X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В современном мире фонтаны можно встретить не только в парках и скверах, на городских площадях и улицах, но и в кафе, торговых и бизнес центрах, на приусадебных участках.

Установка фонтанов главным образом востребована при оборудовании коттеджей или частных домов. Несмотря на денежные затраты, спрос на садовые фонтаны возрастает. Это можно объяснить тем, что современный человек в условиях урбанизации стремится на своем земельном участке создать наиболее благоприятные условия для отдыха. Садовый фонтан вносит разнообразие в ландшафт, а также способствует орошению воздуха, что особо важно в засушливых районах и в летний период.

Фонтан, как архитектурно-художественное сооружение – это «водное струйное сооружение, имеющее индивидуальный архитектурно-художественный и объемно-пространственный образ с различными видами водоемов (бассейнами), гармонично вписывающееся в окружающую среду» [2].

Фонтаны являются сложными гидротехническими сооружениями с большим числом конструктивных элементов. При их проектировании и установке требуется особое внимание ряда специалистов: проектировщиков, архитекторов, художников, ландшафтных дизайнеров, инженеров в области гидротехники, строителей, электриков и осветителей.

Возведение фонтана – это совокупность мероприятий по изучению рельефа местности, композиционной увязки сооружения, определению внешнего вида и подбору необходимых материалов, разработке проектных чертежей, гидро- и электротехнических расчетов, узлов подключения, методов прокладки коммуникаций, планированию водопроводной и фильтровальной системы, выбору технологии гидроизоляции и непосредственному монтажу оборудования.

Важно отметить, что в настоящее время не существует конкретного нормативно-технического документа по проектированию и установке фонтанов, однако есть определенные принципы и правила, выполнение которых обеспечивает нормальное функционирование сооружения и безопасность при его возведении.

При выборе места для размещения фонтана не допускается расположение фонтана вблизи деревьев и под ними, так как это приведет к быстрому засорению насоса и поломке оборудования.

Проектирование является одним из основных этапов создания фонтана. На начальной стадии проектирования выбирается модель будущего фонтана, облицовочный материал, режим работы струй и освещения, то есть определяются конструктивные особенности.

Инженерная часть при проектировании требует особого внимания и квалификации специалистов, так как включает в себя определение типа оборудования, способов его монтажа, прокладки инженерных коммуникаций, электрических сетей.

На этапе проектирования определяются погодные условия местности, в частности направление преобладающих ветров. Такое мероприятие необходимо для предупреждения повышенного расхода воды, безопасности и комфортного пребывания вблизи фонтана. С помощью специальных датчиков скорости ветра возможно автоматически изменять производительность насосов при изменении направления и силы ветра.

При расположении участка вблизи водного источника (озера, пруда, ключа) система водозабора организовывается от естественного водоема. Если вблизи участка отсутствуют естественные водоемы, в таком случае источником воды является существующий водопровод. Чаша заполняется водой из источника до нужного уровня. Из чаши вода по фонтанному трубопроводу проходит через насадку и вновь попадает в чашу, таким образом непрерывно циркулирует по кругу [3].

Основными компонентами любого фонтана являются три элемента: резервуар для воды (чаша), насосы (помпы) и фонтанные насадки.

Чаши фонтанов могут быть различные. Самая распространенная и надежная технология строительства чаши фонтана – из монолитного железобетона, с последующей облицовкой натуральным камнем. С применением гибкой опалубки, возможно строительство сложных геометрических форм по индивидуальным проектам. С появлением новых технологий, появилась возможность изготовления малых фонтанов, вазонов и скульптур методом вибропрессования с использованием полимерных волокон и бетона. Готовые изделия получаются очень прочные и долговечные [6].

В чаше находятся все трубопроводы и кабели освещения. Бетонная конструкция чаши склонна к разрушению при воздействии окружающей среды, поэтому необходима ее гидроизоляция. Нередко фонтаны гидроизолируются при помощи жидкой резины. Этот материал относительно дешевый и доступный, он устойчивый и долговечный. Если возникают трещины или расходятся швы конструкции, то необходима герметизация. Для этого чаще всего применяется раствор материала «Пенетрон».

Насос можно назвать «сердцем» фонтана – именно он обеспечивает циркуляцию воды. Существует два вида насосов – погружные и поверхностные («сухие»). Погружные насосы устанавливаются непосредственно в чашу фонтана, а установка «сухого» насоса требует размещения технического помещения. Насос должен создавать необходимый напор воды в насадке и обеспечивать достаточную производительность, чтобы поднять воду на нужную высоту. Подбор осуществляется таким образом, чтобы при достижении необходимых параметров производительности двигатель работал на средних (номинальных) оборотах. Постоянная работа двигателя на малых или очень больших оборотах вызывает его перегрев и уменьшает срок эксплуатации [4].

Чтобы водные струи принимали необходимую форму и двигались в нужном направлении, используют насадки. Они формируют внешнее восприятие фонтана, создают водную композицию. Насадки изготавливаются из алюминиевой бронзы, стали, латуни и пластика. По форме насадки бывают «Сфера» или «Полусфера», «Рыбий хвост», «Колокол», «Тиффани», одиночный распылитель и струйный, «Кольцо», «Тюльпан», «Вертушка».

При конструировании насадок используется гидравлический расчет, в ходе которого определяется расход воды в фонтане и высота фонтанной струи [5].

Рассмотренные инженерные устройства безусловно являются основными, однако функционирование фонтана невозможно без фильтровальной установки, автоматики, системы водоподготовки.

Чистая вода для фонтана – это залог долгой работы оборудования и эстетичности сооружения. Задача водоподготовки состоит в очистке воды от солей и механических взвесей. Для этого используются установки обезжелезивания и умягчения воды.

Для устройства системы фильтрации фонтана возможно применение двух способов очистки: механическая (с использованием песчаных фильтров) и биологическая (с применением напорных фильтров с губчатым наполнителем и ультрафиолетовой лампой).

Чтобы оживить композицию дачного фонтана и получить возможность любоваться им в ночное время, используется подсветка. Популярно применение светильников со светодиодами. Не секрет, что преимущество таких светильников – экономия энергии и большой срок службы. Удобство применения заключается и в том, что подводные светодиодные светильники не требуют обслуживания, за исключением снятия налета солей с поверхности стекла.

В связи с тем, что толща воды преломляет световой поток, светильники в фонтанах следует размещать как можно ближе к поверхности воды.

Максимально допустимое напряжение для подводного освещения, безопасное для человека – 24 В. Степень защиты при выборе светильников должна быть IP68 (пыленепроницаемый светильник, выдерживающий длительное погружение в воду под давлением), а корпус светильника предпочтительно выполнен из нержавеющей стали [6].

После разработки проекта со всеми необходимыми расчетами и чертежами можно приступать к возведению фонтана и монтажу всех его элементов.

Строительные работы начинаются с заложения фундамента. Вырывается котлован, глубина которого зависит от параметров выбранной чаши. Необходимо произвести выборку земли до плотного основания (убираются все камни и корни растений) и засыпать поверхность котлована песком до нужного уровня. Здесь же закладывается электрокабель насоса. Электрооборудование должно быть «закрыто (недоступно), например, с помощью армированного стекла или сетки, которые могут быть удалены только при помощи специального инструмента» [1]. Рекомендуется применять подводный кабель и кабель с двойной изоляцией – такие меры повысят электробезопасность.

Далее устанавливается опалубка, на песок укладывается полиэтилен, а будущая плита армируется из бетона. Когда основание станет окончательно прочным, вокруг плиты расставляются борта. Бордюр крепится с помощью клея белого цвета, предназначенного для проклеивания напольных плиток и бетонных оснований. Бордюр выставляется по уровню.

После закладки фундамента переходят к основной части – установки насоса. Электрические насосы должны соответствовать требованиям МЭК 60335-2-41 [1]. Насос подключается к электропроводке и соединяется со шлангом. Электрокабель герметизируется силиконом.

Заключительным этапом производятся пуско-наладочные работы, в ходе которых регулируется оборудование, проверяется его работа во всех режимах функционирования фонтана.

Для автоматического контроля уровня воды применяется специальный датчик, обеспечивающий долив или перелив воды. Автодолив служит для наполнения фонтана при понижении уровня вследствие испарения, уноса воды ветром. Перелив удаляет избыток воды, возникающий из-за дождей или других причин.

Управление фонтаном осуществляется с помощью эклектического щита, который должен располагаться на минимальном расстоянии от чаши.

Установка фонтана должна проводиться опытными специалистами в области строительства, гидротехники, также необходимы знания и умения в работе с электрооборудованием.

Проектирование фонтана – это комплексное мероприятие. Здесь учитывается не только подведение систем водоснабжения и электроснабжения, монтаж канализации, но и продуманный выбор инженерных устройств: насосов, фильтров, автоматики, очистителей, приборов для обеззараживания воды и иных элементов, а также грамотные расчеты потерь давления в системе и расхода воды для рационального использования ресурсов и экономии средств.

Список литературы

1. ГОСТ Р 50571.7.702-2013/МЭК 60364-7-702:2010 Электроустановки низковольтные. Часть 7. Требования к специальным установкам или местам их размещения. Раздел 702. Плавательные бассейны и фонтаны. Введ. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. № 978-ст – М.: Стандартинформ, 2014. – 19 с.

2. Сборник 7.3 МРР-7.3-16 Фонтаны и другие водные устройства. Введ. приказом Комитета города Москвы по ценовой политике в строительстве и государственной экспертизе проектов от 29 декабря 2016 г. № МКЭ-ОД/16-75. – М.: Москомэкспертиза, 2017. – 16 с.

3. Клуб любителей дачи. Журчит, журчит в саду родник: фонтаны на дачном участке [Электронный ресурс]. – Режим доступа : https://7dach.ru/MoySad/zhurchit-zhurchit-v-sadu-rodnik-h-idey-dlya-ustroystva-fontana-na-uchastke-91217.html. - (Дата обращения: 06.01.2018).

4. Nashgazon. Выбор насоса для создания фонтана или водопада на даче [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://nashgazon.com/vodoem/prud/vybor-nasosa-dlya-sozdaniya-fontana-ili-vodopada-na-dache.html (Дата обращения: 05.01.2018).

5. Шошин, В.И., Гидротехнические мелиорации (Часть I. Гидрология, гидрометрия, гидравлика): методические указания к выполнению практических занятий / В. И. Шош.ин, А. В. Прутской. – Брянск: БГИТА, 2011. – 26 с. : ил.

6. ФонтанСити. Строительство фонтанов [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.fontan.su/stati/stroitelstvo-fontanov/ - (Дата обращения: 05.01.2018).

Код для цитирования: Скопировать