石湫影视基地1 000 m2摄影棚的工艺设计

丁爱明

（江苏省广播电视总台，江苏 南京 210087）

影视摄影棚建设是一项综合性的系统工程，除专业的影视制作设备外，基建工程还要考虑接地、建筑声学、配电、空调等一系列符合影视制作的工艺需求，应根据使用功能、性质和规模，科学设计和合理施工，建设技术先进、布局合理、安全可靠、功能实用的摄影棚。

笔者基于江苏广电石湫影视基地1000 m2摄影棚（以下简称“摄影棚”）的功能定位，解析设备层及马道、接地系统、声学设计、配电、空调系统、智能化弱电系统的工艺设计，以及建设中需要考虑的相关基础性的技术问题，以满足影视制作需求。

1 摄影棚功能定位

该摄影棚位于江苏广电石湫影视基地内，其中含有导控室、灯控室、音控室、调光立柜室、服装间和化妆间等附属工艺用房和辅助用房。棚内长41.4 m，宽23.4 m，梁下净高12.7 m，顶部工艺载荷520 kg/m2（包括设备层、所有工艺设备和顶部声学装修材料），地面使用载荷为：500 kg/m2，可用于中型综艺娱乐类节目以及中大型访谈类电视节目的制作。

2 设备层和马道的工艺设计

设备层为一个钢结构承重平台，主要用于安装灯光吊挂系统，以及舞美布景、音视频设备、建筑声学吊顶、空调管道和消防排烟、喷淋等设施。设备层的高度依据摄影棚内的有效建筑高度和面积大小来设定。

摄影棚因考虑周边环境及建筑协调性，梁下净高设计为12.7 m，其中天幕高8 m，设备层底部钢格栅距离地面高10.5 m，设备层高2.2 m，满足GY5045—2006《电视演播室灯光系统设计规范》。为保证灯光设备层净高2.2 m，设备层上的水、风、电的管道、管线等在建筑梁上布放。摄影棚四周距地面8 m高处设置马道，宽度为1.5 m，灯光控制室（调光立柜室）与马道之间留有通道。

设备层采用普通型钢作为承重构件，主钢梁与摄影棚主体框架预埋件固定连接，焊接牢固，以保证载荷重量及基础结构承重的安全可靠性，设备层上铺设钢格栅板（或钢板网），以便工作人员能够在上面安全行走并对安装在上面的设备设施进行操作和维护。

3 接地系统的设计

地线是摄影棚建设中非常重要的环节，如果地线解决不好，就会造成各个机房地电位不同，轻者会干扰影视节目制作，烧毁设备，重者可能会造成人身伤亡。因此，接地系统的设计依据GY/T5084—2011《广播电视工程工艺接地技术规范》，并结合工程建筑设计方案和建筑基础条件等实际情况，为1 000 m2摄影棚及技术工艺用房分别设计2个独立的接地系统，即工艺设备接地系统和综合接地系统。工艺设备接地系统专门供电视视频、音频及网络设备使用。综合接地系统供保护接地、屏蔽接地、防静电接地等功能接地使用。

在摄影棚1层电缆井处设置工艺设备接地系统和综合接地系统的等电位连接箱，连接箱内的等电位铜排分别通过两根40 mm×4 mm镀锌扁钢与摄影棚地下建筑基础接地体（接地网）相连，同时，建筑基础接地体（接地网）出地面的工艺设备接地系统和综合接地系统的等电位连接点应保持足够距离，出地面的等电位连接点与建筑基础接地体（接地网）电气连接可靠，接地电阻应＜1 Ω。

工艺设备接地系统的垂直主干采用截面积不小于300 mm²的多股阻燃屏蔽绝缘铜缆，引至摄影棚三层电缆井内的工艺设备接地等电位连接箱内，屏蔽层一端做好保护接地；楼层支干线采用截面积不小于95 mm²的多股阻燃屏蔽绝缘铜缆，引至各机房工艺接地箱；支干线和垂直主干连接处采用热熔焊处理。综合接地系统垂直主干采用截面积不小于35 mm²的多股阻燃屏蔽绝缘铜缆，引至摄影棚三层电缆井内的综合接地等电位连接箱内，屏蔽层一端做好保护接地。

4 声学设计

摄影棚除了满足画面拍摄外，还应满足拾音及监听的要求，好的声音条件是决定高质量节目制播的关键因素，声学装修的目的就是创造一个理想的声音环境来满足影视节目制作的要求，并解决室内外的噪声和振动带来的干扰以及处理摄影棚空间结构对声音传播的影响。

通过合理的建筑声学设计和装修，在声学方面应达到如下总体的技术要求。

（1）通过采用不同吸声系数的材料和吸声体结构进行吸声处理，从而获得理想的频率特性和合适的混响时间；利用扩散装置等措施进行有效的声反射，使空间声场分布均匀，消除回声、房间驻波和声聚焦等声音缺陷。

（2）妥善处理各种建筑设备产生的噪声和振动，使摄影棚及音控室达到相应的本底噪声允许指标。

1 000 m2摄影棚及技术用房的建筑声学设计指标如表1所示。

摄影棚、音控室的噪声控制包括空调噪声、空调风速的控制以及引入摄影棚、音控室的建筑管孔、桥架的噪声侵入控制。摄影棚及音控室的隔声量指标包括墙体及门的隔声量指标，导控室、灯控室、调光立柜室隔声量指墙体的隔声量要求。

隔声的主要作用是隔断声音在棚内外空间的传播，以防止对棚内的节目制作造成干扰。根据声音传播的途径和介质不同，隔声可以分为空气声隔绝和固体撞击传声隔绝，空气声是指声能通过空气进行传播，撞击声是撞击固体引起振动而产生的噪声，主要通过建筑的围护结构如墙壁、楼板等固体进行传播。对空气噪声可采取屏蔽和遮挡措施来使声能减弱，包括对缝隙满浆填缝，穿墙套管与墙体间水泥砂浆填实，套管与管线之间采用岩棉封堵填实，表面用建筑密封膏密封；音控室入口采用特制的双层门，并留出3m2以上的空间，即声闸结构；摄影棚的门采用加厚门或隔声门。撞击噪声可采取敷设减振、吸声材料等措施来减弱撞击源对建筑围护结构的影响。同时，对通风、空调等设施也要进行专业的降噪、减振处理。

表1 声学设计指标

混响时间是声学装修中需要重点考虑的一个指标，其是影响音质效果的重要因素。过短的混响时间会使声音干涩沉闷，缺少亮度和浑厚感；过长的混响时间又会使声音混浊，清晰度降低；适度的混响时间，可使音乐丰满，语言宏亮、饱满。混响时间的大小与房间容积、墙壁、地板和顶棚等材料的吸声系数有关，通过改变墙壁、顶棚的吸声材料，可以调整摄影棚的混响时间。小型摄影棚一般采用短混响（时间）、强吸声的设计，从而便于后期通过电子混响等手段对不同类型节目的声音进行再加工。减少混响时间主要通过增加空间吸声结构以及吸声材料的吸声量来实现。除了吸声处理，为了改善声环境、消除各种声音缺陷，还增加了漫反射的扩散声场结构，以及吸收低频声能的腔体共振装置。

1 000 m2摄影棚的墙面按高度不同主要采用穿孔钢板和穿孔水泥压力板的吸声构造；顶面采用钢板网吸声构造；墙面在3 m高度间隔布置1.8 m宽，2.9 m高的纸面石膏板扩散体；技术用房吊顶采用成品铝板吸声吊顶，地面采用架高0.2 m的防静电地板；音控室墙面采用浅色木质穿孔吸声板，穿孔率12%，内铺超细玻璃棉。

工程竣工后，依据GB/T 4959—2011《厅堂扩声特性测量方法》和GB/T 50076-2013《室内混响时间测量规范》对摄影棚内的背景噪声、声场不均匀度和混响时间等指标进行了测量，检测结果如下。

（1）背景噪声级为NR-33。

（2）声场不均匀度：1 000 Hz时为9.5 dB，4 000 Hz时为10.7 dB。

（3）混响时间：该场馆空场状态下，1/3倍频程中心频率的混响时间如图1及表2所示，100 Hz～5 000 Hz平均混响时间为1.1 s。

5 配电及照明

供配电保障系统也是摄影棚建设中不能忽视的一个方面，节目制播系统的正常运行都是以配电系统的平稳运行为基础的，因此，对配电系统的设计要求就是要最大限度地保障供电的连续性、安全性和可靠性，不管是正常状态还是偶发紧急事件时都能够支撑摄影棚各个系统的正常运转。

除普通照明配电外，摄影棚配备有工艺配电回路、动力配电回路及灯光配电回路。具体的配电容量及照明要求如表3所示。

摄影棚及技术用房（导控室、音控室、灯控室）的工艺配电、动力配电、灯光配电、照明配电由低压配电室分开供给。

工艺配电为摄影棚及技术用房（导控室、音控室、灯控室）的设备供电（灯光设备除外）。工艺配电要求供电质量高、电源干扰小和较快的断电恢复能力。严禁工艺配电与灯光配电共用同一台变压器。另外，为保障供电的连续性与稳定性，工艺配电采用市电结合UPS不间断电源供电的方式，UPS电源用来作为突发停电事件时节目制播系统的用电保障。摄影棚在三层的调光立柜室内集中设置UPS电源设备，当外部市电输入正常时，UPS系统将市电进行稳压后供给制播系统中的各个负载，同时对蓄电池组进行充电储能，一旦发生断电事故时则可以通过逆变转换将蓄电池组中的直流电转换为220 V交流电，继续为制播系统中的关键设备供电，从而维持制播系统的正常运转。UPS系统和市电之间的平稳、快速切换对于直播节目的供电保障尤为重要。

表2 各中心频率混响时间值

表3 配电参数表

图1 各中心频率混响时间

动力配电为摄影棚的舞美效果照明、升降舞台机械、现场电视大屏幕等供电。

灯光配电主要为摄影棚节目制作基础布光、效果光等灯光设备供电。灯光供电由低压配电室馈送至摄影棚三层调光立柜室灯光电源配电柜。灯光供电前端配置独立的变压器，因为演播节目使用的热光源灯具采用可控硅调光设备，对电源的污染比较严重，容易对视频、音频等其他设备造成干扰；同时，灯光线路敷设时要求与视音频系统等其他线路相互分开，独立走线，并且距离间隔保持在1 m以上，对无法避免相遇的线路要做90°的垂直交叉，并采用穿金属套管方式进行保护。

配电为三相四线制并采用TN-S系统，工艺配电、动力配电、灯光配电电缆及空气开关容量在表3要求的基础上预留25%的裕量，电源电缆零线截面必须与相线的截面相同。

摄影棚照明照度工艺要求设为300 lx，可满足非节目制作时的照明及会议用照明需求。

6 空调系统

摄影棚空调系统的设计考虑舒适性和工艺性相结合。一方面，棚内有大量灯光设备的散热，同时演职人员和观众较多，从舒适性来说，要满足人们在不同季节对环境温度、湿度的舒适感觉和对室内空气的高质量要求；另一方面，由于节目制作的艺术性和技术性要求，从工艺性来说，应采用合适的送回风气流组织方式，使空调系统在高效运行状态下达到节能和降低噪声的要求。

摄影棚及技术用房的空调采用中央空调与VRV（Variable Refrigerant Volume，变制冷剂流量）空调系统相结合的方式配置，设计目标参数为：夏季27℃、相对湿度70%，冬季18℃；新风标准为：25 m³/（h·人）。摄影棚采用中央空调方式，采用一次回风全空气系统，共设8台组合式空调机组（AHU），自动感温盘式散流器顶送，消声回风口采用下回的气流组织方式。音控室等噪声控制要求高的技术用房设置管道式空调室内机，其他区域采用嵌入式四面出风室内机，顶送顶回。此外，为避免冷凝水滴落可能造成的设备损坏，严禁在设备机柜机架上方设置空调出风口。

空调系统产生的噪声是摄影棚噪声的一个主要来源，必须控制好空调系统的噪声和振动，以满足节目制播对低噪声环境的要求。空调噪声主要包括：风机噪声、不同空间通过风管的串声、风管内气流压力变化产生的噪声、管路穿墙缝隙处的传声以及设备和管路的振动等。对此，摄影棚在空调设计和施工方面采取了以下一些减振降噪措施：

（1）风机均采用通过AMCA认证、动平衡等级达到G2.5要求的低噪声风机；

（2）送回风管安装阻抗复合式消声静压箱；

（3）对空调管道穿过墙壁处的缝隙进行隔声处理，封堵填实；

（4）为防止振动，设备和管道之间采用软连接，同时管道均采用弹性减振支架和吊挂进行安装。

7 智能化弱电系统

智能化弱电系统及综合布线是摄影棚使用效能、管理的重要组成部分。

智能化弱电系统主要包括闭路电视系统、门禁控制系统、安防监控系统、电话网络、视音频数据推流以及内部通信等。系统机房设在消控室内。在公共走道、重要房间安装彩色高清摄像头，系统主机为数字式控制矩阵，除具有画面处理功能外，目标移动时自动启动录像功能。在重要区域设置红外微波双鉴探测器，在控制机房内设置防盗报警主机，负责接收防盗报警探测器的报警信号。

智能化弱电系统的网络拓扑结构采用星型拓扑，网络的中央节点汇集于摄影棚一层的弱电间，这样便于整个系统的集中控制，单个端口设备故障不会影响到整个系统其他端口之间的通信。传输介质采用光纤、同轴电缆和千兆网线等，可满足视频、音频、图像等数据的高速传输。信息点位根据实际需要进行设置，信号布线一般通过线槽或桥架敷设在墙壁、吊顶和防静电地板下面，为墙面出线，端口采用RJ45型。

8 结语

1 000m2摄影棚的基础建设是一项综合复杂的系统工程，在认真分析各系统工程的功能要求和技术特点的基础上，综合考虑各系统工程间的关联和影响，制定了科学合理的设计、施工方案，达到了影视节目制作安全可靠、实用方便的专业环境要求。目前，该摄影棚已建成并投入使用，成功录制了《了不起的孩子》《马克思是对的》等多档节目，满足设计之初的影视制作要求。