一. 中国国家大剧院舞台灯光工程
被称为“中国第一艺术殿堂”的中国国家大剧院是中国政府面向21世纪投资兴建的一座现代化的大型表演艺术殿堂。国家大剧院承载着现代文化、民族文化、乃至世界文化传播和展示的重任，因此，人们对国家大剧院给予了前所未有的关注。
中国国家大剧院总占地面积1189平方米，总建筑面积约165000平方米，其中主体建筑105000平方米，地下附属设施60000平方米。主体建筑由外部围护钢结构壳体和包容在壳体内的三幢建筑-2398席（含站席）的歌剧院、2019席（含站席）的音乐厅、1035席（含站席）的戏剧院组成，它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连。
国家大剧院建筑屋面呈半椭圆形，造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实的额结合，以一颗献给新世纪超越想象的“湖中明珠”的奇异姿态出现。如图一
图一 中国国家大剧院外形图
中国国家大剧院的外部围护钢结构壳体臣半椭圆形，东西方向长轴长度为212.20m，南北方向短轴长度为143.64m，建筑物高度为46.285m，基础埋深的最深部分达到-32.5m。
椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部前后两侧为两个渐开式玻璃幕墙。在壳体上面，安装有506盏“蘑菇灯”，“蘑菇灯”如同夜空中闪烁的繁星，放射点点光芒。
椭球壳体外环绕人工湖，湖水深1000px，湖面面积达35500平方米，整个建筑漂浮于人造水面之上。人工湖水池分为22格，分格设计既便于检修，又能够节约用水，还有利于安全。每一格相对独立，但外观上保持了整体一致性。为了保持水池里的水“冬天不结冰，夏天不长藻”，采用一套称作“中央液态冷热源环境系统控制”的水循环系统。
国家大剧院高46.68米，比人民大会堂略低3.32米。但其实际总高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院60%的建筑在地下，其地下的高度有10层楼那么高。
1、歌剧院
歌剧院是国家大剧院内最宏伟的建筑，以华丽辉煌的金色为主色调。歌剧院主要上演歌剧、舞剧、芭蕾及大型文艺演出。观众厅设有池座一层和楼层三层，观众席2398席（含站席），如图二。
图二 国家大剧院歌剧院
歌剧院舞台采用“品”字形舞台形式，由一个主台、两个侧台和一个后天构成，舞台具备推、拉、升、降、转五大功能，可迅速地切换布景。其中，主舞台有6个升降台，既可整体升降又可分别单独升降。舞台的左、右侧台各有6台可以横向移动的车台，通过主舞台升降台互换位置，可以迁换场景。后舞台下方距地面15米，储存有一个芭蕾舞舞台台板，主舞台升降台下下降后，芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。
舞台台面用的是俄勒冈木，并用三层结构来增加弹性，保护了芭蕾舞演员的足尖。这也是国内面积最大的无缝隙专用芭蕾舞台板，台面可倾斜至5.7度。由于穹顶高度的限制，舞台和部分观众席位于地下。舞台上方栅顶高度32米。吊杆、灯光桥、灯光渡桥通过钢丝绳悬挂在空中。61道电动吊杆，78台轨道单点吊机，24台自由单点吊机，灯光桥、灯光渡桥、灯光吊桥将1588盏用于演出的灯具和顶棚结构良好的结合，安装在歌剧院舞台上方。灯光装置反应灵敏，可以在几秒钟内变换灯光所需工位。舞台顶部还设置了60多道吊杆和幕布，可以满足不同的演出场景需求。
乐池面积为120米，可容纳90人的三管编制乐队，也可升至观众席水平位置变成观众席。在乐池中，还特别为指挥设计了专用升降台，指挥可以以这种特别的方式出场、谢幕。
歌剧院在墙面上安装了弧形的金属网，声音可以穿透过去，而金属网后面的墙是多边形，这样视觉和听觉空间的设计达到了高度的协调性，实现了建筑和剧场美学的完美结合，其混响时间为1.6s，符合歌剧及舞剧等的演出要求。
歌剧院设有6个单人化妆套件，6个双人化妆间，18个中型化妆间，2个乐队指挥休息套件，6个乐队用大型化妆间，8间练习琴房。
2、音乐厅
音乐厅位于歌剧院东侧，以演出大型交响乐、民族乐为主。音乐厅的观众席围绕在演奏台四周。设有池座和二层楼座，共有观众席2019席（含站席）。演奏台能容120人的乐队演奏。
安放于音乐厅的管风琴可谓音乐厅的“镇店之宝”，这架目前国内最大的管风琴有94音栓，发声管达6000根之多。出自德国管风琴制造世家约翰尼斯▪可莱斯，与著名的德国科隆大教堂管风琴系出同门，能满足各种不同流派作品演出的需要。
音乐厅的顶棚是一件精美的抽象艺术作品，不规则的白色浮标像一片起伏的沙丘，又似海浪冲刷的海滩，有利于声音扩散。为达到更好的声学效果，顶棚下面还悬挂了一面龟背形状的集中式反射声板，将声音向四周空间散射；四周围的数码墙有如站立起来的钢琴琴键，其凹凸的尺寸和形状是由计算机精确计算得出，使声音均匀、柔和地反射扩散。音乐厅洁白肃穆，色调风格宁静、清静而高雅，如图三。
3、戏剧场
戏剧场是国家大剧院最具民族特色的剧场，具有浓郁民族色彩的丝布墙面，烘托出戏剧场亲切、热烈而传统的气氛，营造出颇具中国特色的剧场氛围。戏剧场主要供戏剧（包括京剧和各种地方戏曲）、话剧及民族歌舞所用。观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席1035席（含站席）如图四。
图三 国家大剧院音乐厅
图四 国家大剧院戏剧场
各剧院都设有化妆间、指挥休息间、练琴房、演员候场区、换装间、服装整烫间、道具间、演员休息厅。舞台技术用房设有音响控制室、灯光控制室、调光器设备房、音响设备房、摄像机房等。在歌剧院的屋顶平台设有大休息厅。在音乐厅的屋顶平台设有图书和音响资料听。在戏剧场屋顶平台设有新闻发布厅。
国家大剧院共有五个排练厅，位于三个剧场之间，可以共用也可以分别使用。一个大排练厅主要用于合成排练；两个中排练厅，一个主要用于舞蹈排练，一个用于乐队排练；两个小排练厅主要用于分布排练。
大剧院设有集中音像制作中心，有大录音棚一间、同期录音演播室一间，以及电视转播机房和音像后期制作室。大剧院还设有一间大绘景间，设置布景吊挂和绘景设备，设有布景、道具整修间和布景仓库和2个为集装箱运输用的升降平台。
国家大剧院的建设，受到了全国乃至全球相关行业专家和企业的高度关注。国际舞台灯光领域的三大著名品牌和相应产品的佼佼者，被分别应用在大剧院的三个演出场所，面对国际演出灯光行业的先进技术，体现出我国改革开放海纳百川的包容之心。在熟悉和研究不同产品的同时，能为演出团体呈现更为宽泛的技术平台。
（一）国家大剧院歌剧院舞台灯光过程
歌剧院是目前国内最现代化的特大型剧院，有一个特大型的品字形舞台，台口宽度18.6米，台口高度14米，主舞台台宽32.6米，主舞台台深32.6米，台上净高32米，左右侧台宽21.6米，左右侧台深25.8米，后舞台台宽24.6米，有观众席2398席（含站席）。
歌剧院的舞台灯光不仅要满足歌剧、芭蕾舞、音乐剧和大型综艺演出，还要能进行电视现场直播和录像制作，这就要求既要考虑整体功能符合现代剧场的要求，又要考虑系统的前瞻性、可扩展性、合理性和高性价比，保证系统在相当长时间内保持其领先的地位。
歌剧院舞台灯光系统采用了许多新技术、新设备和新工艺，使灯光控制系统的技术水平和性能参数达到国家水平。
1.歌剧院舞台灯光系统技术要求
（1）舞台平均照度不低于1500lx，
（2）灯具光源色温。3200k和5600两种。
（3）显色指数Ra不低于95，气体放电灯的显色指数不低于90。
（4）总用电量1200kW，使用系数0.9。
（5）舞台灯光总共电回路1576路。其中3kW调光回路846路，5kW调光回路584路，10kW调光回路41路，5kW直通回路90路，125A直通电源15路。
（6）共观众席调光预留5kW调光回路26路。
（7）灯光控制台之间可实现实时跟踪主备切换。
（8）多台控制台可同时控制同一舞台灯光，可以合并多台控制台的灯光制作程序。
（9）灯具配置保证演出时间不超过4h。
2.歌剧院舞台灯光系统
歌剧院舞台灯光胸设计着重考虑了安全性、可靠性、灵活性和可扩展性。系统的硬件和软件必须满足日益增长的艺术创作需求。
根据大型演出要求，选用操作快捷、控制灵活、功能强大、现场编辑方便，既可集中控制，也可单独调光，同时还能适应中国和外国调光师的操作习惯，具有良好人机对话界面，并在国内、外已证明安全、成熟、可靠的比利时ADB公司和德国MA Lighting公司的多功能高性能网络灯光控制台组成系统。
3.灯光控制网络系统
歌剧院灯光控制网络系统采用以太网架构的双环网。主干网传输媒质采用宽频带、低衰减、抗干扰能力优秀的光纤传输，通过光缆把各站点、控制室、调光器室、扩声功放室、台口技术室和栅顶层连接成一个环路。
常规灯控制系统和电脑灯控制系统既可看成两个独立的控制系统，又可把这两个网看成一个整体的控制网络系统。
4.控制台
（1）常规灯调光控制台
凤凰调光控制台系列是ADB公司为各类剧场、电视演播厅开发的高性能智能调光控制台。它是在公开源代码操作系统上开发的ISIS灯光控制系统，使控制系统更稳定、抗干扰性能更好、启动速度更快。
选用比利时ADB公司顶级调光台Phoenix10作为主调光台，Phoenix5为备份调光控制台，并配有远红外遥控系统。
Phoenix10/XT调光控制台具有2048个通道，最大可扩展到6144个通道，可满足大型演出未来发展需求，采用功能强大的ISIS灯光控制软件。主、备控制台跟踪自动切换，操作简易。4页*24个集控推杆，可满足灯光师实现复杂灯光变化需要。
(2)电脑灯控制台
新型多变的电脑灯控制必须解决各种费时的单灯演练所需数百条灯路的控制问题。为了创制大量调光灯路与多变电脑灯控制的混合型舞台灯光控制，就必须在操作结构、设计新概念和先进技术的应用等方面彻底创新，既简单又完美地展现光控理念。
Grand ma电脑灯控制台采用多个处理器系统，每个处理器承担的任务相对较少，提高了工作稳定性。此外，控制台内部还装有UPS电源，既可减少电源波动带来的影响，又可有效防止外界对控制台的干扰。
为解决特大型演出时大量使用电脑灯的需要，特选用德国 MA Lighting公司的 Grand MA2048路电脑灯控制台作为主控制台，选用 Grand light2048作为备份电脑灯调光台。
Grand MA电脑灯控制台技术指标
(1)容量。具有8或16bit分辨率的2048个控制通道，也可使用备选的4096个控制通道
(2)2台备选外接监视器。
(3)内置硬盘驱动器可提供几乎无限的存储能力。无限数量的预置、记忆、提示清单和效果。
(4)5个主旋钮、数字小键盘和鼠标用来输入数据。
（5)输入。MIDⅠ、声音、DMX512、模拟信号(0~10V)、遥控go
(6)输出。4×DMX512、MIDI、打印机、以太网。
(7)完全跟踪备份和第二单元同步模式。
5、数字调光柜
调光柜是用弱电控制信号控制强电输出的功率控制装置，它的输出直接连接到舞台上各个回路灯位。工作稳定性、安全性是选择产品首要考虑的因素。本工程选用的是ADB公司的 Euro dim3调光柜。
歌剧院供电系统使用5个配电柜，控制17台调光柜，设有846路3kW调光回路、584路5kW调光回路、41路10kW调光回路、26路5kW观众席调光回路、90路5kW直通回路、125A直通电源15路。调光柜总装机容量为5816kW，功率因数大于0.8，计算实际使用容量约949kW。
Euro dim3调光柜主要特点
(1)多种安全保护。 Euro dim3调光柜可以根据使用要求插入不同功率的调光模块(3kW、5kW、10kW)插件。每个调光模块插件都有完善的保护措施和运行状态监控系统。
每台调光柜限定总负荷为270kW，每相总电流为400A。既能满足舞台调光的功率需求，也能限定调光柜的内部温度。冷却系统可保证三相电源一旦发生中断单相或两相时，排风系统仍能保证正常运行。
(2)强大的处理功能和精确的调光分辨率。每个调光柜设有两组同步处理器作为双重信号保障系统。调光器模块的调光曲线、编配和调光的平滑功能均可整体或单独编程，有10种不同的调光曲线,4000级分辨率的调光精度。广播级的电感滤波器有效控制晶闸管调光器的谐波干扰。
(3)剩余电流(漏电)保护系统。每个通路均设有一个剩余电流(漏电)保护装置，有效地保障了系统的用电安全。
(4)完善的实时监控功能。 Euro dim3具有完善的自动检测系统，可长时间连续自动检测调光柜
的运行状态，检查和分析调光柜的任何参数，并能通过网络实现远距离实时监控。
1)供电相位出错，过电压。
2)风扇故障报警、过温告警。
3)DMX信号状况，预置/出错状况。
4)负载扫描检测(空载、过载、短路)及负载变化检测。
5)查看A路输入和B路输入的DMX值。
6)查看和编辑调光曲线形状。
7)晶闸管故障等。
6、安全供电电源
为保证安全供电，系统供电除采用双路供电外，还使用10kW·h的UPS不间断供电，确保控制网络设备、控制台和计算机系统稳定工作。
未完待续！
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