编者按：

“第十三届中国国际演艺设备与科技论坛”以“剧场建设与运营安全”为主题，特邀国内外六位嘉宾，围绕专业剧场建设情况、国内外相关标准、舞台机械设计、剧场应急预案和演出管理中的安全防控等多个方面演讲，深入探讨了剧场建设与运营各层面的安全问题，引发了与会者的热烈讨论。本文节选总装备部工程设计研究总院舞台设备研发中心副主任，高级工程  陈威“从设计角度谈舞台机械的安全 ”中部分内容，以供业界参考。

1 功能需求

有一些演艺剧场突破常规剧院的观演模式，要求观众席在演出过程中随情节变化而动作，其目的在于：实现观演模式或角度的变化；实现观众与演员互动；实现观众动感体验。观众席上空的设备以及活动观众席或座椅台的安全，因为与普通观众紧密相关，所以其安全性高于普通舞台设备。

2 安全设计

（1）设计准则：确保全工况下的安全疏散，安全故障型

①台面布局参考标准：GB50016—2006《建筑设计防火规范》中5.3 民用建筑的安全疏散；JGJ57—2000/J67—2001《剧场建筑设计规范》中8.2疏散。

②动作区域与固定结构之间留有足够安全距离的参考标准GB8408—2008《游乐设施安全规范》。

③台体结构参考标准：GB50017—2003《钢结构设计规范》；GB/T3811—2008《起重机设计规范》；WH/T36—2009《舞台机械 台下设备安全要求》。

④驱动与传动系统隔离防护：驱动传动系统应与观众通道隔离，必要时设有防护罩。

⑤紧急停止：紧急情况下采用0类停止功能停车，制动器为失电制动形式，参考标准：GB5226.1—2008《机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》；GB16754—2008《机械安全 急停 设计原则》。

（2）安全分析、安全评估和安全控制：设计时应进行安全分析，即对可能出现的危险进行判断，并对危险可能引起的风险进行评估。安全分析的目的是识别所有可能出现的与相关人员有关的一些情况，而这些情况可能对乘人和设施造成伤害。一旦发现在某个环节存在危险，应对其产生的后果，特别是乘人造成的风险程度进行评估。

安全评估的内容包括危险发生的可能性及导致伤害的严重程度（受伤的概率、涉及的人员数量、伤害的严重程度、频率等）。评估危险源范围包括：机械、电气、振动、噪声、热、材料有害物质、加速度、辐射及其对环境引起的危险等。

对安全分析、安全评估的结果，必须提出有针对性的应采取的相应措施，以使风险消除或最小化，使风险处于可控状态。

3 特殊设备安全设计的案例有哪些

1 新疆大剧院高空（观众席上空）3D飞行装置

项目需要机械安全保护措施有：常规的乱绳、软、极限位、载荷、速度、电流等检测控制；升降系统绝对值、相对值双编码器位移检测，水平系统码带位置检测；观众席上空设备间的运行状态互锁；单向双绳冗余备份，牵引绳强度安全系数10倍。

控制系统安全策略主要有：可选运行模式、偏差保护、闭环控制、急停处理

2 武汉万达汉秀剧院活动观众席

活动观众席由一套1170座的升降座椅台和左右对称两套415 座的旋转座椅台组成，有两种状态，一是打开状态，如图3所示；二是合拢状态，如图4所示。座椅台的正前方是中心水池。2000 位观众在活动观众席上观看一个多小时的节目，安全问题是重中之重。为此， 座椅台上应用了多项安全装置。

图3 伸出式舞台形式

图4 尽端式舞台形式

为此安全装置设计需要：带牙嵌套筒的液压驱动系统见图5；随动疏散楼梯见图6；全范围异物检测；升降栏杆防护装置见图7；电气控制系统。

图 5 升降油缸与牙嵌机构

图6 疏散楼梯的两个极限位置

图7 电动升降栏杆

3 九寨千古情大剧院振动观众席

8套模拟地震观众席（分别命名为A1/A2/B1/B2/C1/C2/D/E，左右对称，局部见图8），每套台面面积163 mm2～199 mm2，承载观众约400名，具有竖直振动和水平滑移两个功能，配合演出场景使全场观众切身感受到地震时的惊心动魄。每套观众席分成下层振动台和上层滑移台，上下层之间是符合视线分析要求的斜面。初始台面在后上位置，观众席的台阶与固定走道的台阶对齐。振动台可沿竖直导轨上下运动，缓慢上升，快速下落；滑移台可沿倾斜导轨前后运动，缓慢向后滑动，快速向前滑动。在国内外的剧场中，还没有类似的先例。

图8 模拟地震观众席布局（图中灰色区域为固定走道）

从初始位置先向下振动60 mm，再向前滑移170 mm，简单模拟地震效果；然后在观众不知不觉中缓慢复位。采用螺旋升降机缓慢复位后利用机构的死点锁定设备位置。振动和滑移时，电动推杆使锁定机构脱离死点，机构失去支撑作用，台体依靠自重自由落体或滑移，撞在橡胶缓冲器或弹簧上形成短时振荡。

4 新疆大剧院水车台安全隔离供电

由于水车台与升降台、冰车台等设备组合使用。要求演员在水中表演，如果使用传统的TN-S 供电系统，某些故障可能引发人体受电击之类的危险，必须采用适当的安全供电方法。除了对电机进行绝缘隔离以外，通过保护分隔方法，使用安全隔离变压器将一、二次回路予以电气回路上的分隔。隔离变压器提供IT 供电系统，IT 供电系统具有当发生单相接地故障时不构成对人体的危害，同时加装了绝缘监测装置，能够进行预报警，并且在出现接地故障时迅速切断电源。