噴泉水景工程設計案例分析

李云開，梁彩鳳

（東莞市環宇文化科技有限公司，廣東 東莞 523000）

噴泉常指一種（門）利用水泵提供動力，使水或其他液體具備一定壓力，通過噴頭噴灑出來形成各種水姿，能濕潤空氣、改善城市環境并可供人們欣賞的動態水景觀、水景藝術[1]。近年來，隨著高新科技的發展與應用，噴泉與區域特點、地域文化和藝術等的碰撞融合，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經濟效益[2]。國務院印發的《“十四五”旅游業發展規劃》指出，需著力推動文化和旅游深度融合，著力完善現代旅游業體系，加快旅游強國建設。在此大背景下，我國噴泉行業必將擁有巨大的發展前景和市場份額，但同時對噴泉設計也提出更高的要求[3]。

然而，隨著國內外各地噴泉市場的開發，出現了各種模式化的噴泉水景設計，忽略了噴泉設計對人視覺效果、情感的關注和對景區實際的融合，導致噴泉水景設計陷入了單調乏味、同質化的問題。目前我國有關噴泉的研究主要集中在噴泉、音響和燈光等控制研究，有關噴泉水景設計研究較少。因此，以A噴泉水秀項目為案例，以視覺感知為切入點，探究噴泉水景工程的觀演分析方法、噴泉水型及水下燈設計技巧，以期為今后噴泉水特效設計提供設計思路和借鑒經驗。

1 項目背景分析

1.1 項目區位概況

A噴泉水秀項目位于我國中部某文化產業園內，場地水域面積約4 000 m2（寬134.0 m，進深38.0 m的“U”形人工硬地水池，水深約1.0 m）。項目規劃布局：觀演區緊挨水域，為園區的集散廣場，無需做觀演坐席；背景建筑群外觀類似“芯片”，極具現代科技特色，其距離湖邊緣14.0 m。觀演區、湖面和背景建筑地面的相對標高分別為0.4、0.0、0.6 m。

1.2 藝術方案

根據甲方要求，結合園區文化、“夢想”主題特點，項目藝術方案以“逐夢”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手段打造一場從夢想孕育到逐夢征程的表演。進而激勵人們充滿信心為夢起航的，展現青春、激情及向上的精神，同時以游客體驗為導向，兼顧觀賞性、互動性的“逐夢”閉幕秀。

2 觀演分析

堅持“以人為本”原則，依據人眼睛的生理特性進行觀演分析。以此來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行水平視線分析。結果顯示：以最前排觀眾的最大水平視角小于等于124°（雙眼視區124°）的水域區域——A區為噴泉表演區；以最前排觀眾水平視角小于等于60°（雙眼顏色辨別區60°）的水域區域——B區為主要表演區，如圖1所示。

圖1 水平視線分析

2.2 豎向視線分析

人站立時視點標高取1.6 m，以最前排觀眾及表演區的中心位置進行豎向視線分析。結果顯示：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，即設計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°）且結合最高噴泉水柱距最前排觀眾不小于水柱的一半的規范要求[5]，確定設計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 噴泉水型設計

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

根據噴泉水景設計的一般規范，結合項目園區的“夢想”主題及“逐夢”藝術方案，在水平視線分析確定的噴泉表演區和主要表演區內進行噴泉布局設計。噴泉布局設計靈感來源于“電路板”，提取“芯片”與“線路”等元素，經過變形轉化成噴泉系統的形狀。設計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成整個噴泉系統。中心3圈矩形噴泉代表“芯片”，線性噴泉布置代表“線路”，“線路”相會于“芯片”，夢想成真。根據上述豎向視線分析，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，且緊扣“逐夢”的藝術方案，體現園區“夢想”主題，如圖3—圖5所示。

圖3 設計靈感

圖5 噴泉噴高展示

（1）夢想孕育噴泉，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，最內圈由直流噴泉組成，噴高0~13 m。噴泉由外向里逐層升高，夢想也層層拔高，壯大并迸發，完美契合藝術方案的“夢想孕育”的創意概念。

（2）逐夢之艱噴泉，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。布置在夢想孕育噴泉兩側，橫跨整個水池，是噴泉系統的基礎，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，營造迷茫與若隱若現的氛圍。寓意逐夢之路道阻且長，外部環境紛繁復雜，各種未知的艱難險阻隨處可見。

圖4 噴泉點位

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

（4）逐夢藍圖噴泉，由2組水幕組成，為32 m×10 m的半圓形水幕噴泉，在夢想孕育噴泉后方兩側。可與“芯片”造型的背景建筑墻體投影相互配合成像，畫面由遠及進，或與演員表演互動，虛實結合。

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

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

4 噴泉水下燈設計

燈光具有照亮噴泉，與噴泉水型相互襯托，以營造氛圍、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LED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

一般較亮環境噴泉照度在100~200 Lux，較暗環境照度則減半[9]。如案例中園區燈光為可控燈光，表演時可關閉或暗化處理，打造一個較暗環境，因此案例噴泉燈光照度在50~100 Lux即可。根據光強公式（式1）和照度公式（式2）計算各水型所需的照度。我國的LED燈具廠家生產的工藝和質量各異，需根據LED燈具廠家所提供的光效進行計算。

式中：I為光強，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Lux；I為光強，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，還具有讓人產生聯想和影響人們情緒的作用，不同的色彩、色調可讓人產生不同的情感色彩[10]。比如，紅色代表熱情、溫暖和危險等；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、爛漫和權威等；白色代表天真、善良和神圣等[11]。結合上述“逐夢”藝術方案和園區“夢想”主題。確定本項目可選用RGBW光源的水下燈，以白色、綠色、藍色及紫色為主要基調色彩，紅色、橙色及黃色為輔助色彩。

4.4 水下燈選擇策略

根據上述光的照度、出光角度及色彩心理分析結果：選用RGBW光源的水下燈，計算照度時燈光色彩為藍色，燈具廠家提供的實測光效為35 lm/W。最終設計的燈光為每組二維噴泉、一維噴泉、盤龍噴泉設計水下燈同為（出光角度60°，功率54 W）5盞；每組盤龍設計水下燈（出光角度60°，功率24 W）4盞；每組直流噴泉設計水下燈（出光角度10°，功率54 W）1盞；氣爆噴泉、高噴噴泉設計水下燈同為（出光角度10°，功率72 W）4盞。

5 結束語

噴泉是一門融合文化、藝術和科技的動態水景藝術，在我國擁有很好的發展前景。然而，隨著國內外對噴泉的推廣發展，噴泉水景設計產生模式化、同質化現象，且有關噴泉的研究主要集中在噴泉、音響和燈光等控制研究，有關噴泉水景設計研究較少。本研究以A噴泉水秀項目為例，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、水下燈設計技巧。得出結論：建議以最前排觀眾的雙眼水平視角60°、124°和仰視角30°、50°來確定噴泉表演范圍和噴泉噴高，且設計觀演距離不低于最高噴高的1/2；根據光的照度計算及光的色彩心理分析選擇燈光的功率與數量、出光角度及色彩，達到演繹觀賞和營造氛圍效果。例如：較亮環境亮度在100~200 Lux，較暗環境亮度則減半；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計提供設計思路和借鑒經驗，利于促進噴泉水景行業的高質量發展。