王 巖，王海新

(哈爾濱工業(yè)大學建筑設計研究院，哈爾濱 150090)

0 引言

近年來，在國家普及藝術(shù)教育、促進文化發(fā)展的思路指引下，劇院作為發(fā)展文化藝術(shù)的重要載體，其發(fā)展也進入了快車道。不同于一般的民用建筑，劇院類項目因包括大量的舞臺燈光、機械、音響等專項舞臺用電設備及機房，其配電設計也相對特殊。本文通過分析鄭州大劇院項目的設計實例，重點介紹舞臺工藝的配電設計。

1 建筑概況

鄭州大劇院工程總建筑面積124 414.92m2，地上五層、地下二層，建筑度高 27.3m。由四個演出廳堂組成，分別是1 687座歌舞劇場、892座音樂廳、461座戲曲排練廳、421座多功能劇場。整體造型設計理念為“黃河帆影、藝術(shù)之舟”，2016年開始籌建，預計2020年底投入使用。鄭州大劇院效果圖如圖1所示。

圖1 鄭州大劇院外景效果圖

2 舞臺工藝配電

劇院類建筑的配電設計，除風機、水泵、電梯等常規(guī)的建筑電氣配電外，舞臺工藝的配電是劇院類建筑配電設計的特點及重點。舞臺燈光、機械音響配電是舞臺工藝配電的主要內(nèi)容。

舞臺工藝配電設計的第一步就是確定舞臺工藝用電設備的負荷等級。確定負荷分級的主要規(guī)范依據(jù)是JGJ 57-2016《劇場建筑設計規(guī)范》﹑GB 50016-2014(2018年版)《建筑設計防火規(guī)范》 ﹑JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》；第二步是與舞臺工藝顧問方密切配合，詳細了解各部分的工藝流程及用電需要，針對各類負荷的負荷性質(zhì)、用電容量、工藝要求，統(tǒng)籌兼顧，合理確定設計方案。

下面以鄭州大劇院項目為例介紹其舞臺工藝配電情況。該工程采用雙重10 kV電源同時供電，分列運行，當一路電源故障時，另一路電源可承擔全部的負荷。本工程共4個演出廳，依據(jù)《劇場建筑設計規(guī)范》，按觀眾席數(shù)量，歌舞劇場屬特大型劇場、音樂廳屬中型劇場、戲曲排練廳及多功能劇場屬小型劇場；根據(jù)觀演技術(shù)要求，歌舞劇場屬甲等劇場、其余演出廳屬乙等劇場。舞臺工藝配電根據(jù)各個劇場各自的等級定性按相應的負荷等級進行設計，其中歌舞劇場的舞臺工藝負荷按一級負荷進行配電，采用雙重電源供電；其余劇場的舞臺工藝負荷按三級負荷進行配電，采用單重電源供電。

本工程舞臺燈光及舞臺機械用電負荷相對較大，單獨設置2臺2 000kVA變壓器；舞臺音響系統(tǒng)用電容量較小，同時為避免干擾，故避開與舞臺燈光、舞臺機械、空調(diào)等系統(tǒng)共用變壓器，選擇與普通照明負荷合用變壓器。

2.1 舞臺燈光配電

舞臺燈光照明是烘托舞臺效果﹑展現(xiàn)舞臺藝術(shù)的重要表現(xiàn)手段，燈光系統(tǒng)的設計主要需要通過燈位、回路設置及與建筑配合實現(xiàn)不同的演出需求。舞臺燈光主要包括面光、頂光、追光、側(cè)光、耳光、地排光等。電氣專業(yè)對舞臺燈光的配電包括2個，一個是為調(diào)光柜室提供舞臺燈光電源，另一個是為觀眾廳后面燈光控制室提供燈光控制的電源。鄭州大劇院各劇場舞臺燈光主要配電技術(shù)指標詳見表1。

舞臺燈光主要配電技術(shù)指標 表1

圖2 舞臺燈光配電方案一

劇場電氣設備中，舞臺燈光是諧波的主要來源，尤其是舞臺燈光的晶閘管調(diào)光裝置引起的電流波形畸變，使諧波問題尤為嚴重。劇院類建筑電氣設計需重點考慮抑制和治理諧波。在用電設備處設置有源濾波器是治理諧波的有效措施，但需注意的是，諧波柜本身是需要防干擾的，處理不當，諧波治理效果會大大降低。

舞臺燈光的配電系統(tǒng)圖如果采用圖2的方案，即舞臺燈光負荷直接從諧波柜引接電源，將會對諧波柜造成干擾，會影響諧波治理效果。改進方案如圖3所示，電源經(jīng)雙電源互投后，至諧波保護柜，然后把銅母牌返回去，返至雙電源互投柜，由此柜下端接舞臺燈光負荷。此方案避免了由諧波柜內(nèi)直接接舞臺燈光負荷，解決了諧波柜自身抗干擾問題，保證了諧波治理效果。

圖3 舞臺燈光配電方案二

2.2 舞臺機械配量

以歌舞劇場為例，劇場采用“品”字形鏡框式舞臺，分為主舞臺、左側(cè)臺、右側(cè)臺和后舞臺四個場景的工藝布置。主舞臺設有升降臺，臺口前設有樂池升降欄桿及樂池升降臺。舞臺機械的配電主要包括臺上機械設備、臺下機械設備及舞臺機械控制室的配電。

臺上機械設備設置在舞臺上空，主要包括大幕機、二道幕機、 電動吊桿、 燈光吊籠、 單點吊機、軌道吊機等設備，電氣專業(yè)需將臺上機械設備的電源送至舞臺上方舞臺機械配電室。臺下機械設備設置在舞臺的下方，主要包括升降欄桿、升降臺、車載轉(zhuǎn)臺、演員升降小車、車臺、補償臺等設備，電氣專業(yè)需將臺下機械設備的電源送至臺倉機械設備配電室。舞臺機械(包括臺上、 臺下設備)采用計算機控制，電氣專業(yè)需將其電源送至主舞臺左側(cè)一層天橋外側(cè)下部的機械控制室內(nèi)。

各劇場舞臺機械主要配電技術(shù)指標詳見表2。

舞臺機械主要配電技術(shù)指標 表2

2.3 舞臺音響配電

為適應不同節(jié)目的演出需要，擴聲系統(tǒng)聲學特性指標按文藝演出類擴聲一級指標設計。電氣專業(yè)對舞臺音響的配電包括兩個，一個在功放室提供功放設備電源，另一個是為觀眾廳后面音響控制室提供音響控制的電源。

舞臺音響系統(tǒng)用電量相對較小，需要注意的是電氣專業(yè)提供的舞臺音響系統(tǒng)的供電電源，不應與舞臺機械、舞臺燈光、空調(diào)系統(tǒng)用電共用變壓器。各劇場舞臺音響主要配電技術(shù)指標詳見表3。

舞臺音響主要配電技術(shù)指標 表3

2.4 其他特殊用電

(1)轉(zhuǎn)播電源：節(jié)目轉(zhuǎn)播一般是通過轉(zhuǎn)播車和接收天線實現(xiàn)，不需要獨立的轉(zhuǎn)播室。劇院建筑電視轉(zhuǎn)播車通常設置在卸貨平臺區(qū)域，以便于轉(zhuǎn)播車的電源、攝像機的隨纜及人員通過側(cè)舞臺直接進入舞臺區(qū)域。本工程在卸貨區(qū)域設置轉(zhuǎn)播車專用的40kW電源箱。

(2)藍白工作燈：藍光工作燈是演出時演出通道上的照明燈具，是在不影響演出的前提下，使舞臺區(qū)域得到低照度藍光照明，以此保障舞臺工作人員的安全作業(yè)。白光工作燈主要是非演出時間的舞臺照明燈具，使舞臺周邊有一定的亮度，保證工作人員正常的工作，同時也兼做日常清掃和安全照明用。

本工程藍白工作燈的設置位置包括面光橋、耳光室、樂池演奏標高通道、燈光控制室、音響控制室、舞臺機械控制室、舞臺下演員通道、側(cè)舞臺、后舞臺、舞臺上空各層馬道處。藍白燈的控制要求為側(cè)舞臺、后舞臺、舞臺區(qū)域、各層馬道以及拆裝臺的的藍白工作燈控制統(tǒng)一設置在側(cè)舞臺上臺口后面墻上電源箱內(nèi)；其他區(qū)域藍白工作燈就地控制。

3 結(jié)束語