“煤化工產(chǎn)業(yè)集成化研究平臺(tái)”基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)感悟

劉 國(guó) 佐

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

“煤化工產(chǎn)業(yè)集成化研究平臺(tái)”基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)感悟

劉 國(guó) 佐

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

以某綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目為例，闡述了該建設(shè)項(xiàng)目的使用功能、建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模，并依據(jù)相關(guān)指導(dǎo)思想與原則，對(duì)建筑場(chǎng)地概況、總平面布局、立面設(shè)計(jì)及綠化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了詳細(xì)分析，為類(lèi)似工程建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

基礎(chǔ)研究室，設(shè)計(jì)思想，平面布局，建筑形象

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目背景

根據(jù)我國(guó)能源富煤而油氣較少的特點(diǎn)，煤氣化已廣泛地應(yīng)用于化工、冶金、發(fā)電、機(jī)械、城市燃?xì)夤?yīng)等多個(gè)方面，成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原料和燃料。煤氣化是潔凈煤技術(shù)中關(guān)鍵和核心技術(shù)，我國(guó)今后能源利用和煤化工技術(shù)的發(fā)展都離不開(kāi)煤的氣化。

山西煤炭化學(xué)研究所一直從事潔凈煤化工產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，目前承擔(dān)多項(xiàng)中國(guó)科學(xué)院及國(guó)家知識(shí)創(chuàng)新計(jì)劃重要項(xiàng)目，重點(diǎn)研發(fā)從煤炭合成碳酸二甲酯、二甲醚、芳烴、烯烴以及低碳醇等系列產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)以及二氧化碳的捕集和封存技術(shù)，為我國(guó)煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈提供重要的技術(shù)支撐。

隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)合國(guó)內(nèi)外煤氣化、熱解技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，目前急需要建立一整套與工業(yè)密切結(jié)合的應(yīng)用基礎(chǔ)研究室。在現(xiàn)有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室已有實(shí)驗(yàn)、測(cè)試和分析裝置的基礎(chǔ)上，建立和擴(kuò)建完備的煤炭熱解、氣化應(yīng)用基礎(chǔ)研究平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)室。

1.2 建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模

中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所非石油路線(xiàn)合成醇醚酯及其二氧化碳減排技術(shù)集成化研究平臺(tái)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)研究綜合實(shí)驗(yàn)樓和過(guò)程工程研究實(shí)驗(yàn)樓兩個(gè)子項(xiàng)。其中基礎(chǔ)研究綜合實(shí)驗(yàn)樓以各種小型試驗(yàn)、學(xué)術(shù)交流為主，建筑面積10 516 m2；過(guò)程工程研究實(shí)驗(yàn)樓以大型試驗(yàn)、測(cè)量、分析為主,建筑面積4 451 m2。

2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想與原則

2.1 設(shè)計(jì)思想

1)總體構(gòu)思集中體現(xiàn)自然性品質(zhì)(陽(yáng)光、空氣、景觀、綠化)、人性化主題(科研所文化、科研氛圍、交往場(chǎng)所)、整體性設(shè)計(jì)(簡(jiǎn)潔性、和諧性、統(tǒng)一性)三大特點(diǎn)，力求營(yíng)造功能齊全、品質(zhì)高尚，且不失嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，突出科研建筑特色。

2)形成新穎獨(dú)特的組織結(jié)構(gòu)模式，在滿(mǎn)足本項(xiàng)目功能需要的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，形成空間豐富、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、景觀有序的結(jié)構(gòu)形態(tài)。

3)通過(guò)建筑空間的不斷變化與室外自然景觀的交流，采用幾何構(gòu)成和自然融入相結(jié)合的設(shè)計(jì)手法，突出文化性生態(tài)環(huán)境品質(zhì)，創(chuàng)造有親和力的公共活動(dòng)場(chǎng)所和科研環(huán)境氛圍。

4)充分注重建筑的朝向、通風(fēng)和整體外觀效果，兼顧整體的同時(shí)靈活布局，輔以莊重的色調(diào)、簡(jiǎn)潔的構(gòu)架裝飾，展現(xiàn)和諧明快的建筑風(fēng)格。

5)體現(xiàn)“以人為本”的思想，建立人車(chē)分流的交通體系，達(dá)到安全性、便捷性和適用性的完美結(jié)合。

2.2 設(shè)計(jì)原則

1)貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和規(guī)定，遵循基本建設(shè)管理的有關(guān)程序，精心設(shè)計(jì)，盡可能做到建設(shè)投資少，綜合效益高。

2)充分尊重和利用科研所園區(qū)原有的環(huán)境景觀，體現(xiàn)本地塊優(yōu)越的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。營(yíng)造具有歸屬感的科研工作環(huán)境，組織安全適用的人性化交通體系，樹(shù)立“生態(tài)科研”的理念。在規(guī)劃用地總平面布置上做到布局合理，交通順暢。

3)作為完整的個(gè)體，內(nèi)部功能布局豐富靈活，具有可變性，適應(yīng)各種使用功能的要求，以適應(yīng)快速變化和持續(xù)發(fā)展，充分發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4)建筑物設(shè)計(jì)力求美觀實(shí)用，并且有現(xiàn)代化風(fēng)格，盡量減少不必要的投資，以減低工程造價(jià)。

5)本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全實(shí)用的原則，盡可能選用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備。

3 建設(shè)方案

3.1 場(chǎng)地概況及總平面布置

中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所非石油路線(xiàn)合成醇醚酯及其二氧化碳減排技術(shù)集成化研究平臺(tái)項(xiàng)目,位于太原市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)武洛街以南的中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所小店園區(qū)院內(nèi)。緊鄰城市主干道，地理位置優(yōu)越，交通便利，擬建地形規(guī)整，地勢(shì)平坦。

基礎(chǔ)研究綜合實(shí)驗(yàn)樓正對(duì)園區(qū)主入口，為四層的四合院建筑形體。采用錯(cuò)落有致的布局，使建筑體塊間對(duì)比鮮明，虛實(shí)結(jié)合，打破了傳統(tǒng)布局，豐富了建筑空間，為科研人員提供辦公、學(xué)術(shù)交流、實(shí)驗(yàn)、休閑休憩的場(chǎng)所，體現(xiàn)了建筑對(duì)人性的關(guān)懷，以及對(duì)生態(tài)、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注。

過(guò)程工程研究實(shí)驗(yàn)樓位于園區(qū)西北角。建筑主體采用中軸對(duì)稱(chēng)布置，東西向設(shè)置出入口，最大限度滿(mǎn)足用地要求。

院內(nèi)交通流線(xiàn)及道路網(wǎng)已基本全部形成，整體豎向設(shè)計(jì)已完成。豎向設(shè)計(jì)總的原則是與周?chē)缆返臉?biāo)高相協(xié)調(diào)，滿(mǎn)足管線(xiàn)布置的需要；滿(mǎn)足排水排污管道接入市政管道的需要。

3.2 建筑平面布局及交通流線(xiàn)

1)基礎(chǔ)研究綜合實(shí)驗(yàn)樓。

根據(jù)使用要求，北側(cè)為辦公區(qū)，南側(cè)為實(shí)驗(yàn)區(qū)，兩部分通過(guò)走道、內(nèi)廊相互聯(lián)系，并形成圍合內(nèi)庭院。內(nèi)庭院設(shè)有綠化、景觀、小品等，為科研人員陶冶情操、休憩、交流提供室外活動(dòng)場(chǎng)所。內(nèi)庭院東側(cè)一層架空，使內(nèi)庭院環(huán)境與園區(qū)大環(huán)境相互映襯，相互滲透，且有機(jī)統(tǒng)一，同時(shí)也解決了消防問(wèn)題。

辦公區(qū)將可容納270人報(bào)告廳單獨(dú)設(shè)置于西側(cè)，形成大空間，也有利于交通疏散的組織；實(shí)驗(yàn)區(qū)將交通空間、衛(wèi)生間等附屬功能靠?jī)蓚?cè)布置，實(shí)驗(yàn)室位于中間，可根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)要求靈活布置，盡最大可能滿(mǎn)足使用要求。

地下車(chē)庫(kù)入口位于主體建筑西南側(cè)，不影響園區(qū)主入口景觀。地下部分位于辦公區(qū)和內(nèi)庭院下部，主要功能為設(shè)備用房和車(chē)庫(kù)；地下車(chē)庫(kù)平戰(zhàn)結(jié)合，平時(shí)為車(chē)庫(kù)，戰(zhàn)時(shí)為二等人員掩蔽部。

2)過(guò)程工程研究實(shí)驗(yàn)樓。

根據(jù)使用要求，將兩跨單層大型實(shí)驗(yàn)室設(shè)置于中間，四層輔助用房設(shè)置于南北兩端。南北兩端的輔助用房各設(shè)2部開(kāi)敞樓梯和1部貨物電梯，形成兩條不同方向的交通疏散流線(xiàn)，滿(mǎn)足了水平及垂直方向的交通運(yùn)輸及疏散要求。

3.3 立面設(shè)計(jì)

科研樓設(shè)計(jì)立足于科研、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的營(yíng)造和整體建筑形象的塑造，外立面充分考慮了周邊環(huán)境和園區(qū)整體規(guī)劃的需要?？蒲?、實(shí)驗(yàn)、科技交流、消防通道等配置合理，充分突出了現(xiàn)代化科研實(shí)驗(yàn)建筑的需求，具體而詳實(shí)的體現(xiàn)了“以人為本、簡(jiǎn)潔大方”的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念。

1)基礎(chǔ)研究綜合實(shí)驗(yàn)樓(見(jiàn)圖1)。

主立面深灰色石材、灰色涂料、白色垂直構(gòu)架、大玻璃窗戶(hù)，這三種手法通過(guò)橫與豎、虛與實(shí)、凹與凸、色彩質(zhì)感等對(duì)比手法強(qiáng)化建筑的視覺(jué)特征。該建筑特色鮮明，簡(jiǎn)潔大方，采用明快、清新的格調(diào)與院內(nèi)其他建筑協(xié)調(diào)統(tǒng)一，成為山西煤炭化學(xué)研究所小店園區(qū)院內(nèi)的主體建筑。

2)過(guò)程工程研究實(shí)驗(yàn)樓(見(jiàn)圖2)。

在建筑單體平面布局上，采用了中軸對(duì)稱(chēng)布置，外立面采用淺灰色外墻涂料，經(jīng)濟(jì)美觀、簡(jiǎn)潔大方，創(chuàng)造了和諧、典雅、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袑?shí)驗(yàn)建筑形象，完美地詮釋了建筑使用者銳意進(jìn)取，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的精神氣質(zhì)。東、西向立面建筑入口部位設(shè)置黑色格柵構(gòu)架，使得建筑看起來(lái)生動(dòng)，富有變化，打破了呆板單調(diào)、沉悶的氣息。

3.4 綠化設(shè)計(jì)

加強(qiáng)綠化的層次感、立體感，做到高矮適度，疏密有致，并達(dá)到硬質(zhì)景觀與軟質(zhì)景觀的交融與協(xié)調(diào)。設(shè)計(jì)中合理利用建筑布局后的零散地塊，進(jìn)行美化與實(shí)用兼顧的小型景觀，增添了場(chǎng)地內(nèi)的人文情趣，創(chuàng)造出更多適合人際交往的宜人空間。

4 建設(shè)目標(biāo)

本項(xiàng)目將建成一個(gè)功能齊全、設(shè)備先進(jìn)、管理科學(xué)、使用便捷的基礎(chǔ)工程研究和過(guò)程工程研究綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為我國(guó)煤基產(chǎn)品提質(zhì)及高值化利用、煤化工深加工、過(guò)程污染物的控制、碳收支與CO2捕集封存利用、先進(jìn)材料等方面所面臨的科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題提供必需的硬件條件；滿(mǎn)足現(xiàn)代煤化工需求；促進(jìn)煤焦油清潔加工產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展壯大，為煤焦油清潔高效利用提供必要的技術(shù)儲(chǔ)備；著重解決二氧化碳減排領(lǐng)域高能耗和高費(fèi)用的瓶頸問(wèn)題，在前沿領(lǐng)域提升我國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；緩解我國(guó)對(duì)石油依賴(lài)的壓力，建立各種煤化工工程產(chǎn)品研發(fā)的平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)重要?jiǎng)?chuàng)新成果的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，為煤炭科學(xué)研究和煤化工產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。

On design for infrastructure facilities for “coal chemical industry integration platform”

Liu Guozuo

(ShanxiArchitecturalDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking some comprehensive test platform as the example, the paper illustrates the functions, construction contents and scales of the construction programs, and analyzes the architectural site survey, general plane allocation, facade design and reforestation design by referring to related instruction ideas and principles, so as to accumulate experience for similar constructions.

basic research office, design idea, plane allocation, architectural image

2015-06-30

劉國(guó)佐(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0007-02

TU272

A