水型配得越多越好?先分清喷泉水型的六组射流形态,再谈怎么配
引言:水型名和喷头型号
做方案这些年,我们被问得最多的一句话是:报价单里水型这一栏写的是青云直上、花开富贵、孔雀开屏……这些好听的名字,怎么到了设备那一栏,就变成了不同的喷头和型号,两边对不上,看不明白是什么东西。
其实这两栏本来使用的是两套语言:水型名按效果起,说的是一组喷头编成程序、同时开起来像什么,属于画面;喷头型号按射流形态定,压力水从喷嘴出来是柱状、膜状,还是裹了空气的白色柱体,属于设备。
同一个水型名,换个型号也能演;同一支喷头,换个编排又是另一个名目。两套语言其实都成立,缺的只是中间那张对照表。
《喷泉喷头》CJ/T 209-2016把喷头分成六组22型,下面我们就按这套体系逐组讲清每组长什么样、装在哪个位置合适、有哪些参数可以对照,最后说场地条件怎么反推水型。
看完再核一次报价单,两栏该怎么对,心里就有数了。

一维数控摇摆喷泉夜景
一、六组射流形态
1.纯射流组:一支立直的清水柱
纯射流组的喷头,压力水从喷嘴出来就是柱状,不掺空气,水线光滑,阳光下水色通透。标准给这一组列了五个型:固定单嘴、可调单嘴、层花、集流、开屏。
固定单嘴的出水方向是定死的;可调单嘴带球接头,出水方向能在不低于15°的范围内万向调节,常用来勾造型的轮廓;集流把几股水柱并成一支更粗的柱体;开屏是一束水柱向上散开,像一面展开的扇;层花则是一个喷头上开多个出水孔,水成散射状喷出,业内也叫礼花喷头、花柱喷头。
这一组的调节余地最大,同一支喷头,换口径、换压力,喷高和流量能差出几十倍。口径决定水柱的粗细和用水量,压力决定水柱能打多高,这两件事定了,泵的流量和扬程才有得算。
水柱能不能立直,还有一条硬要求,《喷泉水景工程技术规程》CJJ/T 222-2015规定,不要求发散的造型,喷头前要有一段长度不小于其入口管径10倍的直管段,有特殊要求时加整流装置。这段直管留不够,水柱出来就是散的。
跳泉、波光泉、跑泉也常用这一组的喷头。跳泉的水柱断续喷出,一段落进前方的受水孔,再接着往下跳;波光泉也是断续的柱体,成串地沿池边、步道排开;跑泉靠一排喷头按时序依次起落,看上去像在跑。三者的水形都是纯射流,变的是通断和受水方式,不另算一类形态。

依据地形设计的旱喷跑泉矩阵
2.水膜射流组:张开一面薄水膜
水膜射流组的喷头,水从缝隙喷出,或喷出后沿折射面铺开,张成一层薄薄的水膜。标准给这一组列了五个型:半球、喇叭花、蘑菇、扇形、锥形。
喇叭花就是行业里常说的水膜,从池底涌出,在空中张开成薄膜;半球的水膜更圆更饱满;蘑菇的水膜更低更圆,整团盖在水面上;扇形和锥形按各自的形状铺开。
水膜形态对水质极为敏感,喷头缝隙细,水里带了杂质,膜面就破口,水顺着缺口淌下来。做水膜的水池,过滤要认真做,喷头也要定期清理。
水膜适合近距离观看,细节要走近了才看得清,更适合庭院、售楼处前的小水面和池边点缀。摆在几十米宽的广场中央,远看只剩一团白影。

水膜喷头工程安装实景
3.泡沫射流组:水柱里裹进空气
泡沫射流组的喷头,水在喷出时裹进空气,柱体成了气液两相,通身泛白,比清水柱更饱满厚实。标准给这一组列了三个型:冰塔、玉柱、涌泉,前两个是立在水面上的白柱、白塔,涌泉是从水底翻涌起来的一团。
这一堆名字分两种来路:按机理叫,是加气、掺气,水在喷出时掺进了空气;按形态叫,柱体顶端散成伞状的是雪松,通体近塔状的是冰塔,树冰、欧冰又是各地对同一形态的叫法。
玉柱是一支饱满的白色柱体,可以做得比较高;雪松的顶端蓬松地撑开,像一棵白色的树,喷得高时下半截是柱、上半截是花;涌泉是这一组里最矮的,水从池底的石缝或喷口翻涌上来,在水面隆起一团团白色的水花,低矮、涌动、带着水声。
柱状和塔状的多用来撑主景;涌泉的价值在摆位,放在水系沿线和池边,让一片安静的水面动起来,又不抢主景的视线。
注:泡沫射流的掺气靠喷嘴自身结构完成,不需要额外接气源,与靠压缩空气推水的气爆泉是两回事。

市政广场的掺气玉柱矩阵
4.雾状射流组:水散成一片雾
雾状射流组的喷头喷出的是一层散开的水雾,没有成形的柱体。标准给这一组列了四个型:扇形水雾、玉柱水雾、锥形水雾、高压冷雾。
前三个的水雾还带着形状,扇形铺一片、玉柱立一柱,锥形则收成一个锥体,水雾颗粒偏粗,打到皮肤上有实感,用在需要雾效、又不让雾跑太远的点位;高压冷雾是这一组里最细的一种,细到雾滴能长时间浮在空气里不散,观感和前三者差得很明显,标准对它的工作压力和雾滴粒径有专门的规定。
行业里说的雾森、冷雾,对应的就是高压冷雾喷头,这套系统的门槛比看上去高:喷头孔径极小,水里稍带硬度就堵。《高压冷雾工程技术规程》CECS 447-2016对水源和环境有专门要求:出水总硬度不超过150mg/L,环境温度不低于5℃、风速不超过3级,北方项目冬天通常停开。
雾森除了造景,还有实用的一面:夏季降低体感温度、增加湿度、压制扬尘,常和戏水区、休憩区配在一起。雾的浓度靠分区控制,检修主要盯喷头堵塞和高压管路密封。

度假酒店的雾森系统打造温暖而朦胧的氛围感
5.旋转射流组:水柱自己转起来
旋转射流组的喷头,中心是一个活动的转头,周围接着几支斜向伸出的分支管,喷头大小决定分支数量,通常为八爪、六爪、四爪几种。水从分支的喷嘴斜着喷出,对转头产生水平方向的反作用力,推着它转起来,不需要另配电机或驱动器。
转头一转,水线绕成一圈圈旋开的弧。转速跟着水压走,压力调高转得快、水形收得紧,压力降下来转得慢、弧线拉得开。
标准给这一组列了两个型:旋转水晶球是一支直柱居中,四周几股水线绕着它上升,柱的静和弧的动配在一起;盘龙玉柱的水线贴着中央柱体一圈圈盘绕上去,像龙绕柱。这一组看的是水形的动态,多用在中小型水景的主景或点缀位置。

城市广场夜景的旋转射流喷泉
6.复合射流组:几种射流组合在一起
复合射流组的喷头,喷出的水形由不只一种射流组合而成,几路水线从同一个喷头出来,合成一个完整的形状。
标准给这一组列了三个型:蒲公英是中间一支柱体,顶端向四周放射出细密的水线,向外撑成一团,像一棵撑开的蒲公英;半球蒲公英只取上半球那一半放射水线,密集成半球形;扶桑则是一组水柱向上、向外散开,像一朵大的花冠。
喷头内部往往分成几个通路,柱体、放射线、外散柱各走各的,参数分开调,各路对上之后形状才立得住。这样出来的水形体量完整、边界清楚,适合中小型水景做主景或视觉中心。

蒲公英喷头实景
二、三类专用喷头:水帘、水幕、高喷
标准给完六组的组型之后,又对水帘、水幕、高喷这三类单独作了规定,附录里也分别给了水力参数。它们的结构和服务对象与一般喷头不同。
1.水帘:水从高处垂下来
标准把水帘喷头定义为倒置安装在支管底处的小型纯射流喷头,一排排开就是一堵水帘。业内说的数字水帘、数控水帘是进阶做法,靠逐个控制喷头让帘面显出图案或文字,成本和调试要求都高得多。
水帘最考验功夫的地方是高度,落下越高越容易被风带散,最后成了一片水花不是一堵帘。解决办法是给水流铺一条轨道:喷头配拉线一起用,水顺着细钢丝绳或纤维线下落,路径被线约束住,帘面就散不开,拉线还能让间隔均匀、帘面平整。
成都武侯区江安河都市休闲旅游街区有一座16米高的拉线水帘,装在展馆立面上,用的就是水帘喷头配涂塑钢丝绳导向的做法,帘面在高处仍然收得住。

江安河都市休闲旅游街区展馆水帘实拍
2.水幕:给投影做一块活的水幕
标准把水幕喷头定义为大型缝隙喷嘴,供投影、放映、激光表演用。它喷出来是一面扇形水幕,幕面又薄又宽,投影打上去,水流就成了画面。水幕的尺度比一般水型大得多,一块幕面往往十几米宽,喷高、喷宽和用水量都按幕面大小单独配。
水幕有两个硬约束:一个是风,风一大,幕面被吹得起伏,投上去就模糊变形,规范要求风力不超过3级,水幕尺寸才能满足成像需要;另一个是几何比例,扇形水幕的张角在160°到180°之间,弦长与高的比宜为3比1,画面才不会严重变形;两块扇形水幕叠加时,画面还要做防失真处理。
因此,水幕对场地的要求比一般水型高:开阔、避风、有足够的成像距离,还要有稳定的水源和观演组织。

150米长的湖面级水幕电影夜景
3.高喷:一支冲天的水柱
标准把高喷喷头定义为喷嘴直径大于50mm、喷射高度超过60m的纯射流喷头,是纯射流的极限形态,一支水柱直冲上天。
高喷对配套的要求集中在三件事,水、电、稳:水柱越高,要的流量和扬程越大,泵、管径和阀门都得上一个量级;喷得越高,受风越明显,顶端的水雾会被吹偏,所以高喷多用在开阔的湖面和广场上。
高喷一般是组合出场的,四川绵阳歌林大道人工湖的音乐喷泉方案,采用的就是主喷配合副喷的组合,主喷居中拉高,副喷在两侧呼应,从远处看是一组而不是一根。

绵阳人工湖高喷组合效果图
4.常见喷头水力性能速查(整理自标准附录)
数据整理自《喷泉喷头》CJ/T209-2016附录B和《高压冷雾工程技术规程》CECS447-2016,取的是各表的上下限,实际选型以产品样本为准。水膜射流、泡沫射流、旋转射流、复合射流四组,标准未单列水力参数表。
| 喷头类型 | 规格 | 工作压力 | 水力性能 |
|---|---|---|---|
| 纯射流单喷嘴 | 喷嘴 3~45mm | 10~1000kPa | 喷高 0.9~52.6m,流量 0.1~150.8m³/h |
| 高喷 | 喷嘴 50~70mm | 850~1900kPa | 喷高 66.3~119m,流量 259.7~676.4m³/h |
| 水帘 | 喷嘴 4~16mm | 50~100kPa | 可悬挂高度按 6m 计,流量 0.4~9.1m³/h |
| 水幕 | 缝隙 5~6mm,当量口径约 70mm | 按产品样本 | 喷高 5.5~25m,喷宽 15~75m,流量 130~255m³/h |
| 高压冷雾 | 孔径 0.1~0.3mm | 2.5MPa 以上 | 雾滴当量直径 ≤10μm,流量 42~378mL/min |
三、场地条件怎么反推水型
六组形态摆出来,只是把可选项理清了,决定配哪几样的还是场地条件,这一步比挑水型更要紧。
1.先看尺度:水池装不装得下这个水型
水柱的高度和它到池边的距离是绑在一起的。《技术规程》要求,水池内最高的水柱到水池边缘或收水线边缘的距离,不小于水柱高度的一半,水柱高一倍,水池的可用半径也得跟着大一圈。
这条约束最能筛掉不切实际的方案,一个小区的中心水景,池子十来米见方,配一支二十米高的主喷,水柱一开就是满场下雨,风一起就飘到人行道。真要做高喷,池体尺寸和观赏距离都要跟着变。
配水型还得顾着后端的设备和调试,规程要求每一组造型的管道、阀门和喷头宜构成一个独立运行单元,同一单元里的喷头宜用相同型号规格,也就是一类水型配一套泵。
这条看着琐碎,落到工程上却最省事:水泵按单元单独选型,谁的流量、扬程需要多少就配多少,不必为迁就某一个水型把整组的泵抬高一档;调试时哪一组水形不到位,调它那个单元的水泵和阀门就行,不牵动整池的水压。
2.再看观看距离:近看细节,远看气势
水型在不同距离上表现完全不同:水膜、跳泉、波光泉这一类,细节都收在近处,配在池边、步道旁才看得全;直立的柱体和高喷靠高度和体量说话,要留出足够远的观赏距离,人贴着池边仰头看,只看到一片水雾。
人从哪里看,水景就配在哪里。把细节丰富的水型摆到远视点,把体量型塞进小空间,是方案里最常见的两处错位。
3.最后看使用方式:是看,还是走进去
同样一片水景,人能不能走进去,选型就分成两条路。
水喷泉是敞露式的,水池露在外面,人隔着池边看;旱喷泉相反,管道、水泵、灯具、喷头全装在地面以下的地槽里,地面上只留喷水口,喷水时水从铺装孔或盖板缝隙冒出来,一停,地面平整如初。
旱喷把设备藏起来,换来的是场地的高效利用,白天是广场,晚上是舞台,适合商业街区和公园的入口广场。代价是检修要开盖板、从地槽作业,喷头容易被杂物堵住。
能往上喷的形态大部分都能搬到地面做,直喷、花柱、跑泉都可以。选旱喷要解决三件事,地槽的深度和排水、铺装的防滑和透水、设备区的检修通道,这三件事在方案阶段就要一并定下来。
把这几件事放进一个实例里看,四川内江万晟公园前广场的旱式音乐喷泉,整个广场的喷头都藏在地面以下,用了六组水型,按同心圆分成五环一核,从外到内依次是:迎宾礼炮的低矮直喷、渐次开合的花柱、追浪的数控跑泉、层叠成环的直喷拱阵、成片铺开的雾森,中央一组高喷主喷压在圆心,是整个水景的视觉焦点。
一环一种水型,各是一个运行单元。日间只开低喷和雾森,供人走进广场;午后和夜间开主喷、花柱、跑泉,按程序组合。迎宾礼炮、同心涟漪和主喷同属直喷,口径和压力各不相同,也就各有各的泵。

万晟公园圆形旱喷演示动画截图
4.不同场地条件该配什么水型
七种常见场地条件对应的水型方向与可当场问出口的核对话术
| 场地条件 | 水型方向 | 可以当场问的话 |
|---|---|---|
| 水池十几米见方,四周紧邻人行道 | 低矮形态:涌泉、水膜、跳泉 | 最高的水柱到池边有多少距离,够不够柱高的一半 |
| 开阔湖面,视距上百米 | 高喷、玉柱、跑泉阵列 | 主喷设计多高,泵的流量和扬程是按哪个高度配的 |
| 商业街区入口广场,平时要过人 | 旱喷:直喷、花柱、跑泉 | 地槽多深、排水怎么走,盖板打开后检修空间够不够 |
| 建筑立面、廊架上方 | 水帘 | 水帘做多高、配不配拉线,风大的时候帘面还收不收得住 |
| 庭院、售楼处前区 | 水膜、涌泉、雾森 | 人正常站在几米外看,这个水型的细节看不看得出来 |
| 湖面或河道上做水幕 | 水幕 | 主风向是哪边,一年里风比较大的天数有多少 |
| 夏季日晒强,需要降温和停留 | 雾森 | 雾森覆盖多大区域、分几个区,喷头多久清一次 |
结语:我们排方案,水型表是最后才填的
排一份方案,我们的顺序通常不是先挑水型。先把这块水面看清楚:多大、人从哪个方向来、平时是让人看还是让人走进去;场地定完再挑水型,能担主景的留一两种,其余做点缀;泵的参数和喷头型号,是最后一步才填进去的。到这一步,水型栏和喷头栏自然对得上。
反过来做的方案也见过:水型先挑了一长串,回头才发现池子装不下、观赏距离不够、泵也跟着迁就,一改就是整张表。水型栏写什么,是前面几件事定完之后的结果,不是起点。

引用来源
《喷泉喷头》CJ/T 209-2016,住房和城乡建设部城镇建设行业标准,2016-06-14发布、2016-12-01实施。本文引用:第3章术语和定义(喷射水形、纯射流、水膜射流、泡沫射流、雾状射流、水帘喷头、高喷喷头、水幕喷头、高压冷雾喷头),第4章型号(表1喷头的组、型,共6组22型;图1喷头组、型与喷射水形对应示意图),第6.2.4条球接头万向调节,附录B水力性能参数表(表B.1纯射流单喷嘴喷头、表B.2高喷喷头、表B.3水帘喷头、表B.4水幕喷头、表B.5高压冷雾喷头)。
《喷泉水景工程技术规程》CJJ/T 222-2015,住房和城乡建设部行业标准,2015-10-01实施。本文引用:第2.0.2条水喷泉、第2.0.3条旱喷泉的定义;第4.2.15条水池内最高喷水水柱至池边/收水线的距离要求;第4.2.25条每组造型独立运行单元与同型号规格要求;第4.2.27条喷头前直管段要求;第4.2.32条水幕系统设计规定(成像临界风力、扇形张角、弦高比)。
《高压冷雾工程技术规程》CEC S447-2016,中国工程建设标准化协会标准。本文引用:第2.0.1条高压冷雾定义(雾滴当量直径不大于10μm);第3.0.4条使用环境条件(温度不低于5℃、风速不大于3级);第4.1.1条出水水质(总硬度不大于150mg/L,以CaCO₃计)。


