水利工程建筑設計的趨勢

（開封市汴龍勘察設計中心）

水利工程建筑設計的趨勢

□李慧張騰張馨蕊

（開封市汴龍勘察設計中心）

水利工程是一國人民福祉的重要保障，是一國人民安居樂業(yè)的基石，水利工程中的建筑設計主要目的除了保護人民生活安全以外，也以保護水利設施，例如電泵站、變壓器室、配電室、橋頭等設備的安全為目的。文章主要分析了水利工程建筑的特點、藝術(shù)形式以及未來的發(fā)展趨勢，希望能為水利工程的建設設計提供一定的借鑒。

水利工程；建筑設計；特點；趨勢

0 引言

新中國成立以來，大興水利之久，強度之大，超越了中國這片古老土地的任何一個王朝。興一方水土，必先興水利，因為水利工程涉及諸多因素，影響和制約國家及地方的戰(zhàn)略性發(fā)展，人口的急劇增長，工業(yè)規(guī)模的迅速擴大，水資源短缺已經(jīng)是制約中國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，隨之而來的水域生態(tài)問題也不容忽視。除了最為安全的基礎目的以外，具有美學原理的水利建筑不僅是凝固藝術(shù)的建構(gòu)，也是一國文化的代表、地方的景觀標志。

1 水利工程建筑的特點

1.1 牢固性、安全性及耐久性

這是水利工程建筑的固有特點，也是水利工程的主要特點，這一基本特點是人民生命以及財產(chǎn)安全的重要保障。水利工程建筑的涉水環(huán)境復雜，有相當一部分工程是水下作業(yè)，安全系數(shù)不同于普通陸上建筑。2010年，南方洪澇災害嚴重，江西撫河干流水利大壩決堤告訴我們一個慘痛的教訓：眾多人民在這次決堤中失去了寶貴的生命，水利設施必須保障它的安全性，否則就失去了修筑水利工程的初始意義。我國要從源頭上嚴把質(zhì)量關口，在杜絕豆腐渣工程的同時，也要逐步提高水利工程建筑的安全性、耐久性以及地域洪澇風險的能力。

1.2 藝術(shù)性和時尚性

這是水利工程近些年來逐漸顯現(xiàn)的特點，隨著時代的進步，當水利建筑的安全性和耐久性已經(jīng)不再是技術(shù)攻不破的難關時，隨之而來的是對水利建筑外觀的藝術(shù)要求，一改以往粗笨的水泥混凝土形象。中華大地拔江河而起的水利建筑具有時代性的標志，具體的成功案例有葛洲壩水電站、長江三峽工程，這些都已被歷史牢牢地記住，留給后人一座座雄偉浩大的水利建筑景觀。

1.3 地域生態(tài)和諧性

物質(zhì)文明的進步，推動了人與自然的和諧。水利建筑建設符合地域生態(tài)和諧的重要性逐漸被提上日程。由于歷代水利工程的建筑，只求人用，無視自然，因此造成河流斷流、泥沙淤積、水域生態(tài)遭到人為改變，以至于引發(fā)洪澇災害甚至地震，日積月累，給當?shù)氐陌傩赵斐闪藰O大的生活阻礙，弊大于利。因此，水利建筑應該功在當代，利在千秋。水利工程與生態(tài)和諧的特點是時代賦予的另一個必不可少的特性。

2 水利工程建筑設計可以采用三個藝術(shù)方法

2.1 建筑的總體平面設計

總平面布局是由水利建筑的主體建筑物和其他相關配套設施構(gòu)成的，主體建筑物一般包括水利閘門、水利大壩、水利電泵站等，配套設施包括日用以及管理用房屋設施、水利周邊以及園區(qū)綠化等。例如：泵站總平面設計，泵站的神經(jīng)中樞建筑物一般包括：電泵房室、配電房室、辦公樓區(qū)、員工新型宿舍、員工食堂、工作用車庫、鍋爐房、門衛(wèi)室等附屬建筑。以往的總體設計中，關于配套建筑和環(huán)境總體規(guī)劃設計往往被忽視，只有水利工程位置圖沒有設計內(nèi)容，因而建筑布局不合理，基本沒有對環(huán)境的規(guī)劃，施工過程對這一大片空白區(qū)建設單位隨性建造，盲目無序。我們調(diào)整老套的設計，增加了具體施工內(nèi)容設計，結(jié)合施工環(huán)境具體特點，做到簡潔有序，與風景區(qū)相結(jié)合，適應生態(tài)平衡，增加綠化設計，進而使其功能分布盡量合理，豐富水利建筑整體造型的同時，增加內(nèi)部休閑設施以及防火安全設施。因地制宜，依據(jù)具體環(huán)境而定，才能設計出好的水利建筑。如圖1所示。

圖1 某水利工程總體設計平面規(guī)劃圖

這是某一處水利工程總體設計平面規(guī)劃圖，設施齊全，因地制宜，這樣才能給整個水利工程景區(qū)帶來良好的生態(tài)環(huán)境和便捷的施工操作。

2.2 水利建筑平面設計

設計環(huán)節(jié)上首先，水工、電氣或者水機專業(yè)提出專業(yè)設備的相關布置要求；其次，水機和建筑專業(yè)確定對應的平面布置形式。水利建筑在總防火圖中的交通關系是由建筑專業(yè)主負責，另外防火、使用尺度、安全性等怎樣才能滿足規(guī)范和投入使用后的需要也是建筑負責的內(nèi)容。空間的綜合利用和使用，也需要通過建筑設計人員的綜合設計來實現(xiàn)。水工建筑需要和建筑專業(yè)多多商討和配合，才能設計出適合水利條件和機泵安裝要求的建筑。近年來，更多的創(chuàng)新以及藝術(shù)水利景觀設計，都是水工提供的技術(shù)和藝術(shù)保障，同時也為營造未來新型的景觀水利工程打下了堅實的基礎。

2.3 水利建筑造型設計

水利建筑造型設計是一座水利工程外表最直觀的設計，關乎水利工程建筑設計的成敗。水利建筑的風格往往具有國度、地域、時代人文的特征，同時也深受地理條件的限制，是大自然與人文合力塑造的結(jié)果。高大時尚的造型象征現(xiàn)在科技的發(fā)達以及粗獷的特點；中規(guī)中矩，小巧玲瓏無不是小家碧玉的縮寫；其中也不乏復古風格的建筑，具有濃重的歷史氣息，象征著濃厚的文化底蘊。當然，大多數(shù)水利建筑設計頗為相似，這需要我們在設計過程中注意細微差距，盡量利用水利建筑本身，通過柱子與墻面的關系、開門的方式、天棚的造型等手法豐富水利建筑的細微差距，以使建筑擺脫單調(diào)，具體表現(xiàn)為電配電房毗鄰設計。為了豐富形體效果，把配電房作為泵房總形體組合的一部分。由于機房可達到幾百米的長度，造型手段可以被充分運用，有節(jié)奏、有韻律的流線性體態(tài)通過每一個造型因素呈現(xiàn)，收尾部分的橋頭成為整個工程的標志性建筑，是整體設計的高潮，令人流連忘返。要做到建筑與實地相依并不容易，需要設計人員在實地進行反復考察，反復揣摩，這樣才能達到預期的效果。

2.4 水利建筑材料的選擇有其特殊性

顏色、質(zhì)感、建筑造型以及野外的抗風性和耐臟性都是制約水利建筑選材的因素，飾面磚瓦、石頭材料、外墻漆、鋁塑板材等都能承受超常的風荷載。因此，要選擇不易堆積塵土、耐臟性較好的材料。藍色、白色等冷色系通常是水利建筑的代表色，有時也會選擇特殊的暖色，但是很少見。

3 水利建筑設計在未來的發(fā)展趨勢

3.1 設計人員之間以及設計人員與業(yè)主之間要保持交流

水利水電工程具有功能多、規(guī)模大的特點，設計人員不僅要做好實地考察和圖紙設計工作，還要做好與其他設計人員和業(yè)主負責人的溝通工作，這樣才能夠及時消除設計人員和業(yè)主之間的分歧，確保設計人員的設計理念和業(yè)主達成一致，改變以往設計人員只以設計為目的的局面，具體要從以下三個方面入手：首先，要做到建筑裝飾、裝修方案明確詳盡，各個施工環(huán)節(jié)要以施工圖紙為指導，做好施工監(jiān)督工作，施工人員不可以更改設計圖紙，業(yè)主的想法對施工人員具有指引作用，明確設計方向，避免整體失誤的出現(xiàn)。其次，建筑外觀設計應以業(yè)主實際需求為準，根據(jù)周圍環(huán)境和市政規(guī)劃確定整體外觀設計風格，確保建筑外觀設計既符合業(yè)主要求、突出建筑的特點，又要與周圍環(huán)境實現(xiàn)進行有機結(jié)合，這一過程中如遇分歧，不能達成一致意見，要及時請示相關部門負責人出面做好定奪，要改變以往以設計人員為主的設計理念。

3.2 將工程造價控制于合理范圍內(nèi)

水利水電巨大的投資金額是因為其擁有眾多的輔助建筑，水利水電工程很少由單一的建筑構(gòu)成，多為龐大的建筑群。新中國成立以來，水利水電工程建筑費用一直占有國家基礎設施建設很大的比重，但不是所有的水利水電工程都達到了預期的效益值，其中很多低效益值的水利水電建筑都是由于建筑物配合度低、不協(xié)調(diào)造成的，低配合的建筑物使得建筑不能得到充分的利用，嚴重影響了建筑物的能效。由此看來，改變以往只管建筑、不管成本的設計思想，嚴格控制工程造價是水利水電工程取得成功的先導，也是充分發(fā)揮水利水電工程作用的起點，控制造價成本至關重要。在總體設計上，可以采用的手段有詳盡資金重點分配方案和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計合理化。細節(jié)設計上可以增加太陽能等環(huán)保科技的使用，這樣會使建筑投入使用后不僅能保護環(huán)境、節(jié)約生產(chǎn)成本，又能提高水利水電的經(jīng)濟和社會效益。

3.3 創(chuàng)新建筑外觀設計

只有水利建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和建筑外觀有機結(jié)合、既符合科學原理又符合審美的設計方案才是最佳方案，成功的設計方案都是通過大量的實驗結(jié)果和不同的經(jīng)驗總結(jié)而成的，能夠展示出最佳的設計效果。創(chuàng)新是未來所有企業(yè)的生命源泉，只有通過創(chuàng)新，才能為企業(yè)增添不竭的發(fā)展動力，建筑的外觀設計與藝術(shù)的有機結(jié)合是時代發(fā)展的要求。另外，既要正視建筑物的美觀問題，又要重視建筑物的美觀同經(jīng)濟成本之間的關系問題，不能因盲目追求建筑物外觀獨特新穎而偏離了建筑物原本應具有的基礎功能，更不能因為成本的制約而使用質(zhì)量低劣的建筑材料，要確保建筑物的安全性及穩(wěn)固性，避免投入使用后給人民帶來生命危險及財產(chǎn)損失。尋求兩者的平衡是解決美觀與經(jīng)濟之間的唯一辦法，也是實現(xiàn)經(jīng)濟與美觀設計宗旨的途徑。

3.4 保持生態(tài)和諧可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)發(fā)展的觀念要求水利景觀建筑不僅外形要與環(huán)境相互和諧，更要在環(huán)保的理念上做到深層次的生態(tài)和諧。現(xiàn)代美學價值在水利工程建設上已經(jīng)不能僅僅局限于基本使用功能，也要凸顯外延功能。水利水電工程依水而建，因此要做到生態(tài)平衡，就要盡可能地不破壞當?shù)丨h(huán)境，就地取材，避免建筑垃圾環(huán)境污染，依靠當?shù)赜欣牡匦苇h(huán)境，融合藝術(shù)化設計手法，設計出具有防洪抗旱和觀光旅游雙重作用的水利水電工程建筑，這樣的設計會充分實現(xiàn)生態(tài)價值和經(jīng)濟價值。一方面，施工過程中就地取材能減少工業(yè)垃圾，帶動地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展；另一方面，大量植入樹木、花草等植物，加強水利建筑周邊生態(tài)環(huán)境建設，因地制宜，充分尊重河流的自然屬性，減少人為改造痕跡，做好最佳的生態(tài)工程方案設計，從根本上建設一個健康、可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)。

4 結(jié)語

水利工程依托于大自然，因此，水利工程的另一個屬性就是景觀旅游工程。目前，有越來越多的游客到訪，創(chuàng)造旅游經(jīng)濟，吸引社會的消費，擴大內(nèi)需，帶動水利經(jīng)濟與地方經(jīng)濟的共同發(fā)展。未來的水利工程建筑一定是朝著工程與觀光為一體的趨勢發(fā)展，打造城市內(nèi)外和諧人文景觀，為人類建筑史留下寶貴的遺產(chǎn)。

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［2］程力哲.對水利工程建筑設計問題的研究［J］.黑龍江科技信息，2011（18）：310.

［3］滿耀.水利工程中的建筑景觀設計研究［J］.江西建材，2014（07）：104.

編輯：國立杰劉長垠

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2017-03-09