剧场建设前期舞台机械与建筑设计的配合

叶建根

（浙江大丰实业有限公司，浙江 余姚 315400）

舞台机械是剧场的重要组成部分。从剧场建设前期到建筑初步设计期间，舞台机械专业人员需要密切配合建筑设计展开工作，提供一系列与舞台机械相关的建筑设计所必需的基础结构形式、大小、尺寸及载荷分布等。

1 舞台机械与建筑结构相结合的特点

剧场舞台机械与建筑设计的配合，首先应从五个方面了解舞台机械与建筑结构相结合的特点。

1.1 台口大小

确定台口大小时，应弄清楚建筑设计单位图纸中的土建结构尺寸和建筑装饰尺寸。因为台口土建结构尺寸直接决定防火幕幕体的实际大小，其宽度要比台口土建结构大1 m，高度要比台口土建结构高0.5 m。而台口建筑装饰尺寸直接决定主台上空栅顶允许的最小净空尺寸（台口高的2倍+4 m或台口高度的2.5倍）。如果设置有反声罩设备，反声罩开口尺寸也需与台口建筑装饰尺寸相匹配。

1.2 台上吊杆设备卷扬机组安装位置

因为吊杆卷扬机安装位置直接决定滑轮梁与栅顶格栅层（葡萄架）的净空尺寸，如果吊杆卷扬机组放在格栅层上，为保证钢丝绳入槽角小于2.5 °，避免设置排绳器、自排绳卷筒等高成本、复杂机构的设计，则滑轮梁与格栅层的净空尺寸至少应在3.4 m左右。如果吊杆卷扬机组放在最高层天桥上，则滑轮梁与格栅层的净空尺寸至少应在2.4 m左右。

1.3 台下设备的布置

布置台下设备时，需确认第一块升降台边缘与台口建筑轴线的相对尺寸，需特别注意舞台台口线与台口建筑轴线的区别（图1）。因为前期配合提供的埋件图是画在建筑图上的，用的基准线是舞台台口线，而建筑设计单位在套入结构图时用的基准通常是台口建筑轴线，很容易弄错位置及尺寸，从而引起一系列连锁错误。所以，配合基准时宜使用建筑设计单位确定的台口建筑轴线。当然，舞台台口线也是必要的，特别是台上杆位布置图必须以舞台台口线为起点线。一般钢码头的位置距离舞台台口线1.85 m较为合适，在与栅顶钢结构配合时，更应注意此位置的确定，否则会造成假台口与防火幕的间隔太小，影响前檐幕、会标幕、纱幕及消防水幕的排布。

图1 舞台台口线和台口建筑轴线与第一块升降台相对位置示意图

1.4 主舞台建筑跨度

主舞台建筑跨度指主舞台侧墙内表面之间的距离。在有灯光吊笼而没有侧吊杆的剧场中，跨度L=主台口宽度+3 m（边条幕宽度）×2+0.5 m（吊杆端头与天桥边缘间隙）×2+3 m（安装卷扬机组的天桥宽度）×2。如若台口宽度是18 m，则主舞台跨度就是31 m（图2）。

在有灯光吊笼且又有侧吊杆的剧场中，跨度L=主台口宽度+3 m（边条幕宽度）×2+1.5 m（吊杆端头与天桥边缘间隙）×2+3 m（安装卷扬机组的天桥宽度）×2。如若台口宽度是18 m，则主舞台跨度就需要33 m（图3）。

1.5 侧舞台上空是否设置有侧台装景行车

因为有了侧台装景行车，故对侧台天花板结构梁底埋件、侧台区域的消防水管及暖通、风管的走向和安装标高都有一定的要求。需保证消防水管、暖通、风管与侧台装景行车的移动不会相互影响。

2 剧场舞台机械与建筑设计的配合

按照常规，需向建筑设计单位各部门提供下列四项设计依据和条件。

2.1 各层平面建筑配合条件图

分层配合的方法俗称为“爬楼梯”法，从基坑起步逐层往上爬，直至滑轮梁层，从而设计出各层平面建筑配合条件图。

2.1.1 主舞台台仓各层平面建筑配合条件图

主舞台台仓各层平面建筑配合条件图需要提供台仓建筑结构的标高、立柱分布、开口尺寸、预埋件分布及载荷受力分析等参数。

（1）主舞台台仓各层建筑结构的标高与升降台层数及升降行程（层高）有关。以下均以层高4.5 m的双层升降台及舞台台面标高为±0.000 m为例。

图2 有灯光吊笼而没有侧吊杆的剧场主舞台建筑横向跨度示意图

图3 有灯光吊笼且又有侧吊杆的剧场主舞台建筑横向跨度示意图

①主舞台台仓基坑平面（建筑上称为地下四层平面），一般有建筑（－15.500 m）和结构（－15.700 m）两个标高，埋件可以埋在结构标高平面上（图4），待舞台机械设备安装到位后，在结构标高平面基础上再浇筑一层混凝土至建筑标高，否则得另做埋件承台。这种土建施工方式很方便，将设备安装底座埋在混凝土内，既能提高设备的抗震性，又能解决周边排水沟的设置问题。本文中所提到的埋件、所采用的板料及锚筋的选择，是依据舞台机械设备单位提供的该埋件上的载荷及面积要求，由建筑设计单位细化埋件大样，并由土建施工单位预埋。埋件的埋设施工精度要求是：单块升降台的埋件平整度误差不大于2 cm，所有埋件平面标高误差不大于4 cm，位置偏差不大于2 cm。

②主舞台台仓第二层演员走道（建筑上称为地下三层平面），建筑标高为－9.000 m。主舞台台仓第一层演员走道（建筑上称为地下二层平面），建筑标高为－4.500 m。需注意，该两层平面上空所有的水管、暖通、风管、消防管、电气桥架等设施的标高与平面间净高需保证2.5 m左右，不得少于2.2 m，否则演员无法跑场（图5）。

图4 主舞台台仓基坑平面示意图

图5 各层演员跑场道上空净高示意图

该两层平面紧靠台仓前、后侧需安装固定护栏，尤其是在靠台仓软景库边缘还需设置推拉栏杆，方便景物进出。建筑专业人员应在建筑图上标注固定护栏、推拉栏杆位置及大样（图6），由土建或内装专业细化后施工。

考虑到土建施工误差，该两层平面建筑边缘需与升降台台面间预留10 cm左右的缝隙，需要建筑专业人员在建筑图上标注舞台设备的边缘投影线，待舞台机械台面木地板铺设完工后，由土建施工单位进行二次混凝土补边（图7），消除缝隙。另外，考虑到土建施工误差过大会影响设备安装空间，要求土建施工台仓开口对角线误差不大于10 cm。

图6 主舞台台仓各层边缘护栏位置示意图

图7 主舞台台仓地下二、三层边缘示意图

③主舞台台仓首层平面（建筑上称为地下一层平面或地下夹层），建筑标高为－1.200 m（图8），该层平面是侧辅助升降台、侧台补偿台和后车载转台行走轨道的安装面。在建筑初扩设计中，很容易将后车载转台在后舞台区的行走轨道安装面遗漏。与后舞台台面间关联的土建结构不明确，会造成后续舞台机械安装困难，甚至会出现需拆除土建结构梁的严重后果。舞台平面一般有建筑（±0.000 m）和结构（－0.200 m）两个标高，结构标高与建筑标高间的20 cm净空是用来铺设木地板及木龙骨。固定舞台最后标高为±0.000 m。

④另外，为了保证－4.500 m标高平面演员跑场道不少于2.2 m的净高，特别需要建筑设计对－1.200 m标高平面靠台仓侧的结构梁作扁平设计处理（图9）。

（2）主舞台台仓各层建筑结构立柱分布与升降台的数量及升降台短边尺寸相对应，第一根立柱与台口轴线的相对尺寸标注一定要准确，否则会引起升降台的布置与台仓开口边缘错位，造成后续舞台机械安装困难，甚至会出现需拆剥土建结构梁的严重后果。另外，考虑到土建施工误差过大会影响设备安装空间，要求土建施工立柱垂直度及中心距误差不大于3 cm（图10）。

图8 主舞台台仓首层平面示意图

（3）主舞台台仓各层建筑结构的开口尺寸与升降台的驱动形式有关。目前，国内外剧场升降台的驱动形式有链条式、钢丝绳卷扬式、大螺旋式、柔性齿条式及刚性链式等。

①采用链条式或钢丝绳卷扬式的升降台，其建筑结构的开口尺寸有三种配合方案（以下均以双层台升降台为例）。

开口尺寸配合方案一（图11）的建筑结构优点是：台仓各层开口大小都相同，各层结构梁设置一致，土建施工比较简单。此种方案的缺点是：侧钢架用量多，钢结构造价高。

图9 －1.200 m标高结构梁扁平设计处理示意图

图10 主舞台台仓各层建筑结构立柱分布示意图

图11 开口尺寸配合方案一示意图

图12 开口尺寸配合方案二示意图

图13 开口尺寸配合方案三示意图

开口尺寸配合方案二（图12）的建筑结构优点是：台仓各层开口大小都相同；侧钢架用量少，钢结构造价低。此种方案的缺点是：下面两层结构梁旁需要预留链条、钢丝绳穿行孔，土建施工要求略高。

开口尺寸配合方案三（图13）的建筑结构优点是：升降台导向与提升机构分布在立柱的不同立面上，建筑结构受力更合理。此种方案的缺点是：台仓首层与下面两层的开口大小不同，台仓首层与下面两层的结构梁设置也不一致，因土建误差大，容易导致换向器和侧钢架无法放入立柱间，增加施工难度。另外，侧钢架用量要比方案二多。

②采用大螺旋式、柔性齿条式及刚性链式的升降台，其台仓建筑结构的开口尺寸为升降台宽度+0.4 m。

（4）主升降台导向柱上的预埋件条件图（图14、图15），需提供导向柱上的预埋件尺寸标高及载荷受力分析等参数。埋件施工精度要求为：埋件平面不允许突出柱面，柱子上整个平面埋件垂直误差不大于2 cm，为便于埋件容易埋设，其宽度应比柱子宽度小5 cm。

（5）主升降台配重孔侧墙上预埋件条件图（图16），需提供配重孔侧墙上的预埋件尺寸标高及载荷受力分析等参数。

图14 主升降台导向柱侧面预埋件示意图

图15 主升降台导向柱正面预埋件示意图

图16 主升降台配重孔侧墙上预埋件示意图

2.1.2 乐池台仓条件图

乐池台仓条件图需提供乐池台仓的开口形状、标高、导向立柱分布、预埋件及载荷受力分析等参数。

（1）支撑舞台台唇天花板的混凝土梁结构须采用上翻结构，以保证乐池下部演奏人员通道与台唇天花板的净空尺寸不少于1.9 m（图17）。

（2）乐池升降台导向立柱的开口位置和大小，应保证演奏人员进出乐池通道的顺畅，尽量避免从观众席可直视乐池升降台的导向立柱（图18）。

（3）如果乐池与观众厅之间有升降栏杆，则需特别注意紧贴观众厅侧墙面的埋件分布（图19），注意各层结构梁的标高，以方便埋件的布设。

图19 乐池靠观众厅侧墙面的埋件分布示意图

图20 乐池台仓座椅库平面示意图

图21 乐池台仓各层平面拦杆示意图

（4）如果乐池台仓需设置座椅库，应使建筑柱子的分布有利于座椅的搬运。还要在座椅库标高平面贴近主舞台台口一侧设置与乐池后部通道相同的平台（图20），否则该位置会有空洞或落差，存在安全隐患。

（5）乐池台仓各层平面前后靠台仓一侧应设置插拨栏杆，在靠座椅库边缘需设置推拉栏杆，建筑专业人员应在建筑图上标注插拨栏杆及推拉栏杆（图21），由土建或内装专业人员施工。

（未完待续）