噴泉水景工程設(shè)計(jì)案例分析

李云開，梁彩鳳

（東莞市環(huán)宇文化科技有限公司，廣東 東莞 523000）

噴泉常指一種（門）利用水泵提供動(dòng)力，使水或其他液體具備一定壓力，通過噴頭噴灑出來(lái)形成各種水姿，能濕潤(rùn)空氣、改善城市環(huán)境并可供人們欣賞的動(dòng)態(tài)水景觀、水景藝術(shù)[1]。近年來(lái)，隨著高新科技的發(fā)展與應(yīng)用，噴泉與區(qū)域特點(diǎn)、地域文化和藝術(shù)等的碰撞融合，給人以美而震撼的全新視聽盛宴，深受人們喜愛且具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[2]。國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十四五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，需著力推動(dòng)文化和旅游深度融合，著力完善現(xiàn)代旅游業(yè)體系，加快旅游強(qiáng)國(guó)建設(shè)。在此大背景下，我國(guó)噴泉行業(yè)必將擁有巨大的發(fā)展前景和市場(chǎng)份額，但同時(shí)對(duì)噴泉設(shè)計(jì)也提出更高的要求[3]。

然而，隨著國(guó)內(nèi)外各地噴泉市場(chǎng)的開發(fā)，出現(xiàn)了各種模式化的噴泉水景設(shè)計(jì)，忽略了噴泉設(shè)計(jì)對(duì)人視覺效果、情感的關(guān)注和對(duì)景區(qū)實(shí)際的融合，導(dǎo)致噴泉水景設(shè)計(jì)陷入了單調(diào)乏味、同質(zhì)化的問題。目前我國(guó)有關(guān)噴泉的研究主要集中在噴泉、音響和燈光等控制研究，有關(guān)噴泉水景設(shè)計(jì)研究較少。因此，以A噴泉水秀項(xiàng)目為案例，以視覺感知為切入點(diǎn)，探究噴泉水景工程的觀演分析方法、噴泉水型及水下燈設(shè)計(jì)技巧，以期為今后噴泉水特效設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)思路和借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 項(xiàng)目背景分析

1.1 項(xiàng)目區(qū)位概況

A噴泉水秀項(xiàng)目位于我國(guó)中部某文化產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，場(chǎng)地水域面積約4 000 m2（寬134.0 m，進(jìn)深38.0 m的“U”形人工硬地水池，水深約1.0 m）。項(xiàng)目規(guī)劃布局：觀演區(qū)緊挨水域，為園區(qū)的集散廣場(chǎng)，無(wú)需做觀演坐席；背景建筑群外觀類似“芯片”，極具現(xiàn)代科技特色，其距離湖邊緣14.0 m。觀演區(qū)、湖面和背景建筑地面的相對(duì)標(biāo)高分別為0.4、0.0、0.6 m。

1.2 藝術(shù)方案

根據(jù)甲方要求，結(jié)合園區(qū)文化、“夢(mèng)想”主題特點(diǎn)，項(xiàng)目藝術(shù)方案以“逐夢(mèng)”為主題。以背景建筑立面為背景，通過充分利用聲光電、水秀、激光、多媒體視覺和舞美等技術(shù)手段打造一場(chǎng)從夢(mèng)想孕育到逐夢(mèng)征程的表演。進(jìn)而激勵(lì)人們充滿信心為夢(mèng)起航的，展現(xiàn)青春、激情及向上的精神，同時(shí)以游客體驗(yàn)為導(dǎo)向，兼顧觀賞性、互動(dòng)性的“逐夢(mèng)”閉幕秀。

2 觀演分析

堅(jiān)持“以人為本”原則，依據(jù)人眼睛的生理特性進(jìn)行觀演分析。以此來(lái)合理地確定噴泉的布局范圍和噴高，使觀演更合理，更人性化[4]。

2.1 水平視線分析

案例選取最前排觀眾的中間位置進(jìn)行水平視線分析。結(jié)果顯示：以最前排觀眾的最大水平視角小于等于124°（雙眼視區(qū)124°）的水域區(qū)域——A區(qū)為噴泉表演區(qū)；以最前排觀眾水平視角小于等于60°（雙眼顏色辨別區(qū)60°）的水域區(qū)域——B區(qū)為主要表演區(qū)，如圖1所示。

圖1 水平視線分析

2.2 豎向視線分析

人站立時(shí)視點(diǎn)標(biāo)高取1.6 m，以最前排觀眾及表演區(qū)的中心位置進(jìn)行豎向視線分析。結(jié)果顯示：以最前排觀眾仰角小于等于30°（人眼向上的顏色辨別界限30°）為主要噴泉噴水高度范圍，即設(shè)計(jì)主要噴泉噴高小于等于13.55 m；以最前排觀眾仰角小于等于50°（人眼向上的視野界限50°）且結(jié)合最高噴泉水柱距最前排觀眾不小于水柱的一半的規(guī)范要求[5]，確定設(shè)計(jì)最高噴泉噴高小于等于25.84 m，如圖2所示。

圖2 豎向視線分析

3 噴泉水型設(shè)計(jì)

在噴泉水景工程中，水型的選擇、組合和布局，是體現(xiàn)噴泉最終效果的最直接元素[6]。

根據(jù)噴泉水景設(shè)計(jì)的一般規(guī)范，結(jié)合項(xiàng)目園區(qū)的“夢(mèng)想”主題及“逐夢(mèng)”藝術(shù)方案，在水平視線分析確定的噴泉表演區(qū)和主要表演區(qū)內(nèi)進(jìn)行噴泉布局設(shè)計(jì)。噴泉布局設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于“電路板”，提取“芯片”與“線路”等元素，經(jīng)過變形轉(zhuǎn)化成噴泉系統(tǒng)的形狀。設(shè)計(jì)以一維噴泉和二維噴泉為主要噴泉，疊加直流、盤龍、高噴、霧森氣爆和水幕噴泉構(gòu)成整個(gè)噴泉系統(tǒng)。中心3圈矩形噴泉代表“芯片”，線性噴泉布置代表“線路”，“線路”相會(huì)于“芯片”，夢(mèng)想成真。根據(jù)上述豎向視線分析，確定主要噴泉噴高小于等于13.55 m，最高噴泉噴高小于等于25.84 m。噴泉布局與“芯片”造型的背景建筑相呼應(yīng)，且緊扣“逐夢(mèng)”的藝術(shù)方案，體現(xiàn)園區(qū)“夢(mèng)想”主題，如圖3—圖5所示。

圖3 設(shè)計(jì)靈感

圖5 噴泉噴高展示

（1）夢(mèng)想孕育噴泉，由3圈呈正方形布置的噴泉嵌套而成，是噴泉系統(tǒng)的核心，是電路板的“芯片”部分。其中，最外圈由二維噴泉組成，噴高0~8 m，中間圈由一維噴泉組成，噴高0~10 m，最內(nèi)圈由直流噴泉組成，噴高0~13 m。噴泉由外向里逐層升高，夢(mèng)想也層層拔高，壯大并迸發(fā)，完美契合藝術(shù)方案的“夢(mèng)想孕育”的創(chuàng)意概念。

（2）逐夢(mèng)之艱噴泉，由噴高0~10 m的一維噴泉和噴高約0.4~0.6 m的霧森噴泉組成。布置在夢(mèng)想孕育噴泉兩側(cè)，橫跨整個(gè)水池，是噴泉系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是電路板的主要“線路”。通過霧森噴泉將水池鋪滿霧氣，可作為激光燈良好的載體，營(yíng)造迷茫與若隱若現(xiàn)的氛圍。寓意逐夢(mèng)之路道阻且長(zhǎng)，外部環(huán)境紛繁復(fù)雜，各種未知的艱難險(xiǎn)阻隨處可見。

圖4 噴泉點(diǎn)位

（3）逐夢(mèng)之美噴泉，由11組盤龍噴泉組成，噴高0~6 m，散布在夢(mèng)想孕育噴泉的中心、逐夢(mèng)之艱噴泉兩端的一維圓圈的圓心和噴泉系統(tǒng)前區(qū)。盤龍噴泉以其優(yōu)美的水姿演繹著夢(mèng)想種子的美好，演繹著在逐夢(mèng)征程中結(jié)出的累累碩果和一段段美好時(shí)光。

（4）逐夢(mèng)藍(lán)圖噴泉，由2組水幕組成，為32 m×10 m的半圓形水幕噴泉，在夢(mèng)想孕育噴泉后方兩側(cè)?？膳c“芯片”造型的背景建筑墻體投影相互配合成像，畫面由遠(yuǎn)及進(jìn)，或與演員表演互動(dòng)，虛實(shí)結(jié)合。

（5）夢(mèng)想綻放噴泉，由1組高噴噴泉組成，噴高0~25 m，位于夢(mèng)想孕育噴泉的中心。各路噴泉跑動(dòng)匯聚于此，觸發(fā)高噴噴泉噴射，形成高聳的水柱，直沖霄漢，十分壯觀。寓意只要心中有夢(mèng)想，不停歇奔向夢(mèng)想的腳步，迎難而上，定能實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，點(diǎn)亮夢(mèng)想“芯片”。

（6）激勵(lì)之號(hào)噴泉，由16組氣爆噴泉組成，噴高20~25 m。夢(mèng)想綻放噴泉噴射的同時(shí)觸發(fā)激勵(lì)之號(hào)噴泉，噴射出擎天高的水柱伴有轟鳴的聲響，充分調(diào)度觀眾的情緒。激勵(lì)人們充滿信心，懷揣心中的夢(mèng)想，大步向前，為夢(mèng)奮力前行。

4 噴泉水下燈設(shè)計(jì)

燈光具有照亮噴泉，與噴泉水型相互襯托，以營(yíng)造氛圍、渲染情緒等作用，是噴泉的重要組成部分[7]。目前噴泉水景工程常用的燈具為L(zhǎng)ED水下燈，影響其選擇的因素一般包括照度、出光角度和色彩等[8]。

4.1 光的照度分析

一般較亮環(huán)境噴泉照度在100~200 Lux，較暗環(huán)境照度則減半[9]。如案例中園區(qū)燈光為可控?zé)艄猓硌輹r(shí)可關(guān)閉或暗化處理，打造一個(gè)較暗環(huán)境，因此案例噴泉燈光照度在50~100 Lux即可。根據(jù)光強(qiáng)公式（式1）和照度公式（式2）計(jì)算各水型所需的照度。我國(guó)的LED燈具廠家生產(chǎn)的工藝和質(zhì)量各異，需根據(jù)LED燈具廠家所提供的光效進(jìn)行計(jì)算。

式中：I為光強(qiáng)，單位為cd；dφ為光通量，單位為lm；dΩ為立體角，單位為sr。

式中：E為照度，單位為L(zhǎng)ux；I為光強(qiáng)，單位為cd；R為照射距離，單位為m。

4.2 出光角度分析

噴泉水下燈的出光角度有：10°、30°、60°、90°和120°。一般噴泉的噴灑范圍越大，所需燈的出光角度就越大。案例中氣爆、高噴和直流噴泉噴灑范圍較小，可選用出光角度10°或30°的水下燈；一維、二維和盤龍噴泉噴范圍較大，可選用出光角度60°的水下燈。

4.3 光的色彩心理分析

燈光的色彩除了觀賞性外，還具有讓人產(chǎn)生聯(lián)想和影響人們情緒的作用，不同的色彩、色調(diào)可讓人產(chǎn)生不同的情感色彩[10]。比如，紅色代表熱情、溫暖和危險(xiǎn)等；橙色代表積極、快樂和放肆等；黃色代表光明、年輕和不安等；綠色代表清爽、自由及和諧等；紫色代表高貴、爛漫和權(quán)威等；白色代表天真、善良和神圣等[11]。結(jié)合上述“逐夢(mèng)”藝術(shù)方案和園區(qū)“夢(mèng)想”主題。確定本項(xiàng)目可選用RGBW光源的水下燈，以白色、綠色、藍(lán)色及紫色為主要基調(diào)色彩，紅色、橙色及黃色為輔助色彩。

4.4 水下燈選擇策略

根據(jù)上述光的照度、出光角度及色彩心理分析結(jié)果：選用RGBW光源的水下燈，計(jì)算照度時(shí)燈光色彩為藍(lán)色，燈具廠家提供的實(shí)測(cè)光效為35 lm/W。最終設(shè)計(jì)的燈光為每組二維噴泉、一維噴泉、盤龍噴泉設(shè)計(jì)水下燈同為（出光角度60°，功率54 W）5盞；每組盤龍?jiān)O(shè)計(jì)水下燈（出光角度60°，功率24 W）4盞；每組直流噴泉設(shè)計(jì)水下燈（出光角度10°，功率54 W）1盞；氣爆噴泉、高噴噴泉設(shè)計(jì)水下燈同為（出光角度10°，功率72 W）4盞。

5 結(jié)束語(yǔ)

噴泉是一門融合文化、藝術(shù)和科技的動(dòng)態(tài)水景藝術(shù)，在我國(guó)擁有很好的發(fā)展前景。然而，隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)噴泉的推廣發(fā)展，噴泉水景設(shè)計(jì)產(chǎn)生模式化、同質(zhì)化現(xiàn)象，且有關(guān)噴泉的研究主要集中在噴泉、音響和燈光等控制研究，有關(guān)噴泉水景設(shè)計(jì)研究較少。本研究以A噴泉水秀項(xiàng)目為例，通過視覺感知介入的方法，探究了噴泉水景工程的觀演分析方法及泉水型、水下燈設(shè)計(jì)技巧。得出結(jié)論：建議以最前排觀眾的雙眼水平視角60°、124°和仰視角30°、50°來(lái)確定噴泉表演范圍和噴泉噴高，且設(shè)計(jì)觀演距離不低于最高噴高的1/2；根據(jù)光的照度計(jì)算及光的色彩心理分析選擇燈光的功率與數(shù)量、出光角度及色彩，達(dá)到演繹觀賞和營(yíng)造氛圍效果。例如：較亮環(huán)境亮度在100~200 Lux，較暗環(huán)境亮度則減半；噴泉的噴灑范圍越大，所需燈的出光角度就越大。研究可為今后噴泉水景設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)思路和借鑒經(jīng)驗(yàn)，利于促進(jìn)噴泉水景行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。