音乐厅升降舞台设置及驱动形式应用分析

音乐厅升降舞台设置及驱动形式应用分析

冯有宁

中冶天工集团有限公司

摘要：介绍了国内多座音乐厅的升降舞台的设计配置情况，针对相关音乐厅的升降舞台的驱动形式进行总结归纳，分析不同驱动形式的技术特点和适用环境。

关键词：音乐厅；升降舞台；设计配置；驱动形式;应用分析

一.概述

在如今人民物质生活不断富足的大环境下，人们对文化的需要也在不断提高。近二十年来国内剧场、文化中心、音乐厅等文化场馆的建设得到了快速发展，其中音乐厅作为交响乐、室内乐、合奏、独奏等演出的重要场馆，由于其特定的功能定位及较高的声学标准，在文化场馆建设中具有其鲜明的特色。

音乐厅为满足不同演出形式和演出规模的使用需求，通过设置升降舞台来实现舞台的高低错落，从而便于演员座位摆放及为观众提供良好的视觉效果。根据音乐厅舞台周边外形及厅堂乐队预计的排布形式，其升降舞台的样式也各不相同，为此将结合国内典型音乐厅的升降舞台的设计配置及驱动形式进行分析，从而为后续同类型厅堂建设提供参考。

二.音乐厅升降舞台设计配置

为了掌握音乐厅升降舞台的配置特点，本文针对国家大剧院音乐厅、中山公园音乐堂、北京金帆音乐厅（三十五中）、上海东方文化艺术中心音乐厅、上海交响乐团排演厅、江苏大剧院音乐厅、成都城市音乐厅、成都天府音乐厅、天津文化中心音乐厅、天津茱莉亚学院音乐厅、沈阳文化艺术中心音乐厅、山东省会大剧院音乐厅、青岛大剧院音乐厅、山西大剧院音乐厅等十余座音乐厅的升降舞台的设置情况进行总结归纳。

2.1音乐厅升降舞台的分类

音乐厅升降舞台根据不同特征其有如下分类：

按照用途分可分为：钢琴升降台、演奏升降台、合唱台；

按照台体结构可分为：单层升降台、子母升降台；

按照行程分可分为：大行程升降台、小行程升降台、微动升降台；

按照形状分可分为：矩形升降台、梯形升降台、弧形升降台、异形升降台。

2.2音乐厅不同用途升降舞台的设置

（1）钢琴升降台

钢琴升降台设置于舞台前区，用于满足音乐厅钢琴自舞台台仓至舞台面的转运。考虑到舞台周边附属房间对于演出的便利性，通常将钢琴库房设置于舞台台仓位置，为此需要设置满足钢琴转运的升降装置，其尺寸（宽3米进深2米及以上）满足九尺钢琴运输并保证足够的安全余量，升降行程一般在4米以上（满足台仓内部有足够容纳空间）。其应用案例：国家大剧院音乐厅、江苏大剧院音乐厅、上海东方文化艺术中心音乐厅、成都城市音乐厅、沈阳文化艺术中心音乐厅等。

图2.1上海东方文化艺术中心音乐厅升降舞台布置

（2）演奏升降台

演奏升降台设置于主要舞台演奏区域，其通常设置三至五组，可实现演奏区域表演平台的升起，实现最佳的声音扩散和观众的观看视觉效果。其通常分两种规格，前区几组进深通常不小于1.2米，最后一组通常不小于2.4m，在设计中也可以考虑将最后一组分成两组，在使用过程中组合使用，从而满足大型乐器的排布。其应用案例：国家大剧院音乐厅、江苏大剧院音乐厅、上海东方文化艺术中心音乐厅、成都城市音乐厅、沈阳文化艺术中心音乐厅等。

（3）合唱台

合唱台设置于舞台表演区后侧区域，通常设置为3至4组，通过设备的升起满足合唱团参与演出使用，进深通常为0.6米，作为最后一组演奏升降台的子台，有合唱队演出时用作合唱台，乐队排布前移，当无合唱队演出时，作为演奏升降台使用。其应用案例：上海东方文化艺术中心音乐厅、天津文化中心音乐厅等。

2.3音乐厅不同台体结构升降舞台的设置

（1）单层升降台

钢琴升降台、演奏升降台通常均为单层结构台板，双层或多层升降台通常在歌剧厅或者演艺秀场使用。

（2）子母升降台

子母升降台通常设置于舞台后侧区域，其主要包括合唱台、部分演奏台（如：国家大剧院演奏厅前区演奏台）等。

图2.2国家大剧院音乐厅升降舞台剖面布置图

2.4音乐厅不同行程升降舞台的设置

（1）大行程升降台

大行程升降台顾名思义其升降行程相对较大，通常对于1.5米至2米以上行程的升降舞台可按照大行程来进行定义，其一般包括钢琴升降台和最后一组行程较大的演奏升降台。

（2）小行程升降台

小行程升降台通常是行程在0.6米至1.5米之间，其适用于大多数项目的演奏升降台。

（3）微动升降台

微动升降台通常是行程小于0.6m的升降台，其主要为合唱台或子母升降台的子台。

2.5音乐厅不同形状升降舞台的设置

（1）矩形升降台

矩形升降台在音乐厅中出现的概率较低，通常钢琴升降台、中间区域的演奏升降台形状受整体造型影响较低的区域设置为矩形升降台。

（2）梯形升降台

对于舞台规划棱角较为分明的场地，与侧墙相交的舞台通常无法形成规则的矩形，通常设置为梯形。其应用案例：上海东方文化艺术中心音乐厅、成都城市音乐厅、成都天府音乐厅、沈阳文化艺术中心音乐厅等

图2.3成都城市音乐厅音乐厅升降舞台布置图

（3）弧形升降台

对于舞台区规划呈现弧形的场馆，其升降舞台通常设置为弧形，并且根据规划的不同其弧形的角度差异也可分为小弧形和半圆环形。如：国家大剧院音乐厅、北京金帆音乐厅（三十五中）、江苏大剧院音乐厅、天津文化中心音乐厅、等设置为小弧形升降舞台，上海交响乐团排演厅、天津茱莉亚学院音乐厅等设置为半圆环形升降舞台。

图2.4江苏大剧院音乐厅舞台布置      图2.5上海交响乐团音乐厅舞台布置

（4）异形升降台

位于舞台后区的升降舞台通常需要结合装饰造型及前侧升降台形状确定其外形，其形状通常不规则，为此将其归纳为异形升降台。

图2.6天津茱莉亚学院音乐厅升降舞台布置图

三.音乐厅升降舞台驱动形式

音乐厅升降舞台根据其基坑条件、设备行程、形状的差异性其驱动形式可以有多重选择形式，常见驱动形式有：电动大螺旋、电动刚性链、电动剪刀撑、电动钢丝绳卷扬、电动链条、电动螺旋升降机、电动齿轮齿条等。下面将针对不同驱动形式的技术特点及应用环境进行分析。

3.1电动大螺旋

电动大螺旋的驱动采用加拿大原装进口的大螺旋作为驱动装置。其尤其适用于浅基坑工作，具有安装空间小、承载力大、结构简单、维护方便的特点。产品自身具有很强的安全性，同时配有完整的安全检测装置。根据其技术特点，其几乎可适用于所有不同类型的升降舞台使用，但是由于设备完全为进口产品，其整体造价与货期需要结合项目实际情况进行综合考量。另外根据大螺旋的特性，在使用中需要严格控制保持大螺旋装置始终处于受压状态，避免因为受力造成垮塌。从技术层面上讲，其设备设置的灵活性最佳，可很好的适用于各种不同形状升降舞台的驱动排布，尤其在半圆弧升降舞台驱动装置排布中，其相对于其他驱动形式更加便捷。如：上海交响乐团音乐厅、天津茱莉亚学院音乐厅。

图3.1大螺旋剧场应用

3.2电动刚性链

电动刚性链驱动其为以法国刚性链为代表的的一类关节链的驱动形式，类似包括销齿链、柔性柱、柔性齿条等几种国内同技术特性产品。电动刚性链驱动其独特的结构特点及升降方式，可满足浅基坑大行程，重载要求，其稳定性高，噪音低。刚性链驱动装置不但可以承受压力，还可以承受拉力，链条结构也不会解体，有较高的运行安全性。安装所需的空间小，布置形式灵活、设备简单、承力大、安装要求宽松。其可以适用各种升降舞台，在弧形升降舞台或台面尺寸较小的升降舞台布置中，需要注意链盒的摆放，避免与其他升降舞台驱动装置的位置干涉。

图3.2刚性链剧场应用

3.3电动剪刀撑

电动剪刀撑驱动适用于其形状接近矩形的升降舞台，剪刀撑在作为驱动装置的情况下兼顾导向的功能。在音乐厅设备中，在形状较为规则的尺寸较大升降舞台，如子母升降台的母台，其可实现驱动与导向装置的统一，满足浅基坑较大行程的使用；如钢琴升降台尺寸偏小，行程大在使用中会采用多级升降的形式，其稳定性略显不足；如弧形升降台宽度较窄，剪刀撑布置中会存在部分剪刀撑装置出舞台投影面的情况，在设备布置上会有一定的影响。

图3.3山西大剧院音乐厅演奏升降台驱动方案

3.4电动钢丝绳卷扬

电动钢丝绳卷扬驱动由于钢丝绳存在一定的柔性，通常采用开环式提升驱动形式，钢丝绳通过卷扬装置经由转向滑轮经过多级转向，通过设置在高处的滑轮向下与舞台台体相连接，通过卷扬装置的正反转实现钢丝绳的收放，从而带动升降舞台的运行，其可适用于所有具备一定基坑深度的升降舞台的，尤其对于大行程高速度的情况下，其稳定性和低噪声的特性能够很好的凸显出来。但是其对于基坑深度的要求及驱动点位的布置受到一定的制约，并且需要设置独立的稳定性强的导向装置，由于其靠下行通常依靠自重，对其导向装置的安装精度更高。

图3.4钢琴升降台驱动方案

3.5电动链条

电动链条驱动是另一种常见的提升式驱动方式，由于其刚性与柔性处于一个比较好的平衡点，其通常采用闭环的形式，在舞台基坑及升降行程以上的一个合理高度设置链轮，链轮在一侧与台体相连，形成闭环，通过电机减速机驱动基坑的链轮，利用链条带动升降舞台实现整体升降。其同样可满足大行程的使用需求，出于噪声及稳定性的考虑对于升降速度有一定的限制，不宜大于0.25m/s。其同样也对基坑深度及驱动点位的布置受到一定的制约。

图3.5成都云端音乐厅演奏升降台驱动方案

3.6电动螺旋升降机

电动螺旋升降机是一种顶升的驱动形式，根据螺旋升降机传动效率低，最大运行速度低，行程过大承载力大幅下降的特性，其通常适用于行程较小，速度和噪声要求低的情况，在音乐厅中通常用于子母升降台的子台之中。

图3.6升降子台使用螺旋升降机的常见排布形式

3.7电动齿轮齿条

电动齿轮齿条驱动可以根据设备的行程及安装的条件选择爬升或顶升的形式，爬升驱动形式通常适用于较大行程的情况，其齿轮驱动装置设置于升降舞台台体上，在舞台基坑内设置固定齿条及导向装置（大行程情况下设置于舞台台体以外）；顶升驱动形式通常适用于行程相对较小的情况下，其驱动齿轮设置于固定的结构或平台上，齿条与台体相连接，通过齿轮的旋转实现齿条的升降运行。电动齿轮齿条的驱动形式可满足设备的高速、低噪声的运行，但其需要一定的基坑安装条件，对设备的加工及安装精度要求较高。

图3.7齿轮齿条驱动的子台的布置形式

根据各类驱动形式的技术特点及适用环境进行汇总如下表所示。

四.结论

本文结合已建音乐厅堂项目升降舞台布置情况，从不同的角度对升降舞台进行了分类，从而可以为后续音乐厅建设提供参考，并针对升降舞台常见驱动形式的技术特点、适用环境及造价情况进行了分析说明，从而可以在音乐厅设计决策阶段在土建预留、综合造价、技术性能方面做出取舍。

音乐厅的核心功能为满足交响乐团的演出使用，所有升降舞台的设置需要在规划的建筑体量下，结合装饰的边界效果，采用最佳的技术手段，达到为演出服务的效果。在设计阶段要实现建筑设计、装饰设计与舞台工艺设计的技术融合，确定最适合升降舞台的布置方案以及推荐合适的驱动形式。

参考文献

1、王军，李青松等，国家大剧院音乐厅舞台机械[J],艺术科技，2008（01）：18-22

2、于颖， 周敏，音乐厅建声、电声、灯光、舞台机械设计与研究[C]，第十六届中国科学家论坛优秀论文集，2019（09）：111-117

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