戴歡斌，崔建輝，王 棟

（浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司（杭州）舞臺設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310000）

演出場館建設(shè)

拼裝式反聲罩的結(jié)構(gòu)工藝性改進(jìn)設(shè)計(jì)

戴歡斌，崔建輝，王 棟

（浙江大豐實(shí)業(yè)股份有限公司（杭州）舞臺設(shè)計(jì)院，浙江 杭州 310000）

介紹拼裝式反聲罩的結(jié)構(gòu)工藝性改進(jìn)設(shè)計(jì)——采用扣件及壓條組裝鋁蜂窩反聲板的單元結(jié)構(gòu)，再將單元結(jié)構(gòu)組合成為分體組件，分體組件可用緊固件連接，支撐骨架采用鋁合金，面板采用木紋聚酯輥印處理。

反聲罩；結(jié)構(gòu)工藝性；改進(jìn)設(shè)計(jì)；扣件；壓條；聚酯輥印

設(shè)備產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)化設(shè)計(jì)歷來是機(jī)械設(shè)計(jì)者不斷追求的目標(biāo)。近年來，我國機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可達(dá)到技術(shù)新穎、功能完備的程度。許多產(chǎn)品無論是測繪模仿,還是自主研發(fā)，其功能結(jié)構(gòu)都不落后于國外先進(jìn)技術(shù)，但其工藝性水平尚有不少差距，直接導(dǎo)致其產(chǎn)品壽命短、可靠性差，安裝操作不便，且成本較高。優(yōu)越的產(chǎn)品工藝性設(shè)計(jì)，能使產(chǎn)品在其壽命、安全性、可靠性以及制造安裝費(fèi)用等方面均獲得令人滿意的效果。

1 反聲罩的常規(guī)配置

1.1 反聲罩的作用

大劇場常規(guī)配置的反聲罩設(shè)備，其功能是將盡可能多的音樂自然（原）聲反射到觀眾廳，最大程度地改善非專業(yè)音樂廳場館的聲場效果，使常規(guī)劇場亦可舉行大型的以自然聲為主、電聲為輔的音樂會。另外，反聲罩還起到給樂手返送相關(guān)樂聲的作用，便于協(xié)調(diào)節(jié)奏。良好的反聲效果能夠?qū)⒁魳钒凑帐孪仍O(shè)定的角度平滑地反射到樂隊(duì)和觀眾廳，使觀眾享受到更多的自然（原）聲效果，減小電聲失真效果的不良影響。

1.2 反聲罩的材料

反聲板的材料密度對反聲效果具有一定的差異，密度越高反聲量越大，但對比有無反聲板和密度差異對效果的變化量來看，提高密度來增加反聲量的做法逐漸走向事倍功半甚至是事百倍而功微量的結(jié)果。因此，反聲罩的發(fā)展過程，由早先沉重的高密度板作反聲板演變到近年的鋁蜂窩板作反聲板，綜合效果較好。

1.3 鋁蜂窩板的工藝特點(diǎn)

反聲板采用的鋁蜂窩板是復(fù)合鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，由預(yù)成型的盒狀面板、背板與鋁合金蜂窩芯材熱壓復(fù)合成型。鋁蜂窩板總厚度為15 mm，其中面板為1 mm、底板為1 mm；鋁蜂窩板邊長為5 mm～6 mm，密度只有6 kg/m2；芯材采用六角形3003型鋁蜂窩芯，鋁箔厚度為0.04 mm～0.06 mm。因此，鋁蜂窩板具有以下優(yōu)點(diǎn)：相同剛度的鋁蜂窩板重量僅為鋁板的1/5、鋼板的1/10；相互連接的蜂窩芯如無數(shù)個工字鋼，芯層分布固定在整個板面內(nèi)，不易產(chǎn)生剪切，使板塊更加穩(wěn)定，抗彎撓和抗壓性能更強(qiáng)，其抗風(fēng)壓的能力遠(yuǎn)超于鋁塑板和鋁單板，且具有不易變形、平直度好的特點(diǎn)；由于蜂窩復(fù)合板內(nèi)的蜂窩芯分隔成眾多個封閉小室，阻止了空氣流動，使熱量和聲波受到極大阻礙，因此，起到隔熱、保溫、隔音的效果——導(dǎo)熱系數(shù)為0.104 W/m·K ～ 0.130 W/m · K，吸 收 能 力為 150 kJ/m2～3 500 kJ/m2，防火等級是B1級，屬于難燃性材料；根據(jù)功能結(jié)構(gòu)的需要，按照設(shè)計(jì)要求將鋁蜂窩板制作成弧面板時，若不受到強(qiáng)力干涉，仍可保持穩(wěn)定的形狀。

2 拼裝式反聲罩的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)及改進(jìn)

綜合以上特性，將所選鋁蜂窩板作為反聲罩中反聲板的材料，既能滿足對于反聲的需求，又能減輕重量，還能提高防火等級，且加工制作工藝簡單、成本低廉，其優(yōu)越特性顯而易見。由所選鋁蜂窩板作為反聲板的拼裝式反聲罩總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 傳統(tǒng)反聲板的組裝形式

此前，不管是整體式還是拼裝式反聲罩，反聲板的固定方式都是采用鉚釘聯(lián)接。僅一套反聲罩所使用的鉚釘就達(dá)到了上萬的數(shù)量，鉚接工作量大，隨意性因素多，不便于歸納制件標(biāo)準(zhǔn)化及通用化，且鉚接工作必須是現(xiàn)場操作，以致造成現(xiàn)場施工組織繁瑣，安裝周期加長。另外，由于反聲板帶有弧度，當(dāng)鋁合金框架弧度不能與反聲板弧度很好地吻合時，勢必造成部分鉚釘受力過大，以致局部板面拉壞。同時，鋁蜂窩板的背板厚度僅為1 mm，整體聯(lián)接可靠性也很低，尤其是頂板在懸掛過程中存在安全隱患。

2.2 改進(jìn)后的反聲板組裝形式

改進(jìn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是將鋁蜂窩弧板歸納成幾種基本的單元塊規(guī)格，單元板塊是整齊的裁邊，無需任何安裝連接孔或缺口與凸爪等結(jié)構(gòu)。

單元板塊連接組裝的頂板基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。板與板之間的串聯(lián)連接采用鋼板專制的內(nèi)壓條和外壓條用緊固件組合成的壓雙邊裝置，將板的連接處首尾相接的部位整邊壓緊。外壓條內(nèi)側(cè)等距焊接了螺套，內(nèi)壓條在相應(yīng)等距位置有過孔。內(nèi)外壓條通過緊固件與螺套的預(yù)緊將連接板塊均勻壓緊。內(nèi)外壓條的形狀與板面內(nèi)外弧面相符。板塊接縫處由于螺套結(jié)構(gòu)而拉開的縫隙填充了橡膠條。多塊板面串聯(lián)連接后在另外兩側(cè)邊裝有特制的扣件條，該件將板塊組的側(cè)邊扣進(jìn)，且也與外壓條上設(shè)在端部的螺套通過緊固件連接，對稱設(shè)置的扣件條與每條外壓條的端部都有螺套緊固件預(yù)緊。如此，各個板塊都鑲嵌在壓條和扣件組成的四周合圍槽中，且可以拆裝，既發(fā)揮了板塊承壓的能力，也絲毫不破壞板面狀態(tài)，還使組裝連接可靠無誤。

采用扣件及壓條組裝的基本結(jié)構(gòu)單元，通過扣件條上的連接爪和一定的連接件統(tǒng)一連接組成分塊組件。頂板分塊組件的劃分如圖3所示，分塊組件之間也通過鋁合金剛性連接件組裝，緊固件連接。組件全部由工廠組裝完備，試驗(yàn)檢查合格后按分塊組件為單位拆解后包裝運(yùn)輸，到達(dá)現(xiàn)場后可迅速安裝、簡捷調(diào)試。頂板的分塊組件也是使用后拆解儲存的基本單位，其中拆解與組裝都可用緊固件連接，操作簡便、連接可靠。

依照上述的基本結(jié)構(gòu)原理，將后板及側(cè)板也依次分成分塊組件，組件內(nèi)再分為基本單元結(jié)構(gòu)，且都用扣件壓條形式組裝，其分塊形式如圖4、圖5所示。后板與側(cè)板在現(xiàn)場組裝調(diào)試后可不拆解分塊組件，因?yàn)槠涫歉鞔蠼M整體推拉移動并儲存。側(cè)板的兩翼折疊處采用專制的鉸鏈結(jié)構(gòu)，通過加強(qiáng)桿與結(jié)構(gòu)框架牢固連接，使其可靠穩(wěn)定且轉(zhuǎn)動靈活。

3 反聲罩的裝飾效果設(shè)計(jì)及改進(jìn)

反聲罩的表面色彩、紋理對總體效果影響也較大，總的原則是要求與劇場觀眾廳裝飾協(xié)調(diào)，且有利于烘托演出氣氛。木材親切自然的紋理，會給演員造成心情愉悅的感覺，有利于表演的發(fā)揮，從而使總體效果更好；在色彩方面，反聲罩內(nèi)部應(yīng)為暖色調(diào)，需要從面層材料及燈光兩個方面進(jìn)行控制，暖色調(diào)有利于形成熱烈的演出氣氛，有利于激發(fā)演員的演出熱情。

3.1 傳統(tǒng)反聲罩的裝飾

以往采用鋁蜂窩板作為反聲板的反聲罩，表面都以貼木紋紙作為裝飾。木紋紙色彩、紋理選擇范圍大，并且色彩紋理一致，施工方便，價(jià)格低，便于實(shí)現(xiàn)。反聲罩在運(yùn)動過程中，面板可能會產(chǎn)生一定的變形，而木紋紙具有有限的變形能力。但是，用乳膠粘貼木紋紙時，容易出現(xiàn)氣泡及褶皺，且鋁蜂窩板表面如未能清理干凈，致使木紋紙粘貼不牢，容易翹起，會影響整體美觀。

3.2 反聲罩面板裝飾的改進(jìn)設(shè)計(jì)

改進(jìn)設(shè)計(jì)的反聲罩鋁蜂窩板的面板采用木紋聚酯輥印處理，在制造鋁蜂窩板時，將所需的紋理及顏色直接輥印在面板之上，表面平整且無氣泡，再在表面貼一層保護(hù)薄膜，防止在搬運(yùn)及運(yùn)輸途中刮傷。這種反聲罩在安裝過程中無需對鋁蜂窩板進(jìn)行任何的處理，反聲罩全部安裝完成后，撕下保護(hù)薄膜即可。

改進(jìn)設(shè)計(jì)后的反聲罩側(cè)板3D俯視如圖6、圖7所示。

4 小結(jié)

拼裝式反聲罩在滿足功能的前提下，可以拆分儲存，使舞臺區(qū)空間的利用更加合理、靈活。因此，在近年來的劇場工藝設(shè)備配置中比較受推崇。對該設(shè)備產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有其顯著的實(shí)用價(jià)值。經(jīng)過結(jié)構(gòu)工藝性改進(jìn)設(shè)計(jì)的此類設(shè)備，具有以下特點(diǎn)：

（1）合理選用的鋁蜂窩板材質(zhì)與結(jié)構(gòu)，發(fā)揮了該板材的最大優(yōu)勢，即重量輕、承壓能力強(qiáng)、外形整潔美觀，且反聲效果滿足需要。

（2）特制扣件、壓條的裝配結(jié)構(gòu)保持了板塊的整潔無損，使鋁蜂窩板單元塊無任何安裝螺孔、釘孔、豁口等影響其強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，也免除了加工帶來的工時費(fèi)用及板面變形。板塊被鑲嵌在四周合圍的凹槽中，結(jié)構(gòu)框架的傳力通過扣件壓條均布施壓于板塊四周，可靠、穩(wěn)定、安全。

（3）單元板塊的合理劃分及品種歸納，使制件易于通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，便于加工制造。分塊組件的合理布局，使包裝運(yùn)輸、現(xiàn)場安裝調(diào)試以及使用中的拆裝、儲存均方便、快捷。

（4）預(yù)壓弧形的定型處理使板塊形狀保持穩(wěn)定、準(zhǔn)確，且與結(jié)構(gòu)框架吻合度好。表面經(jīng)過木紋聚酯輥印處理，不僅達(dá)到表面設(shè)計(jì)對質(zhì)地、色彩、紋理的要求，而且牢固、美觀，使工業(yè)產(chǎn)品也具備了工藝裝飾的性能。

致謝：本項(xiàng)目在豐其云老師和嚴(yán)華峰老師指導(dǎo)下完成，本文撰寫得到魏發(fā)孔老師的指導(dǎo)，在此一并感謝。

［1］刁在筠，劉桂珍，宿潔等. 運(yùn)籌學(xué)（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2007.

［2］段慧文等. 舞臺機(jī)械工程與舞臺機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京：中國戲劇出版社，2013.

［3］張三明. 劇場舞臺聲反射罩及其設(shè)計(jì)[J]. 演藝科技，2005（3）.

［4］趙燈. 一種可單人操控快速完成搭建的舞臺反聲罩[J]. 演藝科技，2010（7）.

［5］張鈺. 舞臺聲反射罩縮尺模型研究[D]. 杭州：浙江大學(xué)，2013.

（編輯 薛云霞）

Structure Processing Improved Design of Assembled Anti-sound Shield

DAI Huan-Bin, CUI Jian-hui, WANG Dong
(Zhejiang Dafeng Industry Co., Ltd. (Hangzhou) Stage Design Institute, Hangzhou Zhejiang 310000, China)

The structure processing improved design of the structure of assembled anti-sound shield was introduced in this paper. It uses the pressure of the assembly fasteners and aluminum honeycomb cell structure anti-sound board, then combines the units structures to sub-assembly. Sub-assembly fasteners are available, supporting frames are made of aluminum, and the wood grain on the panel is processed by polyester roll marks.

anti-sound cover; structure processing; improved design; fasteners; layering; polyester roll marks

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.03.006