音乐喷泉设计：水景喷泉设计规范要素

近年来，水景喷泉的应用技术发展很快，许多技术已大量应用于实践中。水景喷泉已经有 很多种类，每个分类都是水景一角。水艺景观已逐渐形成相对独立的工程分支，但在工程设 计实践中系统的指导理论尚不完善。 水艺景观概括来说可以分为两大类：音乐喷泉设计 一是利用地势或土建结构，漂浮式音乐喷泉，仿照天然水景观而成。如溪流、瀑布、人工湖、养鱼池、泉 涌、跌水等，这些在我国传统园林中的有较多应用。 二是完全依靠喷泉设备造景。各种各样的喷泉如音乐喷泉、程序控制喷泉、旱地喷泉、 雾化喷泉等。这类水景是近年来才在建筑领域广泛应用的，但其发展速度很快。水幕电影 各种水景喷泉工程，一般由以下几个方面构成：土建池体、管道阀门系统、动力水泵系 统、灯光照明系统等。地标激光灯 较大的水体或对水质观感要求较高的场所，还必须有水质处理系统。 一个好的水景喷泉设计，必然是在优良的艺术效果设计的基础上，上述各专业系统完美 结合的产物，其设计要点如下： 1、造型设计及喷头选择 进行水景喷泉的总体设计，应先分析环境氛围的基本要求，再分析各种水景形式，分列 不同的组合方案，绘制效果图，从中选优。 水景形态有静水、流水、落水、喷水等几种这几种形态又可衍生出多姿多彩的变化形式 ，特别是由于喷头技术的发展，喷水姿态更是变化万千。有了这些素材，漂浮式音乐喷泉效果图，再通过专业人员的 艺术设计，即可以勾画出优美的水艺景观。 激光表演另外，不同的景观形式适合不同的应用场景。比如音乐喷泉一般适用广场等集会场所。 它是以音乐、水形、灯光的有机组合来给人以视觉和听觉上的美感；同时喷泉与广场又融为 一体，形成了建筑的一部分。而住宅区的楼宇间更适合设计溪流环绕，以体现静谧悠然的氛 围，给人以平缓、松驰的视觉享受，从而营造宜人的生活休息空间。 喷泉设计中喷头的选择很重要。在水景中广泛使用各种类型的喷头，以生成形态各异的 水形。目前，国内生产的喷头在质量上存在极大的差异，与国外同类产品比较，漂浮式音乐喷泉厂，其中大问题不仅是外观、而是存在于设计质量之中。比如某厂家提供的喷头使用参数，就与实际运 行数值相去甚远。水景观工程对喷头的要求是水形美观，射流平滑稳定。但是国内多数 产品的射流不是发散强烈就是毛剃横发；即使同是一批产品，其水形质量也极不稳定，除了 国产喷头由于小规模生产机械加工精度不足的原因以外，根本问题是水景观专用喷头设计中 没有完善的设计理论和设计依据。因此，我们建议国家专业学会组织有关专家尽快制定出切 实可行的设计规范和标准，使我国的水景喷泉行业更加规范地进一步发展。激光秀 在实际使用中，应注意各种喷头的特性。一般水膜喷头的抗风性较差，不宜在室外有风 的场合使用；而射吸式喷头如雪松或涌泉对水位变化较为敏感，使用时不但要注意水位变化 ，还要在池体设计上有相应的抑制波浪的措施。如设置较长的溢流堰或水下挡浪墙。但是， 也有利于波浪共振这一水力现象建成脉动喷泉的，由规律的波浪涌动使水流喷射有规律地跳 跃、高低变化。目前也有许多高技术喷泉设备，也可以用于水艺景观中。光亮泉和跳泉的射 流非常光滑稳定，外观如同玻璃棒一样，可以准确落在受水孔中；跳泉可以计算机控制下， 生成可变化长度的水射流；跳球喷泉可以喷出大小可控的光滑水球。它们都极具趣味性，令 人过目难忘。大型音乐喷泉中所使用的各种高技术喷头和水下运型音乐喷泉中所使用的各种 高技术喷头和水下运动机械及控制部件，也是种类繁多，可供广泛选择。 2、土建池体设计 一般常见的景观水池深度均为0.6～0.8m，这样作法的原因是要保证吸水口的淹没深度， 并且池底为一整体的平面，也便于池内管路设备的安装施工和维护。只有在为体现亲水特点 的浅蝶形池体设计时，才采用吸水坑或泵坑。0.6～0.8m的水深实际上存在着较大的不安全性 。同样，在儿童戏水池设计中，一般采用的深度为0.3～0.6m左右，一旦幼儿落入景观池中的 将是十分危险的。我们认为较为适宜的水深以0.2～0.4m为宜。这样做的另一优点是，当水质 浊度略高的，给人的感觉仍然清澈见底。池壁顶面应可供游人坐下休息，池壁顶面距地面高 度一般为0.30～0.45m，除人工湖外，水面以高于地面为宜。若水面水位较低，山西漂浮式音乐喷泉，便会有如临深 潭的感觉。激光灯从亲水的角度出发，较为合适的尺度是水面距池壁顶面为0.2m较为合理。潜水泵 坑或水泵吸水口则只需局部加深以满足吸水条件，泵坑表面可设置篦子，即可遮蔽设备又可 作为格栅以阻止大颗粒杂质吸入。从美观的角度出发，池表面应尽量减少外露的管道设备， 尤其是垂直设置的溢流管口，它会在水面上升时产生很大的排水吸气声。激光水秀

3、管道材质选择 较早的喷泉工程一般采用热镀锌钢管，但存在许多不足之处。 钢管在使用一段时间后，表面锈蚀，影响美观，且使用寿命较混凝土结构短一倍以上。 较好的管材是铜管和不锈钢管，但造价较高。UPVC管材可避免锈蚀，但存在耐候性差，且光 直接照射加速变色老化等问题。若将其暗埋在池底板下（北方使用时注意布设坡度并在低端 设放空阀，冬季需排水防冻），而在部分采用铜或不锈钢管材，应是较为合理经济的解 决办法。据厂家介绍，在无日光直射条件下，UPVC管的使用寿命可达五十年。

4、水泵形式选择 目前许多水景喷泉工程为节省建筑面积或降低工程造价，采用无需泵房的潜水泵作水力 提升设备。但是，目前我国（包括国外的一些潜水泵）可靠性均大大低于干式离心泵。因个 别潜水泵损坏带来的后果，一是水景经常产生局部缺陷，造型不完整；二是一旦水泵绝缘破 坏将导致水体带电，国内已有若干起因景观潜水泵漏电而造成人员受伤事件。若采用离心泵 ，则使管道长度增大，需设置泵房，使水景观造价增加许多。所以，研制高可靠性潜水泵， 是降低水景工程造价的一大关键。在维护条件方面，离心泵也有着潜水泵无法比拟的优势。 若要保持水景观长期可靠运行，我们认为应选择离心泵。（在使用离心泵时必须设置漏电保 护开关，同时水泵应设可靠重复接地，同时池体钢筋网应等电位接地，严格遵守建筑电气及 施工规范设计。

5、灯光照明及电气设计 水下照明灯具是水景喷泉中常用设备，尤其是在喷泉中广泛使用。目前国内使用较多的 是塑料支架的飞利浦水下灯，它存在较多的问题。如结构强度差，在喷泉池水波动强烈或受 其它外力作用时极易损坏，灯具密封设计可靠性差，塑料在日照下老化迅速等。一但灯具损 坏或密封失效便会漏电使水体带电，成为水景安全的隐患。 特别是当前一般水景喷泉的设计均是由专业喷泉公司一手包办，加之国家规范在水景方 面不甚健全，安全防范问题漏洞很多。因此，国产设计施工规范在水景用电安全方面应进行 详细的研究，制订出严密且可行的规范，确保人身安全。笔者认为，在无隔离、易于接近或 者参与性较强的水景，必须按照泳池用电设计规范使用12伏安全电压，使用灯体应完全屏蔽 在强度较高的灯具壳体内，其灯具外壳应可靠接池，灯具的设置位置亦应考虑利用管路喷头 等物体对其进行保护。如输电距离较远时，应采取提高输出电压的方法补偿电缆的压降损失 。变压器高低压绕线圈之间应确保绝缘，将初级次级分开，变压器铁芯亦应接地。当灯 具安装功率很大时，可考虑在水景旁边就近设置变压器。因特殊需要必须使用高压灯具如金 卤灯时，也必须使用隔离变压器，无论在何种情况下必须使用漏电保护开关，以确保人身安 全。

音乐喷泉的控制有一下几个部分组成：

        1． 音乐信号的采集和处理：

   在这个过程中，音乐信号的采集由流程图中的音乐采集分析器来完成，在完成采集的同时，音乐采集分析器将采集进来的信号按照按照分析音乐的算法将采集的信号转化成由特定规律的数字信号来进行输出。（该音乐采集分析器是我根据该装置完成的功能而定义的名称，在实际上该装置可能并不是这个名称，而是别的名称。在上面的流程图中，完成音乐信号的部分是一个硬件装置，但在实际过程中，假如音乐的播放还受流程图中的工控机控制的情况下，完成音乐信号的采集和分析的部分可以通过组态王专用驱动程序。）

        2.音乐喷泉中的水形与音乐采集分析器发送过来的数字信号和谐对应的处理过程。

   在这个处理过程中，操纵员要根据播放音乐的旋律为该音乐配置相应的水形，所作的配置可以存储在组态王的工程中，同时也可以根据需要进行参数修改。

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