舞台防火幕阻尼机结构

消防控制室中舞台防火幕控制系统的设计【摘要】【关键词】舞台防火幕控制系统消防控制【摘抄】北京德恩普舞台工程技术有限公司舞台防火幕是在舞台发生火灾时隔离舞台和观众厅的屏障，其作用是在剧场发生火警时落下，协助消防控制，保障观众安全疏散。

本文从实践出发，提出消防控制室中防火幕控制系统的设计问题，并对此展开初步探讨，有一定的借鉴价值。

本刊特将其刊发，希望能对舞台机械工程商与剧场工作人员在设计与操作环节上有所帮助，也欢迎业内同仁在本刊上继续就这一问题开展讨论。

一.前言：北方某剧院彩排时，无人操作的情况下发生防火幕下滑现象，致使演出拖延达20分钟。

事后进行了调查和检测，经反复测试后确定：防火幕提升需要的电机扭矩是45 Nm，小于减速电机额定输出扭矩（53 Nm），双制动器的制动扭矩（164 Nm），均符合设计要求；防火幕制动后滑行距离不大于10 mm，也完全满足设计要求；以上结果显示防火幕机械系统、舞台主控制系统一切正常。

那么，究竟是什么原因使防火幕下滑？后经消控中心确认，事故的真正原因是：当时消控中心防火幕控制处在联动档位，在此状态下由于某种原因使探测器感应而触发防火幕下滑。

最近我们在对剧场例行回访时，发现有些剧场防火幕也出现过类似的下滑现象。

通过此次事件，我们不得不面对一个问题：如何提高防火幕控制系统下的稳定性，减少操作时的错误动作，确保防火幕的安全可靠的运行。

二.概述防火幕作为剧场的一种重要安全设备，其电气与控制系统的电源由专门的消防电源供给，其控制系统和其他舞台机械有着很大的区别。

首先，作为消防设备，防火幕的运行、状态受消控中心的监督管理。

其次，作为舞台机械中一套完整的设备，其动作受舞台操作系统的管理，可以通过主舞台控制室实现幕体的电动升降。

同时，为了应对火灾发生时的极端情况，防火幕还具有通过台口附近的手动拉闸或熔断片熔化后自行下降的功能。

防火幕系统简图见图1。

防火幕的特殊性造就了其控制系统的特殊性和复杂性，也增大了其使用的事故隐患。

舞台刚性防火幕的组成
关键词：刚性防火幕防火岩棉剧场剧院
编写：北京德恩普舞台工程技术有限公司
在大型剧场剧院内，按照国家消防部门的有关规定，必须安装刚性防火幕。

舞台刚性防火幕的组成：由防火幕幕体钢构、外蒙铁板、内填充防火岩棉、导轨、阻尼提升机等组成。

刚性防火幕为达到一定的耐火极限，防火岩棉在刚性
防火幕中起到至关重要的作用。

防火岩棉应用介绍是指用高强度的防火岩棉作为保温层和承载层，与柔性
防水卷材(如TPO\PVC\EPDM等)、隔汽层、系统紧固件组合形成的屋面结构
系统，广泛应用于剧场剧院、厂房、机场、商场、体育场馆及仓储设施等钢结
构或混凝土平顶屋面。

舞台机械中防火岩棉具有以下几特点：
1)防火性能优越，能阻止火焰通过屋面蔓延，或受外部火灾影响，保护人
身及财产安全；
2)适用于各种气候条件，抵抗紫外线和温差应力的长期作用，确保屋面防
水和保温构造的完整和有效性，防止屋面渗漏；
3)岩棉基材具有良好的抗压和抗点荷载能力，能够承受额定外部荷载的作
用，可以满足屋面施工和维护检修时的承载要求，保证上层防水层位置牢固和屋面的平整美观，不积水和灰尘；
4)屋面系统隔声量可达50 dB以上；
5)无“冷桥”及整体隔汽层设计，不会冷凝结露；
6)系统结构层次简单，施工方便快捷。

舞台刚性防火幕的运用关键词：舞台刚性防火幕耐火极限舞台机械摘抄：北京德恩普舞台工程技术有限公司在剧场剧院中，舞台刚性防火幕得到了广泛的运用，其基本性能包括以下几方面：耐火性、气密性、隔声、无动力关闭，防火幕除能隔烟和遮光外，还必须能承受由火灾产生的幕体内外压力差。

幕体结构采用钢结构，内填充防火岩棉，其耐火极限到达90分钟。

1.舞台刚性防火幕应具备如下基本性能:1)耐火性：耐火性指标为耐火极限，耐火极限的判定条件对承载构件与非承载构件是不同的。

前苏联及西欧、日本各国，均采用刚性防火幕系统，要求防火幕承受侧压力，防火幕属承载构件；而美国则采用柔性防火幕，不要求幕体承受侧压力，属于非承载构件。

对于承载构件，耐火极限的判定条件为构件不失去承载能力和抗变形能力。

如果构件发生垮塌，表明构件失去承载能力；如果构件的最大挠度超过一定限度，则表明构件失去抗变形能力。

对防火幕来说，幕体的最大挠度使密封结构失去密封性能则表明防火幕失去了抗变形能力。

对非承载构件，耐火极限的判定条件为失去完整性和失去绝热性。

当幕体背火面有火焰和气体在空洞或其他空隙出现，规定的试验棉垫被点燃时，表明其失去完整性；当背火面的平均温升超过初始温度140℃或单点最高温升超过初始温度180℃时，则表明其失去绝热性。

前苏联、德国、奥地利、英国等国家将防火幕的耐火极限规定为2小时，而美国将防火幕的耐火极限规定为30分钟。

有时，防火幕的迎火侧设置喷水管，对幕体降温以提高防火幕的耐火极限。

2).气密性：刚性防火幕的四周均应设相应的密封结构，不漏烟气，不透光。

防火幕上部与建筑墙体之间多用沙封或软垫密封，下部与地板之间多用木材或软垫密封两侧与导轨之间则采用迷宫式密封。

柔性防火幕按规定可以不测量幕体表面的温度和背火侧的热辐射，但织物中的烟气浓度不应大于25%。

为了增加柔性防火幕的气密性，也设置喷水管向幕体喷水，以增加幕体的密度和质量。

3)隔声：侧舞台和后舞台设置的防火隔声幕，应具有一定的隔声能力，以防止侧舞台或后舞台的操作对主舞台演出的影响。

舞台刚性防火幕改造的设计要点关键词：刚性防火幕剧场改造舞台台口编写：北京德恩普舞台工程技术有限公司舞台刚性防火幕是剧院重要的安全保护措施，根据剧场建筑设计规范要求，在超过800个座位的特等、甲等剧场的舞台台口均应设置刚性防火幕。

在对舞台机械、灯光、音响等系统升级改造的同时，根据《剧场建筑设计规范》的要求，需强制增设刚性防火幕设施。

而这些剧场，尤其是二三十年前的老建筑在设计之初因为没有考虑刚性防火幕的安装或荷载预留，造成改造扩建后刚性防火幕的安装形成了新的技术问题。

在中大型剧院里，刚性防火幕的配置是一项硬性的，如此大的集中荷载如果没有土建结构的预留该如何设置安装？根据剧场建筑的台口尺寸的不同，刚性防火幕幕体轻则2~3吨，重则7~8吨，其载荷重量在舞台台口设备中数一数二，其作用载荷集中在台口内侧上方侧墙预埋件上。

刚性防火幕设备的吊装与行程导轨均要与这些建筑的预埋件紧密连接。

由此可见，土建基础载荷的预留显得尤为重要。

在标准剧院中的通用做法是4～6个等距的预埋钢板用于安装防火幕吊点滑轮，1～2个预埋钢板用于液力阻力提升吊点滑轮安装。

而当时建设时没有此项荷载的预留，台口侧墙圈梁和屋架下弦也均无过多可用荷载。

显然，根据荷载预留情况，这种通用做法是不适用的。

另外就是设计缺陷，一些建筑设计单位由于对舞台工艺配置条件不清楚，或设计初期没有舞台工艺单位的提前介入，或缺少荷载预留，或因工艺不甚了解，造成未预留或预留位置错误而直接进入施工阶段，为后续舞台设备的安装带来很大的障碍。

老旧剧场添加刚性防火幕，要有详细的结构分析、工艺、施工安全等方面的计算，在提出各类方案时，包括各类加固方案后，确定了剧场台口立柱具备很大荷载，于是在两侧台口立柱舞台内一侧适宜的受力高度位置设计加固钢牛腿，并增设一组大跨度钢梁。

1.结构设计要求：1)钢材要求●选用Q235钢，槽钢选用热轧普通槽钢。

●焊条采用E43型。

焊缝质量等级为二级，并符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）中的相关规定。

舞台防火幕的传动原理关键词：舞台防火幕阻尼系统螺杆传动编写：北京德恩普舞台工程技术有限公司舞台防火幕阻尼系统属于舞台机械领域中调节舞台防火幕降落速度的一种装置，具有螺杆传动机构，舞台防火幕的传动原理：螺母的圆周运动使活塞随螺杆作直线往复运动，经液压阻尼机构，能使舞台防火幕按预先调定的三种速度从快到慢自动变速落下。

防火幕阻尼系统适用于舞台工作人员紧急应付火情，使舞台火场与观众迅速隔离。

一.如图1所示，原始调节舞台防火幕的降落速度的装置：1是落幕装量控制手柄，2为一拉钩，3是滑道，4是吊环。

在落幕前拉钩2与吊环4是相连接的.5为电动机，6是卷筒，7是幕体的乎衡重，8是蓄能器。

9为配重，10为活塞，11为阻尼缸。

向下拉手柄1使拉钩2与吊环4脱开，幕体12落下，如图1所示，阻尼缸11一侧的滑轮系使活塞10向上运动，使阻尼缸11中的流体受挤压，经节流阀排入蓄能器9中。

阻尼缸中的被挤压的液体反作用于活塞10形成阻尼，幕体12通过吊点滑轮组减速下降。

在启幕时，卷筒6反向旋转，将吊环 4沿导轨3下降，使吊环4落入拉钩2卡紧，然后卷筒正向旋转将幕体12徐徐升起，平衡重7也下降，这时配重8使蓄能器9中的液体通过节流阀压入阻尼缸11中，从而使活塞10复位。

该舞台防火幕下降速度调节装置的缺陷在于：结构复杂，体积庞大，空间轮系多，不仅占用较多的面积和空间，而且安装、调试也不方便。

在该装置中采用的阻尼缸11是长行程阻尼缸，这种阻尼缸比较难于精确加工，在拉下手柄1降幕的瞬间，由于吊环4突然与拉钩2脱开，致使与吊环4联接的钢丝绳突然失去数百公斤的拉力，容易跳出轮槽，造成难度较大的高空作业。

二.如图2所示，采用的微型液压阻尼系统及升降机构结构图：为弥补上述现有技术中存在的缺陷，采用新式微型液压阻尼机，既省掉了上述现有技术中繁多的空间轮系，简化了结构，减小了体积，又方便安装，调试，并且也易于加工制造。

12为幕体，29为幕体平衡重，24为电动机，23为电磁离合器，27为电磁抱闸，25为卷筒，26为传动轮、14为转轮，28为与申动机24同轴联接的转动轴，卷筒25、轮26 , 电磁离合器23, 电磁抱闸.27均同轴安装在转轴28 上，19为微型液压阻尼器的缸体，20为活塞，21为与活塞20联接的螺杆，螺杆21位于缸体19机械传动端，能随活塞20一起进行直线往复运动，22为螺母，在缸体I9外部有一空心圆筒13与螺母22同轴联接，并且螺母22的内孔、圆筒13的内腔与缸体19的内腔是相通的，15为由轴承组成的构件、16为油杯、18是阻尼回路集成块，螺杆21与螺母22构成传动机构，轮14同轴安装在圆筒13外壁上·拉开电磁抱闸27, 舞台防火幕幕体1 2靠自重下落，卷筒2 5反向旋转，由滑轮26将转矩传给轮I 4 , 从而带动圆筒1 3、螺母22 转动，螺母22使螺杆2I及活塞2 0向缸体I 9的左腔移动，挤压左腔的流体，左腔的流体通过阻尼回路集成块I 8的回路流向右腔·。

舞台拉幕机结构设计1)滑轮：所有滑轮采用铸铁，用车床加工为车削制作，滑轮直径远大于钢丝绳的直径，且需要转动灵活（钢丝绳与滑轮之间无相对滑动）。

2)轴承要求：机械误差在配套抽成制造厂安装规格允许范围，轴承使用适当尺寸，使系统在最大负载下仍可由担任轻易操作。

3)夹板/滑轮座边板：滑轮座边由最少为4毫米后的钢板制造而成，且还界于基座上（不得使用铆钉固定）。

4)滑轮基座：所有滑轮基座根据滑轮尺寸大小分别选用相应的钢板制作而成。

5)滑轮固定方式：所有滑轮直接焊接于支撑梁上。

6)涂装：所有金属表面除了钢锁沟槽外，露明或非露明部分表面上经过除锈后，上一度防锈油漆再上一层面漆，面漆常为黑色。

悬吊钢缆及悬吊五金零件所有悬吊钢缆均为4.2×6×19毫米，由双向互捻航空用镀锌钢缆制成，除非另有特别注明或规定，所有吊杆五金零件考虑了安全系数。

吊杆杆体。

所有吊杆杆体为48的钢管，所有钢管须为新品，表面不沾污损，两端须平滑，所有吊杆杆体两端用铁板密封而成，在靠右侧舞台之每一道吊杆盖尾端固定有一金属号码牌，这些号码可以拆卸及重复使用。

所有杆体衔接处内部需要加接衬管，衬管至少30cm，此衬管均匀延伸至两端杆体内并焊接固定，且联结处选择避开最大剪力及最大弯曲应力的位置。

每一组杆体中心线以黄色交代缠绕吊杆杆体外径两圈，以清楚标注杆体之中心点。

具体吊杆长度及钢缆与吊杆之悬吊点根据舞台场所而定。

所有吊杆杆体平行于镜框线所有吊杆杆体与地面水平，误差小于设备出厂要求。

固定结合式所有吊杆卷扬机用螺栓、垫圈、锁死垫圈或锁死螺栓于机座结合固定，滑轮以焊接方式与建筑钢体结合。

所有零件之结合点具有安全系数。

所有螺栓是高度钢等级且必须锁紧至螺栓之标准扭力。

驱动系统设备制造工艺马达/减速机/绞盘/刹车器/框架结构直接驱动卷扬机使用轴直接传动方式。

1) 马达。

所有马达须转动灵活、输出功率大、寿命长、安全高效，符合下列规范形式：铜线绕制全封闭自然冷却型马达必须完全符合国标规定；电压：3相380V/150Hz 起动器：电磁反转全电压起动器。