吊景装置二部分作一介绍。
  2.1舞台机械
  (1)乐池升降:有二块活动地板组成,规格a20m×2.2m前台,半园;b18m×3.3m(后台,半园)2台提升机能使舞台前部的地板上升,使舞台扩展,或停在观众席高度(能增加活动座位)。提升机下降而形成乐池。东池能容纳各种人数的乐队(最高达110人)。
  (2)主舞台:有六块活动地板组成,每块活动地板的规格为18m × 3m,六台提升机能调节六块活动地板的位置,使舞台在平坦、梯形、倾斜之间变化。使布景能在一次演出期间多次变化,并为安装、移动大布景提供了方便。 
  (3)左侧舞台、右侧舞台:各有四块活动地板组成,每块活动地板的规格为18m×3m,每一块活动地板都能平移至方舞台的位置,能使一场演出的舞台布景很快变化,并能使大型布景在安装和贮存时很方便的移动。
  (4)后舞台:有一活动机构,规格为18m × 18m,该机构能移至到主舞台的位置,能使整套布景前后台移动。在该机构上还带有二个旋转盘,一个中心盘,旋转直径为10M,还有一旋转盘直径为17米(转环外直径)能使布景旋转。
  (5)货运提升机(货梯)位于后舞台旁该提升机用于从地下二层(-9.00)高度向±0.00舞台运输物品及布景(地下二层布景制作车间)。该提升机提升重量为8T,规格为16.1m×4.00m。
  (6)满足以上所有的功能,共有38台控制柜,需要15m×8m的设备控制室。控制柜位于该控制室内。由于舞台机械设备均安装在舞台下部,考虑电源靠近控制对象,控制室设于地下一层。
  (7)舞台机械的装机总容量为954.4KW。
舞台机械设备如此齐全,在国内目前是首例,乃至在亚洲范围内也应是少数的。本工程如何来确定负荷需要系数,没有依据可查, 舞台机械的装机总容量为954.4KW。
舞台机械设备如此齐全,在国内目前是首例,乃至在亚洲范围内也应是少数的。本工程如何来确定负荷需要系数,没有依据可查,国内各个剧组都没用过,无法提供。对此,我们借鉴国外剧组的使用情况,根据本工程所 
 
所配备装置与供应商商讨,分析有以下工种能够同时运行的装置最多数量的工况:
  a 主舞台,六台提升机,侧舞台四台升降机,后舞台小车和旋转环,旋转盘。
  b 主舞台,六台提升机,侧舞台四台小车。
  根据以上两种使用工况,计算同时运行的最大负荷,本工程需要系数取0.73。
  (8)舞台机械控制功能 
  a 采用计算机控制,能任意把几个电机组合在一起的能力,以形成一组同时同步控制。
  b 记录电机控制信号的能力,不管目视操作或单凭仪表操作,每个信号可含有每台电机和电机组的目标位置和速度或移动时间。一个信号可控制几个不同的动作,每次以不同的速度和不同的方向运行。
  c 彩色(LED)显示屏能显示舞台设备的移动、速度和位置,还显示故障及报警。
  能满足国内外剧团使用的各种需求:
  ——舞台布景的分解,组合操作,尽可能在最短时间内完成。
  ——根据舞台艺术家在排练时的各种需要作最迅速的配合。
  ——演出前将所有的排换场(局)设计做成电脑程序,在正式演出时,只要按下操作按钮即可由电脑作全面的操作布局变化。
  ——在长期的公演时,随时可以重复的使用记忆在电脑内的景观。
  2.2舞台电动吊景装置 
  (1)防火幕
  按消防规范要求,在舞台与观众席之间设置防火幕,防火幕的尺寸为19.5m(宽)×12.5m(高)。
  (2)大幕
  能提供希腊、德国、法国、意大利的剧目,大幕吊杆长度为25m,载重1000kg。
  (3)前台吊景装置
  用于在前台区域内提升布景、幕布或灯光装置。吊杆长度为8m,载重900kg,共有8根。
  (4)舞台前部吊景装置
  用于提升蔽光幕、音响幕或薄纱幕,吊杆长度为25m,载重900kg,共有3根。
  (5)舞台前部灯光桥
  用于安装固定灯光设备或装置聚光灯。该灯光桥规格为16m(宽)×5m(高)×1m(深),载重3500kg。另外还可以改变该灯光桥的高度,来改变舞台台口的高度。
  (6)舞台前中灯光塔
  该舞台灯光塔是有二座规格为13.9m高×3m(宽)×1m(深)灯塔。它不是固定在舞台左右二侧,它可以移动。用于安装侧向灯光。还可以用该装置将舞台的台口宽度在16m到20m的范围内加以变化。
  (7)舞台吊景装置
  用于提升布景、背景幕、蔽光幕、灯光装置。舞台吊杆共有51根。吊杆长度为24m,可伸展至25m。其中39根,每根载重900kg,其中12根,每根载重1200kg。
  (8)轨道型点吊
  轨道型点吊是具有最大灵活度的吊景装置,它能将几个点组合在一起进行同步操作,可对布景元件任何配置工作提供了方便。该装置共有6根轨道,每根轨道上有六个点,总计36个点。在一根轨道上的六个点吊,可以作为一个小组一起运行。吊杆长度为18m每个点的载重为250kg。
  (9)可移动的点吊
  该点吊能灵活起吊那些其他吊杆或点吊所不能工作的布景元件,该装置有4个点每个点载重1000Kg。
  (10)横向布景装置
  用于搬运前台和后台的蔽光暮布或灯光装置,吊杆长度为18m,载重900kg,共有4根(左、右各2根)。
  (11)灯光桥装置
  用于装、吊灯光设备的装置,也用作于各工作通道之间的连接的通道。灯桥长度为20米,载重2000Kg。共有3道。
  以上1-11项全部在主舞台上。
  (12)侧舞台、后舞台吊景装置,用于装配布景, 吊杆长度15米,载重750kg,共有20根,其中12根装在后舞台位置。左、右侧舞台位置各有4根。
  (13)舞台的电动吊景装置总装机容量为2344KW。
  由于上海大剧院舞台设备是很齐全的,装机容量很大,负荷需要系数的确定又没有一个依据,舞台设备的使用又是取决于各个不同剧团的节目的要求而不同,即使是同一内容、同一节目,而剧团不是同一个,节目编排也不同,对此我们进行多次与业主、供应商及一些剧团的商讨、研究,本工程的负荷需要系数取0.3(不同的工程、设备的多少,都要进行具体分析,负荷需要系数应该是变化的)
  (14)舞台吊景装置设备的控制室设置 
  吊景装置的电机大部分在舞台上空的葡萄架上。考虑电源靠近负荷中心,进出线尽可能缩短,又根据现场的各种具体情况,控制室设在台口上部的三~五层的房间内,每层房间为19.2m×4m,控制柜共有60台,控制柜分别设在该三个房间内。

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