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來源 | 演藝科技傳媒
直接或間接為演出服務(wù)的機(jī)械設(shè)備統(tǒng)稱為舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備。由于技術(shù)的發(fā)展、需求的多樣性，目前更多的把在劇場或舞臺(tái)固定安裝、具有電力驅(qū)動(dòng)及機(jī)械傳動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，稱為舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，筆者主要討論這類設(shè)備。對于簡單手動(dòng)設(shè)備或臨時(shí)性的設(shè)備，如手動(dòng)威亞、機(jī)械道具等，仍按照其常規(guī)習(xí)慣的稱謂，不劃歸到舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備類中。
舞臺(tái)機(jī)械的作用概括起來主要有切換場景、燈具音響建聲等劇場設(shè)備輔助、改變舞臺(tái)形式、改變劇場形式、參與表演、劇場或演出安全輔助、運(yùn)景裝景輔助等。有些設(shè)備功能是獨(dú)立的，如防火幕、軌道吊機(jī)、反聲罩等，只能起到各自獨(dú)立的功用，有些設(shè)備功能是綜合性的，如假臺(tái)口即可改變臺(tái)口尺寸又可作為臺(tái)口燈橋使用，吊桿既可以掛景片也可以掛燈具。
01
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的分類
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的分類有多種方法。
常見的有按空間位置分類，如臺(tái)上設(shè)備、臺(tái)下設(shè)備、觀眾席設(shè)備等。臺(tái)上設(shè)備包括防火設(shè)備、大幕場幕設(shè)備、布光設(shè)備、有限改變臺(tái)口大小的設(shè)備、上空懸吊設(shè)備、改善局部聲音效果的設(shè)備等，臺(tái)上設(shè)備運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，允許演員在其下方長時(shí)間停留、活動(dòng)；臺(tái)下設(shè)備指設(shè)置在舞臺(tái)面及臺(tái)面以下，用于改變舞臺(tái)形狀與形式、移動(dòng)景物或演員的機(jī)械設(shè)備，包括升降臺(tái)類、車臺(tái)類、轉(zhuǎn)臺(tái)類等，設(shè)備在運(yùn)行或靜止時(shí)，均允許演員在其上長時(shí)間停留、活動(dòng)。
按功能或特征分類，涉及直接為演出服務(wù)的設(shè)備、間接為演出服務(wù)的設(shè)備、改變劇場形式的設(shè)備、保障演出安全的設(shè)備、配合其他專業(yè)的設(shè)備、特殊功用的設(shè)備等，包括電動(dòng)吊桿、燈桿吊桿、大幕機(jī)、二幕機(jī)、燈光吊籠、燈光渡橋、假臺(tái)口、防火幕、固定單點(diǎn)吊機(jī)、雙點(diǎn)吊機(jī)、音響鏈?zhǔn)降鯔C(jī)、吊點(diǎn)可移單點(diǎn)吊機(jī)、反聲罩、銀幕架、飛行機(jī)構(gòu)、側(cè)吊桿、側(cè)燈光吊架、側(cè)臺(tái)軌道吊機(jī)、后舞臺(tái)吊桿、升降欄桿、樂池升降臺(tái)、主升降臺(tái)、演員升降小車、演員活門、升降提詞間、側(cè)車臺(tái)、側(cè)輔助升降臺(tái)、補(bǔ)償升降臺(tái)、后車轉(zhuǎn)臺(tái)、座椅車臺(tái)、翻轉(zhuǎn)座椅臺(tái)、芭蕾舞車臺(tái)、鼓筒式轉(zhuǎn)臺(tái)等；特殊用途或組合功能的舞臺(tái)設(shè)備還會(huì)有獨(dú)特的命名，如冰車臺(tái)、水車臺(tái)、跑馬機(jī)、3D飛行機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、回轉(zhuǎn)觀眾席、水中升降臺(tái)、升降LED幕架、回轉(zhuǎn)吊臂、平移旋轉(zhuǎn)大門、旋轉(zhuǎn)升降觀眾席、弧形升降臺(tái)、弧形吊桿等。
按運(yùn)動(dòng)形式分類，包括升降類設(shè)備、吊掛類設(shè)備、旋轉(zhuǎn)類設(shè)備、平移類設(shè)備、復(fù)合運(yùn)動(dòng)類設(shè)備等。
02
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的安全
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的安全包括設(shè)備本身的質(zhì)量安全和使用過程的運(yùn)營安全。這里先討論設(shè)備質(zhì)量安全問題。
設(shè)備的選型設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)滿足基本的舞臺(tái)機(jī)械和非標(biāo)機(jī)械設(shè)備規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)安全要求。如不同使用條件鋼絲繩及升降傳動(dòng)鏈的安全系數(shù)，滿載狀態(tài)設(shè)備結(jié)構(gòu)剛度及強(qiáng)度核算，電機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器扭矩驗(yàn)算，全速滿載時(shí)電機(jī)過載及驅(qū)動(dòng)力驗(yàn)算，滑輪卷筒直徑校核，設(shè)備結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng)布置合理性等，只有這些基本的機(jī)械設(shè)備安全要求考慮充分合理，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備才可具備基本的安全條件。
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備還應(yīng)根據(jù)設(shè)備定位和需求，配置相應(yīng)的安全輔助裝置和檢測元器件。臺(tái)上設(shè)備安全裝置常用的排繩機(jī)構(gòu)、亂繩松繩檢測、防沖頂開關(guān)、防溜車檢測、載荷檢測、速度檢測、位置檢測、極限位開關(guān)、定位開關(guān)等；臺(tái)下設(shè)備安全裝置常用的安全定位插銷、防剪切裝置、防擠壓裝置、防護(hù)網(wǎng)、安全門、防護(hù)欄桿、狀態(tài)警示、導(dǎo)向系統(tǒng)，固定支承、各類傳感器、編碼器、限位定位開關(guān)等。臺(tái)上臺(tái)下設(shè)備的許多安全輔助裝置是通用的。
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)應(yīng)充分考慮相應(yīng)的安全措施。硬件系統(tǒng)應(yīng)考慮設(shè)備系統(tǒng)冗余備份、急?？刂?、電磁兼容防護(hù)、電壓電流過載保護(hù)、接地保護(hù)、安全電路與安全電器、標(biāo)準(zhǔn)接口、數(shù)據(jù)安全、操作權(quán)限用戶管理等方面；軟件系統(tǒng)應(yīng)具備一定智能及邏輯判斷能力，具備智能互鎖、安全同步、誤操作保護(hù)、密碼保護(hù)、主從控制實(shí)時(shí)切換等功能，保證設(shè)備狀態(tài)可知可控，緊急狀態(tài)可一鍵處置。
以上是滿足舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量安全需要考慮的基本問題，其中的安全輔助裝置可以根據(jù)實(shí)際需要取舍。
目前有些舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備由于造價(jià)等因素影響，其基本的安全配置幾乎都不具備，僅僅滿足設(shè)備的基本功能需求，使用過程有非常大的隱患。又由于舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備使用頻率較低，使用強(qiáng)度也不高，類似的安全隱患不容易暴露，這也給一些廠家和用戶造成了一定的錯(cuò)覺和僥幸心理。但這樣的情況實(shí)際是非常危險(xiǎn)的，作為專業(yè)性很強(qiáng)的特殊設(shè)備，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備必須符合相關(guān)的設(shè)備安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，建立明確的設(shè)備選型理念。
03
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展趨勢
對常規(guī)劇場，升降臺(tái)、車臺(tái)、吊桿等設(shè)備形式和功能比較常見。對于非常規(guī)劇場或舞臺(tái)，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備功能需求特殊，形式多種多樣、不拘一格，既有與舞臺(tái)或劇場密切相關(guān)的固定設(shè)備，也有與演出或舞美大型道具相關(guān)的特種機(jī)械，需要根據(jù)不同的使用狀態(tài)及功能做具體分析，采用的設(shè)計(jì)及制作方法也會(huì)因需求而異。下面通過新疆大劇院、“無極幻影”實(shí)景演出等實(shí)際應(yīng)用案列，反映舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備發(fā)展的趨勢。
（1）多樣性
新疆大劇院（見圖1）單體建筑面積超過10萬平米，舞臺(tái)是以品字形舞臺(tái)為基礎(chǔ)，對臺(tái)口和耳臺(tái)進(jìn)行了擴(kuò)充，并結(jié)合觀眾席過道、后舞臺(tái)、側(cè)舞臺(tái)形成一個(gè)寬86 m、進(jìn)深68 m，臺(tái)口寬27 m、高15 m的大型舞臺(tái)，對觀眾席成120°的包圍；觀眾席上空為大面積LED穹頂，見圖2、圖3，給觀眾營造一個(gè)超大面寬和浸入式的實(shí)景秀演出空間。新疆大劇院共有400多臺(tái)套舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，見圖4、圖5、圖6、圖7，設(shè)備種類幾乎涵蓋了目前常見的各類舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備類型，集中反映了舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用方向。
圖1 新疆大劇院外觀及內(nèi)景
圖2 大劇院平面圖
圖3 大劇院縱剖圖
圖4 主舞臺(tái)區(qū)臺(tái)下設(shè)備布置圖
圖5 觀眾席區(qū)臺(tái)下設(shè)備布置圖
圖6 主舞臺(tái)上空設(shè)備布置圖
圖7 觀眾席上空設(shè)備布置圖
其中，僅主舞臺(tái)區(qū)域的主升降臺(tái)，就配備有LED屏幕的雙層臺(tái)，水池、噴泉的雙層升降臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)大洪水的瀑布升降臺(tái)，以及能實(shí)現(xiàn)四層立體表演的三層升降臺(tái)；臺(tái)口升降臺(tái)，除了配備升降子臺(tái)，實(shí)現(xiàn)演員從下層換場的功能，還與水車臺(tái)、冰車臺(tái)、花車臺(tái)組合使用，在臺(tái)口實(shí)現(xiàn)冰舞臺(tái)、水舞臺(tái)、干舞臺(tái)、花舞臺(tái)的轉(zhuǎn)換，形成多種表演場景，提供豐富表演形式；水車臺(tái)自重達(dá)100 t，配備有水面90 m2、水深1 m的水池，可干濕變換的水中升降臺(tái)，以及營造氛圍的水中彩燈和噴泉裝置；冰車臺(tái)自重超過40 t，并在下層臺(tái)倉配備存放冰車臺(tái)的冰庫，冰車臺(tái)冰面可容納5~8名冰上芭蕾演員的表演，還有冰面噴水環(huán)廊的效果簡易舞臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)水中環(huán)廊的冰舞表演，結(jié)合中心升降子臺(tái)營造多環(huán)境、立體表演空間。
新疆大劇院的車臺(tái)有3種，一種為主舞臺(tái)區(qū)域的常規(guī)車臺(tái)，在側(cè)舞臺(tái)存放，與輔助升降臺(tái)、側(cè)臺(tái)補(bǔ)償臺(tái)、主升降臺(tái)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)側(cè)舞臺(tái)道具側(cè)向移動(dòng)轉(zhuǎn)換，其中靠近臺(tái)口的兩套側(cè)車臺(tái)可由一側(cè)舞臺(tái)貫穿主舞臺(tái)，平移到另一側(cè)舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)側(cè)車臺(tái)的單向貫穿運(yùn)行；在耳臺(tái)還布置有左右各兩組環(huán)形車臺(tái)，平時(shí)在兩側(cè)耳臺(tái)庫存放，需要時(shí)可從耳臺(tái)庫沿圓弧軌道開到耳臺(tái)上，前側(cè)的耳臺(tái)車臺(tái)覆蓋跑馬機(jī)，后側(cè)的耳臺(tái)車臺(tái)可與耳臺(tái)升降臺(tái)配合升降，這類車臺(tái)由電池供電，無線遙控有軌運(yùn)行；在主舞臺(tái)后區(qū)，還設(shè)置有兩套縱向移動(dòng)的車臺(tái)，平時(shí)儲(chǔ)存在后臺(tái)下層臺(tái)倉，需要時(shí)從下層臺(tái)倉開到后臺(tái)運(yùn)景升降臺(tái)上，隨運(yùn)景升降臺(tái)升到舞臺(tái)面，再沿舞臺(tái)面縱向運(yùn)行到臺(tái)口附近，實(shí)現(xiàn)下層大型道具垂直和縱向的場景轉(zhuǎn)換，這類車臺(tái)采用電池供電、無軌沿導(dǎo)向槽縱向遙控運(yùn)行。
在兩側(cè)耳臺(tái)各配置了3臺(tái)跑馬機(jī)，速度達(dá)到9 m/s，可實(shí)現(xiàn)馬匹在舞臺(tái)面四蹄翻開的奔馳效果，并形成6匹馬室內(nèi)同時(shí)奔跑的震撼場面，為了讓馬匹盡快適應(yīng)設(shè)備，還在馬場設(shè)置2臺(tái)跑馬機(jī)，便于馬匹日常訓(xùn)練。跑馬機(jī)的控制系統(tǒng)要考慮馬匹特性，設(shè)置緊急情況的快速停機(jī)但不能急停，既保證安全又不會(huì)對人員馬匹造成傷害。
此外，側(cè)舞臺(tái)設(shè)置可升降旋轉(zhuǎn)的側(cè)LED幕條，主舞臺(tái)后區(qū)設(shè)置可左右平移的LED背景屏；臺(tái)口、耳臺(tái)、觀眾席上空分別設(shè)置燈景吊桿、面光吊桿、弧形吊桿、環(huán)形吊架、旋轉(zhuǎn)8點(diǎn)吊機(jī)、3D飛行機(jī)構(gòu)、道具吊機(jī)等多種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)空間、地面立體交叉表演。
新疆大劇院通過舞臺(tái)機(jī)械與舞美道具、布景和演員的自由轉(zhuǎn)換，完成觀眾席上空、過道、耳臺(tái)、前區(qū)舞臺(tái)、主舞臺(tái)、側(cè)臺(tái)、后臺(tái)、地下臺(tái)倉、空中等多種形式的場景變換，為觀眾提供了全方位的表演和多形態(tài)的舞臺(tái)呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備與劇場舞臺(tái)空間、表演內(nèi)容的融合，如圖8~圖13所示，做到藝術(shù)創(chuàng)意與技術(shù)實(shí)現(xiàn)的有機(jī)結(jié)合，取得良好的效果，在展現(xiàn)舞臺(tái)機(jī)械多樣性的同時(shí)，也充分體現(xiàn)了舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備對演出效果的有力支持。
圖8 四層立體表演舞臺(tái)實(shí)景
圖9 冰車臺(tái)實(shí)景演出效果
圖10 水車臺(tái)及主升降臺(tái)瀑布實(shí)景
圖11 縱向無線遙控車臺(tái)運(yùn)行中
圖12 縱深68 m的舞臺(tái)和噴泉主升降臺(tái)
圖13 跑馬機(jī)實(shí)景演出效果
（2）高度集成
蘇州華誼兄弟影城的“無極幻影”實(shí)景演出，采用了遠(yuǎn)程供電三自由度雙點(diǎn)高速飛行器，完成雙人吊掛互動(dòng)、360°自由旋轉(zhuǎn)及飛行升降的全自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)空中雙人無約束飛行對打表演，在實(shí)景中再現(xiàn)了電影中的經(jīng)典畫面。
其采用的復(fù)合纏繞遠(yuǎn)程牽引（見圖14）、高速防擺啟停控制、安全無供電軌道小車（見圖15）等技術(shù)，具有功能及結(jié)構(gòu)的高度集成，體現(xiàn)了臺(tái)上設(shè)備的適應(yīng)性及今后發(fā)展的方向。
圖14 復(fù)合纏繞遠(yuǎn)程牽引原理圖
圖15 安全無供電軌道小車
圖16 虛鉸三自由度組合舞臺(tái)設(shè)備簡圖
圖17 升降錯(cuò)位平移實(shí)景圖
（3）技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用
用于尼山圣境“金聲玉振”項(xiàng)目的虛鉸三自由度組合舞臺(tái)設(shè)備，如圖16所示，采用串聯(lián)式三自由度機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)方案，構(gòu)成正反兩面70°翻轉(zhuǎn)虛鉸機(jī)構(gòu)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)面升降平移功能，如圖17所示。設(shè)計(jì)長6.5 m、寬1 m，共23套上覆LED地屏的三自由度運(yùn)動(dòng)設(shè)備組成演出舞臺(tái)面，可實(shí)現(xiàn)活動(dòng)竹簡演出的創(chuàng)意要求。
這種利用虛擬樣機(jī)技術(shù)、采用三維設(shè)計(jì)、有限元分析、動(dòng)力學(xué)仿真的技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用路線簡易舞臺(tái)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械設(shè)備研發(fā)的方法，也是今后舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備滿足藝術(shù)創(chuàng)意需求的重要手段。
此外，類似大型舞臺(tái)面翻轉(zhuǎn)升降設(shè)備、觀眾席整體旋轉(zhuǎn)平移設(shè)備、酒吧組合吊掛變形設(shè)備等非常規(guī)的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備，也已應(yīng)用于一些劇場和實(shí)景演出中，實(shí)現(xiàn)劇場舞臺(tái)形式變化，提供不同觀演體驗(yàn)，滿足特效演出效果。
舞臺(tái)機(jī)械的常規(guī)設(shè)備逐步趨于標(biāo)準(zhǔn)化，而根據(jù)劇場和演出創(chuàng)意需求定制的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備則趨于智能化、多功能及聲光視頻機(jī)電集成一體化、聯(lián)合技術(shù)應(yīng)用等，這對舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的研發(fā)能力提出了更高的要求。
04
結(jié)語
舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備由于具有非常發(fā)散的形式、功能和使用狀態(tài)，既有永久劇場建筑中的固定常設(shè)設(shè)備，也有為具體演出效果定制的臨時(shí)大型道具，還有露天演出需要的空中吊掛設(shè)備，以及水下特種需求設(shè)備等，針對不同的項(xiàng)目、設(shè)備需求應(yīng)該具體問題具體分析，既要合理參照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，也要根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有所定位取舍，所以舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的具體技術(shù)參數(shù)、功能需求和使用狀態(tài)是決定設(shè)備選型和配置的關(guān)鍵因素。特別是對舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的安全問題，需要由充分安全的設(shè)計(jì)和配置來保證，一些強(qiáng)制的安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及必要的安全配置是必須的，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備提供和建設(shè)使用方均應(yīng)引起足夠重視。
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