淺談水利工程建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐與思考
——以西枝江惠東水利樞紐工程為例

李 婕

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510635)

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淺談水利工程建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐與思考
——以西枝江惠東水利樞紐工程為例

李 婕

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,廣東 廣州 510635)

結(jié)合西枝江惠東水利樞紐工程論述了水利工程建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn),總結(jié)了水工建筑設(shè)計(jì)的實(shí)踐情況和經(jīng)驗(yàn),并提出了對(duì)日后水利工程建筑設(shè)計(jì)的思考。

水利工程;建筑設(shè)計(jì);實(shí)踐;思考

水利工程建筑物主要包括擋水、泄水、進(jìn)水和輸水建筑物,水電站和泵站廠房,各類船閘和啟閉機(jī)室以及生活管理用房,其他配套設(shè)施和景觀。嚴(yán)格說(shuō),水利工程中的建筑設(shè)計(jì)是在按水工設(shè)計(jì)規(guī)范做結(jié)構(gòu)布局,由水工、機(jī)電等主導(dǎo)專業(yè)提出的設(shè)備布置要求,水工專業(yè)確定建筑物的平面布置形式的基礎(chǔ)上的建筑設(shè)計(jì)。因此,建筑設(shè)計(jì)者要與業(yè)主及各專業(yè)多溝通協(xié)調(diào)，充分了解他們的需求,發(fā)揮主動(dòng)性,在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和使用功能的同時(shí),綜合考慮建筑的防火間距、安全出口、內(nèi)部交通和建筑空間的有效利用。

1 水利工程建筑設(shè)計(jì)的難度與優(yōu)勢(shì)

1.1 水工建筑設(shè)計(jì)的難度

1) 設(shè)計(jì)空間受限

水利工程的建筑設(shè)計(jì)受水工和機(jī)電等主導(dǎo)專業(yè)設(shè)計(jì)方案的制約,建筑物的平面位置和尺寸范圍由水工專業(yè)根據(jù)使用要求確定,而建筑物高度則由各類機(jī)電設(shè)備(包括水機(jī)、電氣設(shè)備、水閘啟閉機(jī)、變配電設(shè)施)的運(yùn)行高度和吊裝高度等因素確定。因此,建筑設(shè)計(jì)空間只能在有限的范圍內(nèi)變化, 為建筑藝術(shù)的創(chuàng)造增加了設(shè)計(jì)難度。

以本文論述的西枝江惠東水利樞紐工程的主副廠房為例,總平面布置根據(jù)水工提供的圖紙依次布置有安裝間、主廠房、副廠房、尾水閘啟閉機(jī)室。各建筑物中,以主廠房、副廠房為整個(gè)廠區(qū)的標(biāo)志性建筑。主廠房、副廠房結(jié)合為一體 ,主要生產(chǎn)區(qū)在主廠房一側(cè) ,配套的辦公室、設(shè)備室、中控室等功能布置在副廠房一側(cè),副廠房上層設(shè)有高位油箱、高位水箱,功能分區(qū)明確。建筑設(shè)計(jì)者必須在尊重已有結(jié)構(gòu)功能的基礎(chǔ)上,合理使用建筑材料、造型和技術(shù)等因素，創(chuàng)造出水利工程的功能美和形式美。

2) 投資概算不足且方案變更的隨意性大

建筑設(shè)計(jì)專業(yè)在水利水電設(shè)計(jì)單位內(nèi)部常處于次要專業(yè),由于在可行性研究階段或初步設(shè)計(jì)階段,建筑設(shè)計(jì)不是審查的重點(diǎn),所列概算資金偏緊, 而在施工圖設(shè)計(jì)階段中, 往往比概算數(shù)額有所突破,要求在資金緊張的前提下做出精美大氣的水工建筑, 無(wú)疑給建筑設(shè)計(jì)工作帶來(lái)很多困難和阻力；與此同時(shí),施工圖階段業(yè)主受經(jīng)濟(jì)條件限制,方案變更的隨意性大。因此, 相當(dāng)多的建筑實(shí)施方案, 到施工圖設(shè)計(jì)階段還在重復(fù)方案設(shè)計(jì),給建筑設(shè)計(jì)者帶來(lái)很多重復(fù)勞動(dòng)。

3) 工程管理的安全需求高

與一般民用建筑不同,水工建(構(gòu))筑物大多處于水體中或臨近水體, 建筑設(shè)計(jì)必須考慮工程管理的安全需求。并且,相當(dāng)一部分水工建筑物處于邊遠(yuǎn)地區(qū), 建筑設(shè)計(jì)還需考慮特殊的防范措施, 確保人身安全和設(shè)備安全。例如,西枝江惠東水利樞紐工程設(shè)計(jì)中,廠房進(jìn)口清污機(jī)啟閉排架、各啟閉機(jī)室開孔位置、各構(gòu)筑物的樓梯和平臺(tái)等位置都需要設(shè)置防護(hù)欄桿,變電站、配電房等特殊設(shè)備房屋周圍配置有防護(hù)圍網(wǎng)或圍墻。這些管理上的安全需求,也增加了建筑設(shè)計(jì)的難度。

要求菜品體現(xiàn)原汁原味，尤其是清口青菜及海鮮菜肴，口味避免過(guò)重，（如過(guò)咸、過(guò)辣、過(guò)酸、過(guò)甜、過(guò)苦更不允許有異味腥、膻、臭味等）不能用調(diào)料、大料的味道壓住本身的味道，突出要求口味（糖醋、酸辣等）。

1.2 水工建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

水利工程所在區(qū)域大多依山傍水,這給建筑藝術(shù)的創(chuàng)造提供了良好的條件, 工程設(shè)計(jì)中可以充分利用周圍的天然景觀,乘勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜地規(guī)劃與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑形式和造型。

2 實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)

本文以西枝江惠東水利樞紐工程為例,闡述筆者在水電站和泵站廠房、各類船閘和啟閉機(jī)室以及生活管理區(qū)等配套用房、設(shè)施和景觀等水利工程建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐情況和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

2.1 及時(shí)有效的溝通

初步設(shè)計(jì)階段,積極主動(dòng)與各設(shè)計(jì)專業(yè)研究總平面設(shè)計(jì),從全局出發(fā),合理布置廠房、變電站、船閘、攔河閘和配套設(shè)施包括生活管理房、綠化、活動(dòng)場(chǎng)地等,綜合解決各專業(yè)有關(guān)問(wèn)題的同時(shí),把建筑設(shè)計(jì)列入審查中,確保施工圖設(shè)計(jì)階段有充足的資金實(shí)現(xiàn)建筑方案設(shè)計(jì)。

其次,建筑設(shè)計(jì)者要深入了解業(yè)主的需求,進(jìn)行建筑方案比選,為業(yè)主推選安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的最優(yōu)方案,實(shí)現(xiàn)人工環(huán)境與自然環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,創(chuàng)造和諧宜人的治水環(huán)境。

2.2 建筑風(fēng)格的確定

水利工程的建筑風(fēng)格關(guān)系到廠房,船閘,攔河閘壩、配套生活管理區(qū)等整個(gè)建筑群,因此,在設(shè)計(jì)之前,建筑設(shè)計(jì)者需要實(shí)地考察了解當(dāng)?shù)氐慕ㄖ厣腿宋木坝^。采用何種建筑風(fēng)格,必須要先考慮建筑物之間的內(nèi)在聯(lián)系,才能在兼顧個(gè)建筑單體自身形式的同時(shí),兼顧整個(gè)建筑群的均衡與穩(wěn)定。首先,水利建筑要與自然環(huán)境融合,最主要就是要處理好與周圍地形、地貌的關(guān)系,要讓人們感受到水利建筑是融入到了自然環(huán)境之中,是與青山秀水相映成趣的；其次,水利建筑要與人文景觀融合,尊重歷史沉淀的產(chǎn)物,尊重當(dāng)?shù)匚幕膬?nèi)涵,要讓人們感受到水利建筑的歸屬感,是與人文情懷相得益彰的[1]。

西枝江惠東水利樞紐地處惠東縣城,是一座改善水環(huán)境、改善灌溉條件以及發(fā)電和航運(yùn)等綜合利用的水利樞紐工程,總體規(guī)劃包括主副廠房、啟閉機(jī)室、船閘等水工建筑及綜合管理樓、機(jī)修間、配電房、油庫(kù)油處理室、變電站等附屬生產(chǎn)生活建筑[2]。工程所在的惠東縣位于廣東省的東南部,全縣總面積3 535 km2,留存的古建筑群數(shù)量可觀,多為客家人居住的嶺南風(fēng)格建筑。在這種人文環(huán)境下,結(jié)合水利樞紐使用功能及業(yè)主需求,西枝江惠東水利樞紐工程的建筑風(fēng)格采用務(wù)實(shí)重利、輕巧淡素的現(xiàn)代嶺南風(fēng)格,空間開暢明朗,造型變化多端。

以攔河閘啟閉機(jī)室為例(如圖1所示),水工結(jié)構(gòu)的外部條件是：攔河閘位于江中,閘底檻高程為7.0 m；閘孔數(shù)10孔,單孔凈寬12 m。攔河閘啟閉機(jī)室閘門為平板鋼質(zhì)閘門, 用固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)垂直升降,啟閉機(jī)底座高程和啟閉機(jī)房建筑范圍均由水工和機(jī)電專業(yè)確定。進(jìn)場(chǎng)交通公路上的車輛和旅游觀光的人們都能看到攔河閘, 因此4個(gè)方向的立面都要做精心的處理。

圖1 攔河閘啟閉機(jī)室正立面示意

在上述外部條件下, 建筑設(shè)計(jì)作了如下處理：建筑設(shè)計(jì)首先考慮的是滿足水工和機(jī)電專業(yè)提出的平面尺寸和高度要求, 再考慮如何將建筑融于自然山水之中。攔河閘左岸是山,右岸是發(fā)電廠房和變電站, 攔河閘橫跨西枝江。結(jié)合這種地形, 攔河閘的兩側(cè)的房屋頂部設(shè)計(jì)成人字山墻(如圖2所示),山墻按閘孔層層疊加,創(chuàng)造通透空間及虛靈形體,形成清新明快的建筑形象。攔河閘啟閉機(jī)房的玻璃窗設(shè)計(jì)成如水的藍(lán)色鍍膜玻璃,外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為白色鋁合金方通。從遠(yuǎn)處看,整個(gè)攔河閘如長(zhǎng)虹臥波,給人以功能美和形式美的視覺(jué)沖擊感。方案設(shè)計(jì)體現(xiàn)了嶺南建筑善于鋼筋混凝土框架的特點(diǎn),主張新建筑與傳統(tǒng)形式風(fēng)格的神似,反映出一種對(duì)文脈意識(shí)和對(duì)整體環(huán)境的尊重。

圖2 攔河閘啟閉機(jī)室側(cè)立面示意(單位：高程m，尺寸mm)

3 對(duì)水利工程中建筑設(shè)計(jì)的思考

3.1 發(fā)揮優(yōu)勢(shì)

水利建筑依托并直接融入大自然。建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)利用這一有利條件,創(chuàng)造富有專業(yè)特色和文化內(nèi)涵的水利建筑形象,是建筑單體和建筑群的立面造型、建筑材質(zhì)和裝飾處理與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一,給人以美的感受,使水利工程成為人們休閑宜居、流連忘返的旅游景區(qū),促進(jìn)水利事業(yè)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面進(jìn)步和發(fā)展。[3]

3.2 解決難題

1) 建筑設(shè)計(jì)要尊重水工專業(yè)和機(jī)電專業(yè)等主導(dǎo)專業(yè)的使用要求,在既定的平面位置和尺寸范圍內(nèi)發(fā)揮創(chuàng)造力,在有限的建筑高度下發(fā)揮想象力,構(gòu)思出合理的空間分隔,為水利工作者營(yíng)造舒適的辦公環(huán)境。

2) 水利工程設(shè)計(jì)中要重視建筑設(shè)計(jì),在初步設(shè)計(jì)階段將建筑設(shè)計(jì)方案和概算投資列入審查中,確保施工圖設(shè)計(jì)階段建筑設(shè)計(jì)有充足的資金實(shí)施被批準(zhǔn)的建筑方案,才能真正意義上實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)在水利工程中的點(diǎn)睛作用。

3) 建筑設(shè)計(jì)者要加強(qiáng)與業(yè)主及各專業(yè)溝通：一方面,保證建筑防火、使用尺度、安全性、內(nèi)部交通關(guān)系滿足規(guī)范和使用需要；另一方面,深入了解業(yè)主及主導(dǎo)專業(yè)的意見(jiàn),在方案設(shè)計(jì)中兼顧各方需求,盡可能減少后期施工圖設(shè)計(jì)中的方案修改和倉(cāng)促出圖。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著物質(zhì)文明和精神文明的飛速發(fā)展,水工建筑越來(lái)越注重視覺(jué)效果。水利工程建筑設(shè)計(jì)者在工作中,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文景觀,選擇恰當(dāng)?shù)慕ㄖL(fēng)格,精心設(shè)計(jì),合理布局,在兼顧安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的同時(shí),不斷創(chuàng)新,才能設(shè)計(jì)出順應(yīng)時(shí)代發(fā)展,滿足人類需求的現(xiàn)代化水利建筑工程。

[1] 陳高義,屈學(xué)平,潘世虎. 水利工程中的建筑風(fēng)格[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2005(1)：70-72．

[2] 廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.廣東省惠東縣西枝江惠東水利樞紐工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].廣州：廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,2008.

[3] 鄧卓智. 從“水工構(gòu)筑物”到“水工建筑”——水利建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐與思考[J].北京水利,2004(6)：56-57.

(本文責(zé)任編輯 王瑞蘭)

Practice and Thinking on Architectural Design of Water Conservancy Project——Taking Xizhijiang Rive Huidong Hydro-Junction Project for Example

LI Jie

(Guangdong Hydropower Planning & Design Institute, Guangzhou 510635, China)

Combined with Xizhijiang River Huidong Hydro-junction project, characteristics of the water conservancy project are discussed. And practice and experiences of architectural design are summarized. Finally, some thoughts on future hydraulic construction design are proposed.

water conservancy project; architectural design; practice; thinking

2016-04-10;

2016-04-29

李婕(1984),女,工程師,主要從事水工建筑設(shè)計(jì)工作。

TV222

B

1008-0112(2016)03-0015-03