水景噴泉設(shè)計(jì)：如何設(shè)計(jì)水景噴泉的方法

　　近年來，水景噴泉的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展很快，許多技術(shù)已大量應(yīng)用于實(shí)踐中。水景噴泉已經(jīng)有很多種類，每個(gè)分類都是水景一角。水藝景觀已逐漸形成相對獨(dú)立的工程分支，但在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中系統(tǒng)的指導(dǎo)理論尚不完善。

　　水藝景觀概括來說可以分為兩大類：一是利用地勢或土建結(jié)構(gòu)，仿照天然水景觀而成。如溪流、瀑布、人工湖、養(yǎng)魚池、泉涌、跌水等，這些在我國傳統(tǒng)園林中的有較多應(yīng)用。二是完全依靠噴泉設(shè)備造景。各種各樣的噴泉如音樂噴泉、程序控制噴泉、旱地噴泉、霧化噴泉等。這類水景是近年來才在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的，但其發(fā)展速度很快。

　　各種水景工程，一般由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：土建池體、管道閥門系統(tǒng)、動(dòng)力水泵系統(tǒng)、燈光照明系統(tǒng)等。較大的水體或?qū)λ|(zhì)觀感要求較高的場所，還必須有水質(zhì)處理系統(tǒng)。

　　一個(gè)好的水景設(shè)計(jì)，必然是在優(yōu)秀的藝術(shù)效果設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，下面我們談?wù)?b>水景噴泉的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

　　1.造型設(shè)計(jì)及噴頭選擇：

　　噴泉設(shè)計(jì)中噴頭的選擇很重要。在水景中廣泛使用各種類型的噴頭，以生成形態(tài)各異的水形。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的噴頭在質(zhì)量上存在極大的差異，與國外同類產(chǎn)品比較，其中最大的問題不僅是外觀、而是存在于設(shè)計(jì)質(zhì)量之中。水景觀工程對噴頭的最大要求是水形美觀，射流平滑穩(wěn)定。但是國內(nèi)部分產(chǎn)品的射流不是發(fā)散強(qiáng)烈就是毛剃橫發(fā);即使同是一批產(chǎn)品，其水形質(zhì)量也極不穩(wěn)定，除了由于小規(guī)模生產(chǎn)機(jī)械加工精度不足的原因以外，根本問題是水景觀專用噴頭設(shè)計(jì)中沒有完善的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)依據(jù)。因此，我們建議國家專業(yè)學(xué)會(huì)組織有關(guān)專家盡快制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使我國的水景噴泉行業(yè)更加規(guī)范地進(jìn)一步發(fā)展。

　　在實(shí)際使用中，應(yīng)注意各種噴頭的特性。一般水膜噴頭的抗風(fēng)性較差，不宜在室外有風(fēng)的場合使用;雪松或涌泉對水位變化較為敏感，使用時(shí)不但要注意水位變化，還要在池體設(shè)計(jì)上有相應(yīng)的抑制波浪的措施，如設(shè)置較長的溢流堰或水下?lián)趵藟?。但是，也有利于波浪共振這一水力現(xiàn)象建成脈動(dòng)噴泉的，由規(guī)律的波浪涌動(dòng)使水流噴射有規(guī)律地跳躍、高低變化。目前也有許多高技術(shù)噴泉設(shè)備，也可以用于水藝景觀中。光亮泉和跳泉的射流非常光滑穩(wěn)定，外觀如同玻璃棒一樣，可以準(zhǔn)確落在受水孔中;跳泉可以計(jì)算機(jī)控制下，生成可變化長度的水射流;跳球噴泉可以噴出大小可控的光滑水球。它們都極具趣味性，令人過目難忘。大型音樂噴泉中所使用的各種高技術(shù)噴頭和水下運(yùn)型音樂噴泉中所使用的各種高技術(shù)噴頭和水下運(yùn)動(dòng)機(jī)械及控制部件，也是種類繁多，可供廣泛選擇。

　　不同的景觀形式適合不同的應(yīng)用場景。比如音樂噴泉一般適用廣場等集會(huì)場所。它是以音樂、水形、燈光的有機(jī)組合來給人以視覺和聽覺上的美感;同時(shí)噴泉與廣場又融為一體，形成了建筑的一部分。而住宅區(qū)的樓宇間更適合設(shè)計(jì)溪流環(huán)繞，以體現(xiàn)靜謐悠然的氛圍，給人以平緩、松馳的視覺享受，從而營造宜人的生活休息空間。

　　3.土建池體設(shè)計(jì)

　　一般常見的景觀水池深度均為0.6～0.8m，這樣作法的原因是要保證吸水口的淹沒深度，并且池底為一整體的平面，也便于池內(nèi)管路設(shè)備的安裝施工和維護(hù)。只有在為體現(xiàn)親水特點(diǎn)的淺蝶形池體設(shè)計(jì)時(shí)，才采用吸水坑或泵坑。0.6～0.8m的水深實(shí)際上存在著較大的不安全性。同樣，在兒童戲水池設(shè)計(jì)中，一般采用的深度為0.3～0.6m左右，一旦幼兒落入景觀池中的將是十分危險(xiǎn)的。我們認(rèn)為較為適宜的水深以0.2～0.4m為宜。這樣做的另一優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)水質(zhì)濁度略高的，給人的感覺仍然清澈見底。池壁頂面應(yīng)可供游人坐下休息，池壁頂面距地面高度一般為0.30～0.45m，除人工湖外，水面以高于地面為宜。若水面水位較低，便會(huì)有如臨深潭的感覺。從親水的角度出發(fā)，較為合適的尺度是水面距池壁頂面為0.2m較為合理。潛水泵坑或水泵吸水口則只需局部加深以滿足吸水條件，泵坑表面可設(shè)置篦子，即可遮蔽設(shè)備又可作為格柵以阻止大顆粒雜質(zhì)吸入。從美觀的角度出發(fā)，池表面應(yīng)盡量減少外露的管道設(shè)備，尤其是垂直設(shè)置的溢流管口，它會(huì)在水面上升時(shí)產(chǎn)生很大的排水吸氣聲。

　　4.管道材質(zhì)選擇

　　較早的工程一般采用熱鍍鋅鋼管，但存在許多不足之處。鋼管在使用一段時(shí)間后，表面銹蝕，影響美觀，且使用壽命較混凝土結(jié)構(gòu)短一倍以上。較好的管材是銅管和不銹鋼管，但造價(jià)較高。UPVC管材可避免銹蝕，但存在耐候性差，且光直接照射加速變色老化等問題。若將其暗埋在池底板下(北方使用時(shí)注意布設(shè)坡度并在低端設(shè)放空閥，冬季需排水防凍)，而在裸露部分采用銅或不銹鋼管材，應(yīng)是較為合理經(jīng)濟(jì)的解決辦法。據(jù)廠家介紹，在無日光直射條件下，UPVC管的使用壽命可達(dá)五十年。

　　5.水泵形式選擇

　　目前許多水景工程為節(jié)省建筑面積或降低工程造價(jià)，采用無需泵房的潛水泵作水力提升設(shè)備。但是可靠性均大大低于干式離心泵。因個(gè)別潛水泵損壞帶來的后果，一是水景經(jīng)常產(chǎn)生局部缺陷，造型不完整;二是一旦水泵絕緣破壞將導(dǎo)致水體帶電，國內(nèi)已有若干起因景觀潛水泵漏電而造成人員傷亡事件。若采用離心泵，則使管道長度增大，需設(shè)置泵房，使水景觀造價(jià)增加許多。所以，研制高可靠性潛水泵，是降低水景工程造價(jià)的一大關(guān)鍵。在維護(hù)條件方面，離心泵也有著潛水泵無法比擬的優(yōu)勢。若要保持水景觀長期可靠運(yùn)行，我們認(rèn)為應(yīng)首選離心泵。(在使用離心泵時(shí)必須設(shè)置漏電保護(hù)開關(guān)，同時(shí)水泵應(yīng)設(shè)可靠重復(fù)接地，同時(shí)池體鋼筋網(wǎng)應(yīng)等電位接地，嚴(yán)格遵守建筑電氣及施工規(guī)范設(shè)計(jì)。

　　6.燈光照明及電氣設(shè)計(jì)

　　水下照明燈具是水景中常用設(shè)備，尤其是在噴泉中廣泛使用。在無隔離、易于接近或者參與性較強(qiáng)的水景，必須按照泳池用電設(shè)計(jì)規(guī)范，使燈體應(yīng)完全屏蔽在強(qiáng)度較高的燈具殼體內(nèi)，其燈具外殼應(yīng)可靠接池，燈具的設(shè)置位置亦應(yīng)考慮利用管路噴頭等物體對其進(jìn)行保護(hù)。如輸電距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采取提高輸出電壓的方法補(bǔ)償電纜的壓降損失。變壓器高低壓繞線圈之間應(yīng)確保絕緣，最好將初級(jí)次級(jí)分開，變壓器鐵芯亦應(yīng)接地。當(dāng)燈具安裝功率很大時(shí)，可考慮在水景旁邊就近設(shè)置變壓器。因特殊需要必須使用高壓燈具如金鹵燈時(shí)，也必須使用隔離變壓器，無論在何種情況下必須使用漏電保護(hù)開關(guān)，以確保人身安全。

　　7.水位控制

　　對于水景水位的控制有時(shí)是極為重要的。例如，采用雪松噴頭，涌泉等射吸式噴頭，均對水位的變化十分敏感。水位稍有升降，噴泉高度及水形就會(huì)產(chǎn)生很大的變化。為此，應(yīng)有可靠的自動(dòng)補(bǔ)水裝置和溢流管路，較好的作法是采用獨(dú)立的水位平衡水池和液壓式水位控制閥，并采用足夠直徑的聯(lián)通管與水景水池連接。若放在室外，應(yīng)對水位平衡井進(jìn)行偽裝，如外形做成大樹根或假石山等，北方地區(qū)還應(yīng)充分考慮防凍問題。溢流管路應(yīng)設(shè)置在水位平衡井中，由于平衡井一般加頂蓋，也可屏蔽溢流和補(bǔ)水噪音。

　　8.水源與水質(zhì)控制

　　目前水景所用水源大多數(shù)為自來水，少數(shù)以較為清潔的天然水體或地下水為水源。我國是一個(gè)缺水國，多數(shù)城市用水緊張，如何節(jié)省水資源，又保持景觀水質(zhì)，越來越成為一重要課題。業(yè)內(nèi)較為普遍的傾向是采用中水再處理后作為水景觀的水源。筆者以為應(yīng)大力推行這一方式，但應(yīng)在技術(shù)上進(jìn)一步進(jìn)行研究完善實(shí)施工藝。

　　景觀水質(zhì)首先要求清澈無色無異味。水景觀如果沒有良好的水質(zhì)作保證，就談不上美感。為此，在夏季日照正常的地區(qū)，一般7～15天需換水清理一次。其原因一是塵土飄落導(dǎo)致濁度升高，更重要的是因?yàn)樵孱愖躺節(jié)岫扰c色度影響觀感，以至達(dá)到感官難以接受的程度。

　　研究表明，當(dāng)水中總磷濃度超過0.015mg/l，氮濃度超過0.3mg/l，藻類便會(huì)大量繁殖，從而成為水質(zhì)惡化的首要原因。抑制藻類有效的方法一般是向水中投加硫酸銅，但效果并不顯著。就問題的根本解決，仍是如何去除N和P。筆者認(rèn)為，以優(yōu)質(zhì)雜排水為水源，在經(jīng)過比較完善的中水處理之后，應(yīng)再增加處理流程，以降低水中N、P濃度，就可以較好地解決這一問題。

　　對于控制藻類，可重點(diǎn)去除水中的磷。去除P的方法有生物法、氧化法、化學(xué)沉淀法以及物理膜處理方法等。其中投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用最低的是生物法，但在水景旁建造一座生物處理構(gòu)筑物一般是不可能的。因?yàn)樯锾幚碛袣馕渡l(fā)，同時(shí)也難于管理。而采用化學(xué)沉淀法較為現(xiàn)實(shí)。該法的作用原理是向水中投加金屬離子，使其與磷酸根形成可沉淀物而去除磷。較為常用的藥劑有石灰、明礬、聚鋁和硫酸亞鐵等。由于鐵鹽會(huì)增加水的色度，應(yīng)以鋁鹽為好。理論上每投入100mol的鋁鹽可沉淀1mol的磷酸鹽，通過鋁鹽的絮凝作用生成微絮凝體，再經(jīng)過濾將絮凝物濾除?？梢詫⒒炷^程與水景觀常規(guī)水循環(huán)過濾系統(tǒng)結(jié)合，在換水后該系統(tǒng)主要進(jìn)行除磷，當(dāng)磷濃度降下來后則主要進(jìn)行除濁。這樣可以大大延長水體的使用時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)水的目的。