1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/中 国 建 设 报 / 2003 年 / 03 月 / 28 日 /水 艺 景 观 设 计 要 点孙 滨 成 ;钱 东 郁 ;付 高 颖近 年 来 ,水 景 的 应 用 技 术 发 展 很 快 ,许 多 技 术 已 大 量 应 用 于 实 践 中 ,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
2、概 括 来 说 可 以 分 为 两 大 类 :一 是 利 用 地 势 或 土 建 结 构 ,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 。各 种 水 景 工 程 ,一 般
3、 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 。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 设 计 ,必 然 是 在 优 秀 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 的 总 体 设 计 ,应 先 分 析 环 境 氛 围 的 基 本 要 求 ,再 分 析 各 种
4、 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 ,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 。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
5、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
6、。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 ,其 中 最 大 的 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 最 大 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 ,
7、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 。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
8、 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 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publi
9、shing House. All rights reserved. http:/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
10、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. 60. 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. 60.
11、 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. 30. 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. 20. 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. 300. 45m ,除 人 工 湖外
12、 ,水 面 以 高 于 地 面 为 宜 。 若 水 面 水 位 较 低 ,便 会 有 如 临 深 潭 的 感 觉 。 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
13、 流 管 口 ,它 会 在 水 面 上 升 时 产 生 很大 的 排 水 吸 气 声 。3. 管 道 材 质 选 择较 早 的 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 。 U PVC 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
14、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 裸 露 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 ,U PVC 管 的 使 用 寿 命 可 达 五 十 年 。4. 水 泵 形 式 选 择目 前 许 多 水 景 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
15、 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 伤 亡 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
16、 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 首选 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 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
17、 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 最 大 隐 患 。 特 别 是 当 前 一 般 水 景 喷 泉 的 设 计 均 是 由 专 业 喷 泉 厂 家 一手 包 办 ,加 之 国 家 规 范 在 水 景 方 面 不 甚 健 全 ,安 全 防
18、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 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/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
19、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 ,最 好 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
20、 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 。6. 水 位 控 制对 于 水 景 水 位 的 控 制 有 时 是 极 为 重 要 的 。 例 如 ,采 用 雪 松 喷 头 ,涌 泉 等 射 吸 式 喷 头 ,均 对 水 位的 变 化 十 分 敏 感 。 水 位 稍 有 升 降 ,喷 泉 高 度 及 水 形 就 会 产 生 很 大 的 变 化 。 为 此 ,应 有 可 靠 的 自 动 补水 装 置 和 溢 流 管 路 ,较 好 的 作 法 是 采 用 独
21、立 的 水 位 平 衡 水 池 和 液 压 式 水 位 控 制 阀 ,并 采 用 足 够 直 径的 联 通 管 与 水 景 水 池 连 接 。 若 放 在 室 外 ,应 对 水 位 平 衡 井 进 行 伪 装 ,如 外 形 做 成 大 树 根 或 假 石 山等 ,北 方 地 区 还 应 充 分 考 虑 防 冻 问 题 。 溢 流 管 路 应 设 置 在 水 位 平 衡 井 中 ,由 于 平 衡 井 一 般 加 顶 盖 ,也 可 屏 蔽 溢 流 和 补 水 噪 音 。7. 水 源 与 水 质 控 制目 前 水 景 所 用 水 源 大 多 数 为 自 来 水 ,少 数 以 较 为 清 洁 的 天
22、然 水 体 或 地 下 水 为 水 源 。 我 国 是 一个 缺 水 国 ,多 数 城 市 用 水 紧 张 ,如 何 节 省 水 资 源 ,又 保 持 景 观 水 质 ,越 来 越 成 为 一 重 要 课 题 。 业 内 较为 普 遍 的 倾 向 是 采 用 中 水 再 处 理 后 作 为 水 景 观 的 水 源 。 笔 者 以 为 应 大 力 推 行 这 一 方 式 ,但 应 在 技术 上 进 一 步 进 行 研 究 完 善 实 施 工 艺 。景 观 水 质 首 先 要 求 清 澈 无 色 无 异 味 。 水 景 观 如 果 没 有 良 好 的 水 质 作 保 证 ,就 谈 不 上 美 感
23、。 为此 ,在 夏 季 日 照 正 常 的 地 区 ,一 般 715 天 需 换 水 清 理 一 次 。 其 原 因 一 是 尘 土 飘 落 导 致 浊 度 升 高 ,更重 要 的 是 因 为 藻 类 滋 生 使 浊 度 与 色 度 影 响 观 感 ,以 至 达 到 感 官 难 以 接 受 的 程 度 。研 究 表 明 ,当 水 中 总 磷 浓 度 超 过 0. 015mg/ l ,氮 浓 度 超 过 0. 3mg/ l ,藻 类 便 会 大 量 繁 殖 ,从 而 成为 水 质 恶 化 的 首 要 原 因 。 抑 制 藻 类 有 效 的 方 法 一 般 是 向 水 中 投 加 硫 酸 铜 ,但
24、 效 果 并 不 显 著 。 就 问题 的 根 本 解 决 ,仍 是 如 何 去 除 N 和 P。 笔 者 认 为 ,以 优 质 杂 排 水 为 水 源 ,在 经 过 比 较 完 善 的 中 水 处理 之 后 ,应 再 增 加 处 理 流 程 ,以 降 低 水 中 N、 P 浓 度 ,就 可 以 较 好 地 解 决 这 一 问 题 。对 于 控 制 藻 类 ,可 重 点 去 除 水 中 的 磷 。 去 除 P 的 方 法 有 生 物 法 、 氧 化 法 、 化 学 沉 淀 法 以 及 物 理膜 处 理 方 法 等 。 其 中 投 资 和 运 转 费 用 最 低 的 是 生 物 法 ,但 在 水
25、 景 旁 建 造 一 座 生 物 处 理 构 筑 物 一 般是 不 可 能 的 。 因 为 生 物 处 理 有 气 味 散 发 ,同 时 也 难 于 管 理 。 而 采 用 化 学 沉 淀 法 较 为 现 实 。 该 法 的作 用 原 理 是 向 水 中 投 加 金 属 离 子 ,使 其 与 磷 酸 根 形 成 可 沉 淀 物 而 去 除 磷 。 较 为 常 用 的 药 剂 有 石 灰 、明 矾 、 聚 铝 和 硫 酸 亚 铁 等 。 由 于 铁 盐 会 增 加 水 的 色 度 ,应 以 铝 盐 为 好 。 理 论 上 每 投 入 100mol 的 铝盐 可 沉 淀 1mol 的 磷 酸 盐 ,通 过 铝 盐 的 絮 凝 作 用 生 成 微 絮 凝 体 ,再 经 过 滤 将 絮 凝 物 滤 除 。 可 以 将 混凝 过 程 与 水 景 观 常 规 水 循 环 过 滤 系 统 结 合 ,在 换 水 后 该 系 统 主 要 进 行 除 磷 ,当 磷 浓 度 降 下 来 后 则 主要 进 行 除 浊 。 这 样 可 以 大 大 延 长 水 体 的 使 用 时 间 ,从 而 达 到 节 水 的 目 的 。
