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上海世博中心(红厅)舞台灯光系统工程

上海世博中心位于芦浦大桥东侧,浦明路以北,世博轴以西。在2010年世博会期间,它承担运营指挥中心、会议中心、国家日庆典演出中心、新闻中心、论坛活动中心等各项功能。世博会结束后,成为上海市召开“两会”的会议中心以及举办大型文艺活动的重要场地。

上海世博中心由两座核心功能大厅组成,分别承担庆典演出、会议和论坛活动。四座大厅分别是:

1)2600人多功能演出会议大厅--整体装饰为红色基调,简称“红厅”,如图八。

2)600人国际会议大厅--整体装饰为蓝色基调,简称“蓝厅”。

3)5000人开放式多功能厅--整体装饰为银色基调,简称“银厅”。

4)3000人宴会厅--整体装饰为金色基调,简称“金厅”。

图八 世博中心 红厅

 

红厅是世博中心的核心空间,其功能为举行大型会议和综艺演出。在世博会期间,担负了各项论坛活动和国家庆典活动演出任务。

作为上海世博会的重要功能设施,红厅是所有参展国家来访嘉宾的交流场地。整体项目不仅代表上海新建项目的技术水平,也从侧面反映了国家的实力。

红厅鄂舞台规模十分庞大,台口的宽度达42米,台口高度为21米,这样规模的舞台对灯光的设计和施工都是一个挑战。根据红厅以会议功能为主兼顾大型文艺演出的功能定位,灯光系统分为会议灯光系统和演出灯光系统两部分,这两部分灯光系统既有分工,又在一定程度上能够相互配合。

(一)会议灯光系统方案设计

    由于在红厅举行的都是重大会议,经常需要电视转播,因此,灯光系统的配置必须要兼顾现场效果和电视转播,在照度、色温、显色性等方面均应满足需要。

    1.会议灯光系统设计要求

   (1)会议灯光的照度达到800~1000lx、色温3050k±150K、显色指数Ra≥85。

   (2)由于会议灯光与常规演出灯光不同,要求考虑照明灯具对舞台上就座人员的视觉和温度影响、光源使用寿命、环保节能等多方面因素,选用相适宜的会议灯具,确保重要场合的照明正常使用。

   (3)会议用面光采用自动灯具,能根据不同的会议需求进行调整。同时,自动灯具兼作演出灯光使用。

   (4)会议灯光控制采用智能环境灯光控制系统,会议需要的各种灯光模式经编程后存入系统,需要时可方便调用,操作简单,非专业灯光人员均可操作。系统可多点控制灯光,开会时可不去灯光控制室,在舞台上即可控制。该系统相对独立,又与舞台演出灯光控制系统组成大系统。会议用自动灯具还归入舞台灯光控制系统控制。

   (5)为保证会议灯光高可靠性,只能环境灯光控制采用双系统并机运行。

    2. 会议灯具的选择

    会议顶光大多采用热量辐射较少的三基色荧光灯。但是红厅的舞台台口高度达21米,常规的三基色荧光灯是泛光类灯具,安装在20多米的高度根本无法使用。现成的舞台灯具和一般的建筑照明灯具也无合适的灯具可选。为此,设计单位上海创联舞台顾问有限公司专门设计改装了一款金属卤化物光源的聚光照明灯具。该灯具的灯体采用经改造的10°长焦成像灯,光源采用飞利浦最新开发的专供影视拍摄用的250W陶瓷金卤光源。该光源色温为3500K,与舞台上常规灯具的色温一致,显色指数Ra≥90,克服了一般金属卤化物光源色温离散型大、色温衰减快等缺点,寿命长达4000h以上,完全符合电视转播的要求。

    由于红厅的特殊要求,舞台上空的会议顶光灯具安装在大跨度移动反身罩结构内,长寿命、低热量的金卤光源便于更换灯泡和散热。

    会议用顶灯共5道,,共使用250W陶瓷金卤聚光灯具109个,其中250W、10°陶瓷金卤聚光灯具67个,250W、14°陶瓷金卤聚光灯具42个,。

    由于考虑会议面光位置人工对光困难,因此,会议用面光采用自动灯具,能根据不同的会议需求进行调整。会议面光共3道,自动灯具兼作演出使用。会议灯光的面光采用30台1200W智能成像自动化灯具(分布于一、二道面光位置)。

    3.会议灯光控制系统

    由于通过电脑灯控制台编制各种会议所需的灯光场景,存入会议灯光控制系统会议中,因此会议灯光除了可以在灯光控制台上操作,也可通过安装在舞台上的场景面板按键,非灯光专业人员也可以方便调用包括智能灯具在内的全部会议灯光场景。

会议灯光控制系统,包括大厅照明控制系统,均采用了我国自行研发生产,拥有自主知识产权和多项技术专利的亿光智能灯光控制系统。该产品此前已在国家大剧院、博鳌论坛、上海科技馆等重大项目中成功应用。各种灯光模式经编程后存入系统,能够方便地调用程序,操作简单。系统同时具有DMX512和网络接口,与舞台演出灯光控制系统能够兼容,在舞台演出灯光控制台上能够操控会议照明系统的程序,同时,会议灯光系统控制模块也能够调用演出灯光的场景。

    会议灯光控制系统采用双机热备份控制。主机实行统一操作和管理,可自动或人工进行场景切换,操作具有图示界面,方便管理和维护。双机热备份技术保证了整个会议灯光控制系统的安全可靠性。

    4. 会议灯光系统主要设备

   (1)250W陶瓷金卤聚光灯。选用节能型、高光效的飞利浦250W  CST250HR陶瓷金卤光源,采用原配飞利浦CST250HR整流器,以改善频闪效应,灯具选用国内优质成熟长焦成像灯成品

   (2)Claypaky alpha wash 1200W 染色电脑灯。Claypaky alpha wash 在1200W功率灯具中,技术、结构、稳定性等都均较为成熟良好。色彩系统由CMY混色、颜色轮、色彩过滤器以及线性CTO所组成。宽范围变焦,令人惊叹的输出亮度、绝佳的光束效果。宽范围变焦,令人惊叹的输出亮度、绝佳的光束效果,不论在短距离、中距离、长距离的投射中都能达到良好的现场效果。

   (3)Claypaky alpha wash 1200W成像图案电脑灯。优化光学对焦设计,对所有三边形、四边形的成像效果边缘均保证完美的聚焦度。基于强大的color-macros(色彩宏)和Dyna-Cue-Creator(动态效果创建)功能使程序效果精彩非凡。杰出的跟踪对焦功能让图像在变焦过程中保持清晰,甚至对不同图案盘(处于不同焦点)也同样出色。

   (4)SEGT-E7KG24D/10-16A 24回路大功率开关驱动器。采用了欧姆龙的G8P型继电器,主要用于大感性负载的启动,在触点6万次使用寿命的条件下,触点的电流可以达到100A;在触点电流16A的条件下,接触器的使用寿命达到18万次;自带场景控制器,能控制10个分区,240个场景;每回路负载电流检测、MCB状态检测、负载功率检测、温度检测;具有分批启动延迟功能;具有短路及过载保护;可以通过计算机的串行接口进行本机编程和测试,设置场景控制器的各项参数。

   (5)SEGT ES08A 智能8场景可调光面板。8个预制场景健,带LED灯知识夜灯指示;可网络、红外遥控控制。

(二)演出灯光系统方案设计

    1.演出灯光系统设计要求

   (1)在世博会期间,红厅承担国家日庆典和文艺演出。为适应演出的多样性,灯光系统需要为演出团体提供自由的照明空间。为此,设置使用灵活、方便的灯光供电系统就十分重要。

    系统采用调光、直通两用柜,可根据需要设置为调光或直通|(机械触点),以适应日益增多的自动灯具、高光效的气体光源灯具和先进的发光二极管灯具等使用。本设计仅对基本的常用灯位配置调光、直通两用回路,其余采用流动式调光箱盒和吊挂式调光箱,可在需要处灵活设置,既节约了费用,又可与其它三个厅共用,大大地提高了利用率。

   (2)采用网络灯光控制系统,有较好的系统扩展性。主干网采用光纤双环网;调光直通两用柜等重要设备采用网络和DMX512双重控制;调光直通两用柜采用双控制模式(插件),互为热备份。

   (3)常规灯和电脑灯控制台均采用功能强大、操作界面友好的计算机控制台,常规灯控制台采用双机同步运行的热备份模式,当主控台出现故障,另一台能实现无缝切换,并提供从断点继续操作的界面。以上各项措施确保不会产生大面积的灯光故障,保障灯光系统的高可靠性。

   (4)为了提高系统使用的灵活性,在很多可能用灯的地方都设置了三相直通电源,在需要时只要放上移动调光箱,接上电源的控制信号即可工作。虽然设点较多,但一般情况下同时使用的概率较低,但也不排除偶然出现超载,因此,采用智能供电监视系统,该系统由计算机、智能电表和相应软件组成,对灯光配电的总线和各类回路的干线电流、电压予以监控,以实现对超负荷和三角不平衡情况的监控和报警。

   (5)在灯具配置上,以配置面光、台内侧光和天幕顶光等基本灯具为主,大多采用长焦、中焦成像聚光灯,面光前3道智能成像自动化灯具与会议共用,其他灯具由演出单位根据需要配置。

   (6)顶灯不设固定灯杆,使用者根据需要选用所需吊杆作为灯杆。在灯杆上安装吊挂式调光箱,从舞台上部两侧供电,给灯光使用者提供很大的灵活性。

   (7)由于建筑上的局限,无法设置耳光,因此,需要在二、三楼挑台前安装固定的挂灯杆,作为台外侧光,并在挑台的两侧设置定加工的流动灯架,最大限度地增加台外侧光的灯位。

    2. 体现“自由照明空间”理念

    在世博会期间,红厅几乎每天用于参观国家的国家日庆典演出活动和彩排。为适应演出多样的综艺节目,创联设计总监金长烈教授一贯倡导和追求的“自由照明空间”设计理念在此得以充分体现,整个大厅所有允许的部位,均设置了灯位。

    红厅每个灯位都留有信号点位:以太网络信号点位82个,DMX512信号点位144个,任一灯位均可安装和控制智能灯具和数字化产品。系统设计极具前瞻性。在世博会期间,满足了类别丰富的各种大型演出的灯光需求。

    同时,“自由照明空间”的构想,扩大和丰富了灯光系统的构架。在以往类似的灯光系统搭建中,为了控制固定安装调光柜的数量和硬件投入成本,较多使用各种强电跳线方式,包括大跳线面板和小跳线面板。此次取而代之的是50台国内知名品牌新舞台(RGB)的吊挂式流动调光箱,同时,在栅顶、面光等各功能区域预留了22个回路的三相电源,规格有125A/3P/63A/3P及32A/3P。这样,固定安装调光柜的数量可以大大减少。在相关点位需要使用调光或直通控制回路时,灵活使用吊挂式流动调光箱,接上电源和控制信号即可工作。系统在使用时,更加直观、方便,降低了误操作概率。

    调光/直通两用柜和吊柜式流动调光箱的结合作用,以及终端点位的合理设置,不仅能够提高系统使用灵活性,同时也可最大限度地简化系统及减少配套的桥架和电缆等材料。

    以往,经常会因为灯光调光柜房的巨大输出线缆桥架开口与其他各工种进行协调发生困难,而采用这种设计方式带来的好处是桥架尺寸大大缩小,为现场设计和施工协调带来了许多便利。

    舞台吊杆系统的设计也有创新点,所有吊杆都具有“多功能”,使用者根据需要可以任意选择所需吊杆作为灯杆使用。这也最大限度地扩展了灯具的布灯空间,是“自由照明空间”设计理念的组成部分之一。

    灯光系统设计的每个环节,处处体现灵活方便,也使得不受拘束的自由布光的理念得以发挥。这是一个具有前瞻性和应该大力推广的灯光系统设计思路,尤其是“自由照明空间”的设计理念,对剧院灯光系统建设具有启发性和指导意义。红厅的演出灯光系统的成功,无疑是一次成功的探索和实践。

    3. 系统符合灯具多元化发展的需求

    当今舞台光源技术发展,白炽光源、气体放电光源、LED光源并存,各种光源的调光控制方法各不相同,原有的调光设备已不能适应多元化灯具的需求。红厅的演出灯光系统设备采用了调光/直通两用柜的方案很好的解决了这个矛盾。本系统固定安装的调光/直通两用柜采用河东公司(HDL)的产品(HDL-D96PLUS(I)),系统共配置536个回路,每路3KW,可根据需要设置为调光或直通(机械触点)两种工作模式,以适应日益增多的自动化灯具 ,高光效的气体光源灯具和LED灯具的使用。

    4. 高可靠性的灯光控制系统

    高可靠性的灯光控制系统是保证灯光系统正常运行的表条件。红厅采用网络灯光控制系统,有较好的系统扩展性。调光/直通两用柜等重要设备均采用网络和DMX512双重控制。

舞台演出灯光网络控制系统采用以太网/DMX网络传输。TCP/IP通信协议及USITTDMX512(1990)协议,使用稳定、可靠、宽屏传输的多模光纤进行信号的传接。四个网络工作站分别设置在灯控室、硅箱房、上场门舞台面及舞台上方栅栏。主干线采用光纤环网,形成封闭的环形拓扑网络结构。

调光柜选用了比利时ADB Phoenix 10/XT及5X/T主备调光台和德国Grand MA电脑灯控制台。并配置了HP网络PDA信息终端产品。在网络灯光系统中,PDA除了可以作为无线掌上调光台方便灯光师进行对光之外,在系统中还是一个非常方便的移动信息终端,现场所有设备的运行情况都在界面上反映。同时也具有备份调光台功能,当主控台出现故障时也可以直接支持现场调光。

系统采用了功能丰富的以太网供电(PoE)三层快速以太网交换机,该交换机具有创新的IRF智能弹性技术,与传统组网技术相比,在扩展性、可靠性、整体架构的性能方面具有强大的优势。

    5. 系统的实用性

    灯光系统配置了WYSIWYG三维的灯光设计软件,通过以太网及灯光控制台或者离线编辑器可以控制模拟的灯光场景,大大提高了灯光设计师和现场调光师的工作效率。

    在灯具配置上,以配置实用性较强的面光、台内侧光和顶光等基本灯具为主,采用了大大苏州太阳舞台技术有限公司生产的获有国家专利的3S品牌长焦、中焦成像聚光灯。

    在红厅的各个相关工作区域都装有网络智能控制蓝白工作灯系统,可控制指定工作区域蓝白灯的工作状态。该区域控制开关只有一个按钮,当按下开时,案件指示绿灯亮;当按下关时,按键指示红灯亮。开蓝灯或开白灯是由蓝白灯控液晶面板决定的,避免了误操作。开灯后,各区域蓝白灯开关有相应的指示。

在区域的各个进出口通道都安装蓝白灯开关面板,且工作通道走向相同,方便工作人员使用。

    6. 演出灯光系统主要设备

   (1)ADB Phoenix主备调光台。采用国际著名品牌ADB Phoenix10/XT为主台,ADB Phoenix5/XT为辅台,

   通过网络连接,主、辅控制台之间相互学习相互备份,采用双机同步运行的热备份模式,实现无缝切换,确保整个系统万无一失,Wi-Fi或HF可远距离控制,支持DMX和Art-Net以太网网络(2048通道可扩展到5144通道),任何时候可以对初始系统扩展升级,通过以太网实现全程跟踪备份、远程监控及共享,可以使用Capture,WYSIWYG,MSD这类的三维实时模拟软件,通过Wi-Fi无线网络使用PDA对控制台进行遥控,反演、对光、记录等活动都可以无线完成。

   (2)Grand MA Light 2048电脑灯控制台。电脑灯控制台采用国际著名名牌Grand MA Light调光台,该控制台可对2048光路(调光器和电脑灯或换色器可按8或16bit)进行精度控制,可以配接到2048DMX地址,最大容量为4096光路。选用NSP网络信号处理器,可扩展至8192,通过MA-Net协议对grand MA的通道进行扩展,每个网络最大支持64个DMX输出。机内包括了UPS电源,当外接电源失效时,可立即存储演出数据,持续工作约15min。

   (3)HDL-D96PLUS(I)调光/直通两用柜。选用HDL-D96PLUS(1)调光/直通两用柜,根据需要设置为调光或直通回路,以适应日益增长的自动灯具、高光效的气体光源灯具和先进的发光二极管灯具等使用。

可以接受多达4个独立设备的网络DMX信号控制,能够向网络系统报告三相电流和三相电压、风机运行状态以及各回路灯光电气参数(如输出电流、电压、温度和开关量等)的实时数据。

光纤、RJ45及DMX接口,能够同时接收两路以上DMX信号和两路以上由网络传输的DMX信号。

   (4)HDL-ON001R光纤/网络DMX编码/解码器HDL是世界上第一家把光纤网络通信接口、无线网络通信接口和DMX编码/解码器接口集成在一块线路板上的灯光控制设备厂商。

HDL-ON001R光纤/网络DMX编码/解码器HDL-NET网络工作站中最主要的网络通信设备之一。

以千兆级光纤通信为主,网线和无线通信(选配)为辅助(备份)的网络传输方式,构成了HDL-NET这种最具特色的和最可靠网络传输方式,这标志着中国人在调光网络传输设备技术方面已跻身世界领先行列。

   (5)RGB-DT1304吊挂式硅箱。采用吊挂式硅箱,可在需要时灵活使用,节约了硅箱的投资费用,又可与其他使用场合共用,大大地提高了利用率,是系统的亮点之一。

    红厅的舞台根据会议和演出的功能需要,运用了大跨度移动台口,为国内首次使用。它类似反声罩,通过导轨移动展开,完成会议和演出两种模式的切换。会以照明系统就整合在移动台口内。移动台口既是红厅的结构亮点之一,也是红厅灯具安装施工的难点,高处作业、大跨度结构,都需要采取切实可行的安全保障措施、详细的施工方案和检测机制。

    从2010年5月1日世博中心正式运营至今,红厅在世博会期间举行了近百场参展国家的主题日庆典演出活动和各类论坛,世博会圆满结束后,承办了上海市各类重大会议活动。红厅的灯光系统设备性能稳定、数据传输准确、控制系统可靠、操作方便直观,为各类活动顺利、无故障运行提供了可靠的保障,得到了使用方的高度评价。

    2012年,红厅灯光系统工程荣获中国演艺设备技术协会授予的“2012年度中国演艺设备行业优质工程称号。

    未完待续!