喷泉设计

一、概况

喷泉是人工环境中最富有生命力的景观，动态水体、静态水体与建筑，园林及其小品相结合，可创造出无限多变的艺术环境。它具有分隔空间、增加层次、净化空气、美化环境的作用。

建一个好的喷泉不是很容易的事，它涉及到造型艺术设计、计算机控制技术、流体力学、机械设计等多种技术。优秀的专业人才、创新的设计理念、高品位的艺术构思、精湛的施工工艺、现代化的企业管理是获得精品工程的可靠保证。在具体实例喷泉工程的设计上，根据用户的环境、现场条件、按用户的要求进行创意设计，在创意的基础上完成喷泉工程的总体设计，采用先进的高科技产品组成既富有时代气息，又具有优美造型，而且绚丽多彩的喷泉艺术，给人以美的享受。真正做到“民风与时代浑然一体，环境与人文相映成辉”。

二、喷泉的分类

1．喷泉按照控制形式可分为音乐控制喷泉、程序控制喷泉、手动控制喷泉。

（1）音乐控制喷泉

利用播放或现场演奏音乐信号控制喷泉和灯光的喷泉。根据专门的音乐喷泉控制系统使喷水造型变化和灯光的变化随音乐的节奏、旋律的起伏变化

而变化，美妙绝伦，同步率可达到±0.03秒，既可以为实时控制，又可以为编辑控制。

（2）程序控制喷泉

按照预先编辑的程序变换喷水造型和灯光色彩强弱变化的喷泉。程序一般可以随时修改，也可储存多种程序，随意调用。

（3）手动控制喷泉

通过人为控制开关来实现对喷泉水型的控制，现代喷泉工程较少采用，一般小喷泉采用此种控制方式。

2．喷泉工程按照布置形式可分为水池喷泉和旱池喷泉

（1）水池喷泉——喷泉水池暴露于地表，一般情况下池体高于地表面，水位保持一定，游人可直接看到池内水流。此类水池优点为池体结构布置简单，工作人员易于清理和检修。但水体易污染，应经常换水和清理池内杂物。

（2）旱池喷泉——喷泉水池设于地下，管路喷头等设备布置于池内，池体上部加盖板，盖板上面饰以光滑美丽的石材，可铺设成各种图案和造型。水柱从地下喷出。停喷后，不阻碍交通，可照常行人，非常适合于宾馆、饭店、商场、大厦、街景小区等

3．其它喷泉

随着喷泉行业技术的发展提高，现代喷泉产生了许多新颖的形式，并

广泛应用于现代喷泉工程。

超高喷泉——一般指喷水高度在百米以上的喷泉。也常常称为百米喷泉，气势磅礴辉煌、壮观。

大型水幕——指大型半圆或矩形的喷水幕墙，结合激光发生器或电影播放器材可在水幕上作激光表演或播放水幕电影。

大型瀑布——大型人造瀑布、水膜、水帘状自高处跌落的水流形态，跌落水流可为均速、也可为变速和脉冲。气势壮观豪迈。

跑泉——多个线性排列的喷头，按时序控制喷水，构成各种形态喷水瞬间变化的喷泉。可形成跑动形态，还可构成各种跳动、波动等形态，又可以构成固定造型的喷水形态，气势壮大、雄伟，变化多端。

趣味喷泉——可供人游乐、戏耍参与其中的喷泉。也可以称作游乐喷泉或戏水喷泉等，如：戏水踏泉、迷宫喷泉、环型跳泉、水击球赛、追逐喷泉、跳舞喷泉、水上飞、喊泉、大力喷泉、彩虹飞渡、水雷泉、水炮、子弹、雾喷等等，形式多种多样，娱乐性和参与性极强。

三、喷泉工程的主要设备材料

1、喷头

喷头全部选用按国标生产铸铜或不锈钢喷头，其中常用的有：直流喷头、涌泉喷头、雪松喷头、集束喷头、旋转喷头、喇叭花喷头、半球喷头、蒲

公英喷头、玉柱喷头、凤尾喷头、双筒掺气喷头、掺气喷头、扇形喷头、礼花喷头、环孔喷头、水雾喷头及水幕喷头等，有些喷头带有万向节或调节阀。另外由于喷水造型的需要有些工程还要求采用一些特殊造型的喷头，如：

（1）层流喷头，可喷出光滑不散水柱的特制喷头，配上切割装置即可成为子弹（鼠跳）喷头，配上照明装置既可成为光导喷头。

（2）水雷喷头，置于水下可喷出爆炸水柱的喷头，常由气压缸和特

制喷嘴及控制装置组成。

（3）超高喷头，可将水喷至百米以上的喷头，常由特制喷嘴和配水整流装置组成。

（4）踏泉喷头，与专用控制装置配套，在游人触发时，能喷出爆炸形或其他形式水柱的喷头。

（5）升降喷头，在水压作用下可以升降的各种喷头的总称。一般常用的喷头均可作成可升降的喷头.

（6）超雾化喷头

超雾化喷头, 一般水雾喷头喷出的雾滴直径为毫米级，超雾化级喷头则

可喷出微米级雾滴，形成近似烟云状态，可分为高压式、压缩空气式、超声波式。

2、水泵

常用通用潜水泵（如QS,QY,QX,PS,QJ等）和陆用泵（IS,BG,SA等），国内也有喷泉专用潜水泵，但型号规格尚不齐全。在喷泉设计中，从价值工程的角度出发，按泵的工作状态选用不同的泵，这样就可提高整个喷泉性能降低了价格。对于国产泵，我们改进了技术，增加起动力矩，提高绝缘等级。增强了使用寿命。改造后的泵使用寿命是改造前的1.9倍.

3、管路部分

配套用的水下管道采用国标热镀锌钢管，水压试验> 2.9Mpa，防腐性能好、质量轻、易安装。管路加工保证尺寸精确、焊接处采用二边防锈漆和一遍银粉漆进行防腐，可在长时间内保证使用。

3、水下彩灯

水下彩灯均采用LED产品，并进一步改进了其密封、防护措施和接线方式。

四、喷泉工程的日常维护

1．喷泉的水质要求

供水水质应符合现行《生活用水卫生标准》规定的感官性状指标要求即：（1）、色度不超过15度，并不得呈现其它异色，混浊度不超过10度；不得含有肉眼可见物。

（2）、物化指标

水中杂质含量不大于0.1% 杂质粒度不大于0.2毫米

氯离子含量不超过400mm/L PH值在6.5~8.5范围内

2．喷泉工程的补水要求

喷泉用水应循环使用。当喷嘴有要求时，循环水应经过滤处理。循环系统的补充水量应根据蒸发、风吹、渗漏、排污等损失确定，一般宜采用循环流量的5%～10%。

3．喷泉水池的管路

喷泉应设配水管、回水管、溢流管、泄水管和配水管泄空设施，回水管上应设滤网。喷泉配水管宜环状布置，配水管水头损失一般宜采用5～

10mm/m。喷泉的配水管道接头应严密平滑，管道变径处应采用异径管，管道转弯处应采用大转弯半径的光滑弯头。喷嘴前应有不小于20倍喷嘴口直径的直线管段或设整流装置。

4．喷头的维护

喷头应定时定期清理维护，安装时应注意喷头与管路连接的紧密性，上喷头时应在管路套丝处缠一层生料带，以免出现漏水现象，影响喷水效果，同时应做好喷头的防盗措施。

5．水下彩灯的维护

水下彩灯是喷泉组件中较易损坏的部件，为降低彩灯的受损率应注意以下几点：

1）在管路上焊灯片时，必须将灯片焊紧，防止使用过程中灯片脱落。

2）组装灯具时，要将彩灯与灯架连接紧固，不松动。

3）灯具组装完毕后，应将其浸入5%盐水中72小时，测量阻值合格后方可使用。

4）水下接头要正确对接好，并用热缩管和热溶胶防水。6．喷泉水泵的维护

1）水泵应安装牢固。运行时小功率水泵进水口必须在动水位下300mm,而大功率深井泵进水口必须在动水位1m以下。

2）水泵引出电缆与三芯电缆分别连结用锡焊牢，擦干焊油或松香等残留物，然后用粘胶带半叠包紧，包扎粘胶带厚度不小于2mm，浸入水中24小时测绝缘电阻不低于100兆欧。

3）水泵每运转2500小时应大检一次，半年或连续运转1500小时小检一次。检查机组有无损失、紧固件有无松动、电缆有无损伤，另外卸下滤水网，从进水节处转动泵轴应灵活，不得有卡死现象。

4）故障及排除

五、喷泉工程的电脑控制系统和控制方式

1. 安全及可靠性

a) 每一路被控制设备均安装过电压、过电流、漏电保护装置，一旦发生故障，能够自动切断电源，可靠的保护该路喷泉设备不受损失及保证人身安全；

b) 从工业控制工程实践中总结出一套独特的接地保护方式，进一步提高安全性；

c) 驱动器部分大规模的采用大功率无触点继电器，减少了电磁火花干扰，使工作环境更安静，大大减少了主回路的故障，延长了使用寿命。音乐喷泉控制系统具有手动控制、程序控制、实时声控，预编辑音乐控制等各项功能。并集成于一个软件之中，以适应喷泉在不同时间、不同场合时喷泉的开启。

作为音乐喷泉，不可能在一天内长时间表演，第一耗电量大，第二长时间开启也会使之缺乏新鲜感，尤其在白天无灯光时，效果欠佳。而且喷泉作为整个广场的一景，除音乐表演外还需考虑作为固定景点时水型的艺术效果。固定水型的使用时间是最长的。因此，喷泉水型设计与选择上除考虑表演音乐时的美感，同时也考虑作为水景时的效果。所以控制上设置有不同的功能分述如下：

1. 手动控制：在白天或夜间音乐表演间歇时，点击鼠标独立打开某些水型，形成一组合造型固定不变。节约用电，平时最常用。

2. 程序控制：如果您希望有不同的组合造型变化，则可打开程序功能，使水型按设定的程序变化，出现不同的造型，使人感受不同景色的美妙。

3. 预编辑控制方式：预编控制方式是根据某一首乐曲的情感与意境，人工去编制各种水型、动作、灯光、水泵的开启和关闭。使喷泉的表演与音乐的情感和意境相吻合。此功能在控制技术、计算机技术、通讯技术方面有一定的综合难度，所以非一般人员所能完成。

六、软件操作规程：详见软件操作手册。

七、操作规程及注意事项

在遵循一般电气设备使用守则的前提下,喷泉工程的操作使用还应

满足下列要求:

1、开机顺序

手动模式

1)检查水池的水位是否正常；

2)检查机柜上的电压、电流指示是否正常；

3)把“手动-自动”旋钮旋到手动位置；

4)确认各分路断路器在断开的前提下,先合上机柜的总断路器，再依此合

上各路泵、灯的断路器；

5)根据需要在操作室用鼠标点击所需的水型。

自动模式

1)检查水池的水位是否正常；

2)检查机柜上的电压、电流指示是否正常；

3)把“手动-自动”旋钮旋到自动位置；

4)确认各分路断路器在断开的前提下,先合上机柜的总断路器，再依此合上各路泵、灯的断路器；

2、关机顺序

手动模式

1) 在操作室用鼠标逐个取消选中的水型。

2) 依次断开各分路断路器。

3) 断开总电源。

自动模式

确认程序自动运行完毕，音乐喷泉停止工作后。

1）依次断开各分路断路器。

2）断开总电源。