設(shè)備環(huán)境對(duì)舞臺(tái)機(jī)械安全運(yùn)行的影響

溫作坤

（杭州大劇院，浙江 杭州 310016）

設(shè)備環(huán)境對(duì)舞臺(tái)機(jī)械安全運(yùn)行的影響

溫作坤

（杭州大劇院，浙江 杭州 310016）

從劇場(chǎng)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備管理的角度出發(fā)，論述劇場(chǎng)環(huán)境對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備使用的影響因素；闡述各劇場(chǎng)在設(shè)計(jì)、施工及實(shí)際使用中所采取的各種措施，以提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的使用壽命、減少運(yùn)營(yíng)成本。

舞臺(tái)機(jī)械；環(huán)境；濕度；溫度；灰塵；穩(wěn)定性；安全性

社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展使人們對(duì)文化生活提出了更高的要求，各種舞臺(tái)演出成為人們休閑娛樂(lè)的新焦點(diǎn)。從2000年起，全國(guó)各地紛紛興起建設(shè)大劇院、演藝文化中心以及文化秀劇場(chǎng)等演出場(chǎng)所的高潮。在劇院的建設(shè)中，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備是保證演出順利進(jìn)行的重要硬件組成部分，其運(yùn)行是否正常、穩(wěn)定，將直接關(guān)系到演出的成功與否。筆者以杭州大劇院為主要對(duì)象，分析灰塵、濕度、溫度對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的影響，并提出在設(shè)計(jì)、施工及后期使用中改善舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備環(huán)境的措施，拋磚引玉，以期對(duì)舞臺(tái)機(jī)械的設(shè)計(jì)、使用有所裨益。

1 不良環(huán)境對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的影響

1.1 灰塵和雜物影響

由于各種演出道具五花八門(mén)，舞臺(tái)上難免掉落各種雜物，加上自身環(huán)境條件和運(yùn)行的原因，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備就會(huì)落入一些灰塵和雜物（見(jiàn)圖1）。一方面，這些雜質(zhì)給機(jī)械的運(yùn)行帶來(lái)阻礙，破壞機(jī)械零件表面潤(rùn)滑油膜的保護(hù)作用，加速機(jī)械零件磨損，嚴(yán)重時(shí)使機(jī)械零件因過(guò)度摩擦而出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況；另一方面，灰塵粘附在電器元件上，還可能會(huì)產(chǎn)生電器元件接觸電阻，導(dǎo)致打火、短路、漏電等問(wèn)題，增加不安全因素，最終導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障。這些雜質(zhì)在一定程度上加速了舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的磨損，降低了設(shè)備的使用壽命，甚至帶來(lái)巨大的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

1.2 濕度影響

圖1 劇場(chǎng)中影響舞臺(tái)機(jī)械運(yùn)行的各種雜物

目前，新建的各類(lèi)劇場(chǎng)規(guī)模龐大，充分利用地下空間。部分劇院臨近江河，地下防水、防濕卻處理不到位，特別是長(zhǎng)江附近及以南區(qū)域，雨水充足，濕度對(duì)劇場(chǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大問(wèn)題。眾所周知，當(dāng)冷熱驟變后，潮濕空氣會(huì)在物體上凝露。臺(tái)下舞臺(tái)機(jī)械大多數(shù)處于相對(duì)密閉空間，空氣流動(dòng)差。凝露會(huì)加速機(jī)械零部件銹蝕（見(jiàn)圖2），影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低設(shè)備使用壽命；也會(huì)致使電氣設(shè)備斷路或者增加電氣設(shè)備之間的導(dǎo)電性，在工作時(shí)出現(xiàn)異常或是直接短路燒毀，甚至引起火災(zāi)。通常的電氣故障主要有以下三種：（1）可編程控制器的部分或者全部程序丟失或損壞；（2）因電源模塊短路，導(dǎo)致控制電壓異常，從而因無(wú)法給系統(tǒng)控制提供電源而引起設(shè)備無(wú)法正常工作；（3）接觸器觸頭短路，無(wú)法斷路，導(dǎo)致電氣設(shè)備無(wú)法正常控制機(jī)械設(shè)備。

1.3 溫度影響

溫度對(duì)電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備都有一定影響。電氣的各種控制元件由于環(huán)境溫度過(guò)高造成電氣性能不穩(wěn)定甚至擊穿；機(jī)械設(shè)備的零部件材料以及一些動(dòng)力能源也只能在一定的溫度范圍中使用。如液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用液壓油的最佳使用溫度應(yīng)保持在20 ℃～60 ℃之間，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)加速零件的磨損，導(dǎo)致潤(rùn)滑油氧化或者蛻變而喪失對(duì)零件的保護(hù)效果；各種機(jī)械軸承與主傳動(dòng)齒輪在不同溫度的潤(rùn)滑油中運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損量也會(huì)相差數(shù)十倍。筆者所在的大劇院柵頂溫度條件不良，在室溫26 ℃情況下，舞臺(tái)上空頂部封閉，熱空氣上升后無(wú)法擴(kuò)散，造成上空局部溫度自然提高6 ℃～7 ℃。當(dāng)夏天室溫普遍在35 ℃～40 ℃情況下裝臺(tái)、演出時(shí)，舞臺(tái)燈具發(fā)熱，柵頂溫度可達(dá)55 ℃～60 ℃。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)中制動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)中的編碼器長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境中運(yùn)行，必定會(huì)增加故障發(fā)生的可能性。

2 改善舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備環(huán)境的措施

2.1 減少灰塵和雜物影響

針對(duì)灰塵、金屬屑等雜質(zhì)對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備所造成的影響，可采取以下措施進(jìn)行處理。

（1）從源頭做起，防止雜質(zhì)的入侵，各種控制室和控制柜不能處于敞開(kāi)空間；

（2）做好工作現(xiàn)場(chǎng)使用機(jī)械的防護(hù)管理工作，嚴(yán)防雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)械內(nèi)部，保證機(jī)械的正常運(yùn)行，如地面做環(huán)氧樹(shù)脂等無(wú)塵處理，及時(shí)清潔。

（3）如果舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備在灰塵較多的場(chǎng)合使用時(shí)，應(yīng)采取有效的防塵處理措施，減少其對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的損害。常用的方法是在液壓缸的外部增設(shè)防塵圈或防塵罩、切斷雜質(zhì)的源頭和進(jìn)行及時(shí)清理等。

筆者所在的杭州大劇院馬道上的主控制臺(tái)原來(lái)處于開(kāi)放式空間，舞臺(tái)上的灰塵自然飛揚(yáng)進(jìn)控制臺(tái)，對(duì)控制臺(tái)有很大的影響，在對(duì)該區(qū)域進(jìn)行封閉改造后，衛(wèi)生條件大大改善，還配置了空調(diào)；臺(tái)下主舞臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷筒及鋼絲繩經(jīng)常受臺(tái)面上雜物侵?jǐn)_，給12臺(tái)設(shè)備加防塵蓋后，情況大大改觀，且卷筒油光發(fā)亮；主舞臺(tái)24臺(tái)絕對(duì)值編碼器原來(lái)也是裸露的，后來(lái)設(shè)置了防塵罩（見(jiàn)圖4）。

2.2 改善濕度影響

針對(duì)濕度因素對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備所造成的影響，可采取以下措施進(jìn)行處理和改善。

（1）注意觀察室外天氣變化，抓好濕度的預(yù)防調(diào)節(jié)工作，力爭(zhēng)將舞臺(tái)演出空間的相對(duì)濕度控制在低于60%范圍內(nèi)；

圖2 濕度對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的影響

圖3 位于舞臺(tái)上空高溫環(huán)境下地電機(jī)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)

（2）及時(shí)對(duì)舞臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)的濕度狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要是通過(guò)有針對(duì)性地通風(fēng)或是利用空調(diào)等設(shè)備來(lái)改變室內(nèi)濕度狀態(tài)；

（3）注意門(mén)、窗的管理，防止天氣驟變或雷雨天氣引起舞臺(tái)機(jī)械空間進(jìn)水或濕度增加。

筆者對(duì)通過(guò)除濕機(jī)來(lái)解決臺(tái)倉(cāng)濕度問(wèn)題深有體會(huì)。原來(lái)的杭州大劇院歌劇院臺(tái)倉(cāng)空間將近15 000 m3，空氣濕度達(dá)99%，墻壁和電氣柜上都有凝露，地面甚至有少量積水。經(jīng)過(guò)各方努力，建設(shè)單位于2006年5月在臺(tái)倉(cāng)最底部安裝6臺(tái)除濕機(jī)（見(jiàn)圖5），每臺(tái)額定除濕量是10 kg/h，使用2個(gè)月后，臺(tái)倉(cāng)濕度明顯下降；毗鄰主舞臺(tái)臺(tái)倉(cāng)的樂(lè)池臺(tái)下空間（約1 000 m3的空間）通過(guò)一個(gè)30 cm×70 cm的長(zhǎng)方形開(kāi)口完成兩個(gè)空間的濕度交換，地面積水和墻面凝露全部收干。第二年以后，6臺(tái)除濕機(jī)只要開(kāi)啟2臺(tái)或3臺(tái)就可以維持空間的合理濕度。即使碰上梅雨天氣，這些臺(tái)倉(cāng)空間的濕度也能維持在55%以下，消除了電氣和機(jī)械設(shè)備的安全隱患。

2.3 規(guī)避溫度影響

可采取以下措施來(lái)規(guī)避溫度對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的影響。

（1）初始設(shè)計(jì)要規(guī)劃不同的功能區(qū)，形成相對(duì)獨(dú)立空間，便于有區(qū)別地控制溫度；

（2）嚴(yán)禁舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備在超低溫下超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)在環(huán)境達(dá)到規(guī)定溫度后，再進(jìn)行工作或運(yùn)行，盡量將作業(yè)溫度控制在0～30 ℃；

（3）注意舞臺(tái)演出大量使用的燈具產(chǎn)生熱量導(dǎo)致舞臺(tái)區(qū)域環(huán)境溫度過(guò)高，這也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。如有此情況發(fā)生，應(yīng)加大舞臺(tái)區(qū)域空氣流通或開(kāi)啟空調(diào)來(lái)降溫；

（4）以機(jī)械的種類(lèi)和應(yīng)用為依據(jù)，選擇不同類(lèi)別、質(zhì)量等級(jí)、牌號(hào)的潤(rùn)滑劑，以適應(yīng)環(huán)境和季節(jié)溫度變化。

早期杭州大劇院電氣控制室設(shè)計(jì)只考慮使用中央空調(diào)，沒(méi)有考慮分體空調(diào)，而在實(shí)際使用中，劇院考慮成本原因，并不可能全天開(kāi)啟中央空調(diào)。在夏天的裝臺(tái)期間，馬道上的主控制室和電氣控制室由于舞臺(tái)燈光及其他視頻設(shè)備的作用，控制室溫度達(dá)到45 ℃以上，電氣柜的控制線路板焊接結(jié)點(diǎn)甚至達(dá)到65 ℃。針對(duì)這種情況，筆者申請(qǐng)了分體空調(diào)（見(jiàn)圖6），電氣柜外基本控制在22 ℃～25 ℃左右，柜內(nèi)溫度也在30 ℃以下，馬道控制室發(fā)熱電氣設(shè)備數(shù)量少，控制室內(nèi)溫度保持在22 ℃左右，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，尤其對(duì)提高運(yùn)行多年的電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和延長(zhǎng)其使用壽命起到了良好的作用。

筆者注意到，國(guó)內(nèi)有些劇院在建設(shè)設(shè)計(jì)階段已經(jīng)考慮到這些問(wèn)題，為后期的實(shí)際使用帶來(lái)極大方便，也使得設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定（見(jiàn)圖7）。

圖5 位于地下臺(tái)倉(cāng)的除濕機(jī)

圖6 電氣控制室添置了分體空調(diào)

圖4 杭州大劇院改造后的舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備

圖7 有些劇院在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)完成的環(huán)境優(yōu)化

圖8 杭州大劇院的部分常規(guī)維修保養(yǎng)工作

圖9 可借鑒的優(yōu)良設(shè)備環(huán)境

3 提升舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備安全性 保證演出效果

舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備不同于其他的機(jī)械設(shè)備，對(duì)安全性有著極高的要求。做好舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的環(huán)境改善工作，嚴(yán)格做好灰塵防控，把作業(yè)溫度和濕度控制在理想的范圍內(nèi)，可以最大限度地減少舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的磨損，避免由環(huán)境引發(fā)的各種短路、漏電問(wèn)題，減少故障發(fā)生。雖然這些工作需要在人力、物力上有很大的投入，卻能帶來(lái)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命、減少劇院運(yùn)行成本等顯著效果，這也從另外一個(gè)層面達(dá)到了增產(chǎn)節(jié)支的效果。

杭州大劇院每年2次的常規(guī)維修保養(yǎng)首先要做的工作就是清理工作（見(jiàn)圖8）。原來(lái)工程項(xiàng)目在衛(wèi)生處理上有先天不足，后期筆者在管理和使用中清理出大量垃圾，這些工作是必不可少的，很好地保障了設(shè)備的運(yùn)行。

俗話說(shuō)得好，把設(shè)備弄干凈了，各種保養(yǎng)工作到位了，設(shè)備就能更好地為演出服務(wù)。經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備管理人員也曾說(shuō)過(guò)，“管理設(shè)備，不要說(shuō)別的，先把設(shè)備衛(wèi)生做好，故障就少了一大半”（見(jiàn)圖9）。總而言之，改善設(shè)備環(huán)境有利于延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命和提高運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性，以助于實(shí)現(xiàn)預(yù)期的舞臺(tái)演出效果，保障演職人員和觀眾的人身財(cái)產(chǎn)安全。

4 小結(jié)

綜上所述，不良的外界環(huán)境對(duì)舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行有十分惡劣的影響，舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)期暴露于溫度、濕度不佳，以及粉塵污染過(guò)重的環(huán)境中，不僅僅會(huì)減少舞臺(tái)機(jī)械的使用壽命，影響演出效果，甚至出現(xiàn)火災(zāi)、觸電等危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人身財(cái)產(chǎn)安全。所以，必須針對(duì)舞臺(tái)機(jī)械所處的不同環(huán)境問(wèn)題采取相應(yīng)的措施，以保證舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，有一大批劇院和演藝中心處在或即將進(jìn)入改造和修繕階段，今后也將有新建的演出場(chǎng)所，筆者在此呼吁相關(guān)部門(mén)能制定并發(fā)布舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備環(huán)境指標(biāo)詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)規(guī)范這些改造或新建項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)、施工及后期管理使用改善工作，提高舞臺(tái)機(jī)械運(yùn)行穩(wěn)定性，并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

[1] 劉基順，吳澗彤，楊永魁等. 舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)功能及性能分析[J]. 演藝科技，2012（3）.

[2] 魏發(fā)孔. 舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的技術(shù)要求[J]. 演藝科技，2012（12）.

[3] 熊家鈺. 氣候條件對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響[J].湖北機(jī)械，2013（4）.

（編輯 薛云霞）

Impact of Equipment Environment for Safe Operation of Stage Machinery

WEN Zuo-kun
(Hangzhou Grand Theatre, Hangzhou Zhejiang 310016, China)

From the perspect of the stage machinery equipment management in the theater, the writer discussed the influential factors of theater environment for using stage machinery equipment; described the various measures adopted in the design, construction and actual use, to improve the stability of equipment operation, to extend the service life of stage machinery equipment, and to reduce the operating costs.

stage machinery; environment; humidity; temperature; dust; stability; safety

10.3969/j.issn.1674-8239.2015.08.013