生活垃圾焚燒發(fā)電廠建筑設(shè)計(jì)實(shí)例分析與探討

摘要：本文結(jié)合廣西南寧市某生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目，從建筑造型、外形設(shè)計(jì)、建筑采光通風(fēng)與氣密性要求等幾大方面，詳細(xì)介紹關(guān)于生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及特殊節(jié)點(diǎn)處理，為生活垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑造型與立面設(shè)計(jì)；采光通風(fēng)；氣密性

中圖分類號(hào)：TM611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）04-0233-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.112

Abstract： This paper introduces the precautions and special nodes of the municipal solid waste incineration power generation project from the aspects of architectural modeling， exterior design， building lighting ventilation and air tightness， and so on. To provide reference for the architectural design of the waste incineration power generation project.

Key words： architectural modeling and facade design； lighting ventilation； air tightness

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對生活環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高，新型生活垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，為便人們更好接納垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目，新型生活垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目需在高新科技化、低排環(huán)保化和建筑美觀化的要求上有所呈顯，來化解人們對生活垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目的心理排斥，而建筑造型與外立面設(shè)計(jì)成為實(shí)現(xiàn)這些要求的關(guān)鍵。

1 工程概況

廣西南寧市某生活垃圾焚燒發(fā)電工程，主廠房建筑長度112m，寬度129.9m，占地面積14548.8m2，檐口高度為30.517m最高高度達(dá)到51.672m。該生活垃圾焚燒發(fā)電工程日處理生活垃圾2000t，年處理生活垃圾73萬t，采用垃圾全量焚燒+飛灰固化+剩余物衛(wèi)生填埋工藝，全廠配置4×500t/d的機(jī)械爐排爐型焚燒線和2×18MW凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組[1]。為處理垃圾的綠色節(jié)能環(huán)保發(fā)電類建筑，主要功能的由垃圾接收間、垃圾儲(chǔ)坑間、焚燒間與煙氣處理間組成。運(yùn)用高技術(shù)與新型結(jié)構(gòu)營造自身形象，體現(xiàn)了生活垃圾處理工程建筑的環(huán)保美觀感。

2 建筑造型與立面設(shè)計(jì)

2.1 建筑布局設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑平面布局大多會(huì)受到生產(chǎn)工藝及設(shè)備所影響，建筑布局設(shè)計(jì)要充分考慮其生產(chǎn)功能平面布局，明確各功能區(qū)之間的關(guān)系，結(jié)合生產(chǎn)工藝的平面布局、生產(chǎn)設(shè)備的位置、采光及通風(fēng)等元素要求來進(jìn)行建筑平面布局設(shè)計(jì)。生活垃圾焚燒發(fā)電類項(xiàng)目的主廠房的布局基本上采用的垃圾焚燒流程“四列式布置”+發(fā)電設(shè)備和控制室橫向布置。如圖1所示。

2.2 建筑造型設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑造型設(shè)計(jì)高度通常要滿足設(shè)備工藝設(shè)計(jì)高度要求，需考慮工藝設(shè)計(jì)文件要求，如焚燒間的鍋爐設(shè)備工藝要求高度高達(dá)44.50m，垃圾儲(chǔ)坑間的垃圾抓斗起重機(jī)需要高度達(dá)35.00m，煙氣處理間所需高度為25.50m，凈化間所需高度只需16.20m即可，因高度不一需統(tǒng)疇全局考慮，同時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮地區(qū)性的文化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)生活垃圾焚燒類項(xiàng)目建筑的科技感和親和力的環(huán)保理念，在滿足各功能分區(qū)的使用高度情況下考慮建筑造型，屋面方案考慮設(shè)計(jì)成弧形屋面，使用高度自然過度，呈現(xiàn)出變化的曲線和韻律，給人們一種清新的視覺輪廓線[2]。

2.3 建筑立面設(shè)計(jì)

生活垃圾焚燒發(fā)電廠項(xiàng)目在城市總體規(guī)劃中，通常布置在城市郊區(qū)周邊，交通順暢方便，遠(yuǎn)離居民區(qū)，周邊山丘綠樹、環(huán)境優(yōu)美[3]。因此，在建筑立面設(shè)計(jì)時(shí)，以周邊環(huán)境為襯托，立面設(shè)計(jì)也需融入周邊環(huán)境，考慮自然清新、綠色環(huán)保的工業(yè)建筑形象，屋面的弧形呈現(xiàn)出“綠葉”的形態(tài)，體現(xiàn)出現(xiàn)代工業(yè)建筑的韻律、簡練和美感。整個(gè)屋面設(shè)計(jì)成三片“綠葉”，立面設(shè)計(jì)采用玻璃幕墻與藍(lán)色橫向波紋鋼板相搭配設(shè)計(jì)，再與綠色成蔭的樹林相襯托，猶如飄逸在湖水之中的綠葉泛起漣漣碧浪，清新自然之氣倏地浸入了心扉。 以“水中綠葉”為設(shè)計(jì)理念，附房與高聳煙囪也將與之相呼應(yīng)。設(shè)計(jì)成綠葉造型，從空中俯瞰整個(gè)造型，更加生動(dòng)美觀，見圖2。

3 采光、通風(fēng)與氣密性要求

3.1 采光和通風(fēng)要求

3.1.1 采光要求

垃圾焚燒發(fā)電廠的主廠房室內(nèi)空間體量龐大、進(jìn)深寬、高度高，功能區(qū)室內(nèi)照度要滿足一定的要求。獲取光源的方式有屋面采光帶、屋面采光天窗、墻面?zhèn)却昂腿斯ふ彰?。值得注意的是，垃圾接收間、垃圾儲(chǔ)坑間、焚燒間、煙氣處理間的設(shè)備操作與儀器檢察和檢修，室內(nèi)空間照度要求高，因此，一般優(yōu)先選用屋面采光帶采光，采光帶具有采光連續(xù)性好、范圍廣、透光率高、防腐蝕、耐老化等特點(diǎn)，很容易滿足室內(nèi)照度要求，同時(shí)，采光帶能很好的與屋面各種板型配合，成型美觀。汽輪機(jī)發(fā)電房因考慮到采光與散熱的需要，即采用采光通風(fēng)天窗。

本項(xiàng)目考慮到主廠房為弧形屋面造型，主廠房屋面優(yōu)先選用屋面采光帶采光，并結(jié)合幕墻采光和人工照明，滿足室內(nèi)所需照度要求。其中，垃圾儲(chǔ)坑間同樣選用屋面采光帶采光，但考慮到垃圾儲(chǔ)坑間會(huì)散發(fā)出大量的臭氣，因此，需要做好氣密性處理。

3.1.2 通風(fēng)要求

主廠房中焚燒間、煙氣處理間工作時(shí)，會(huì)散發(fā)出大量熱量，雖然設(shè)備進(jìn)行保溫隔熱處理，但其室內(nèi)溫度依然較高，因此，加大廠房內(nèi)的通風(fēng)降溫顯得尤為重要。在焚燒間與煙氣處理間可在墻面下部設(shè)置進(jìn)風(fēng)百葉，屋面需保證建筑外形效果不能布置通風(fēng)天窗及通風(fēng)設(shè)備，即考慮墻面布置通風(fēng)器與側(cè)窗結(jié)合，形成室內(nèi)空氣循環(huán)，達(dá)到通風(fēng)降溫效果。垃圾儲(chǔ)坑間因臭氣嚴(yán)重，通風(fēng)要求高，可采用墻面設(shè)置機(jī)械排風(fēng)設(shè)備將垃圾儲(chǔ)坑間臭氣抽至焚燒間的鍋爐燃燒，此通風(fēng)方式簡單，除臭效果好，提高舒適度。

3.2 氣密性要求

主廠房內(nèi)氣密性要求高的廠區(qū)為臭氣集中的垃圾儲(chǔ)坑間區(qū)域，因此，如何有效地對垃圾儲(chǔ)坑間進(jìn)行氣密性處理成為氣密性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。氣密性處理主要分為兩個(gè)部位，一部位為垃圾儲(chǔ)坑間與相鄰功能區(qū)域的氣密性，另一部位為垃圾儲(chǔ)坑間與室外的氣密性。

3.2.1 垃圾儲(chǔ)坑間與相鄰功能區(qū)域氣密性

因垃圾儲(chǔ)坑間需完全密封，但屋架設(shè)計(jì)一般為鋼桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，因此，垃圾儲(chǔ)坑間與相鄰功能區(qū)域氣密性要求主要是如何保證鋼桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)氣密性隔離，一般采用鋼隔板內(nèi)封閉處理，該部分氣密性的關(guān)鍵是隔板與屋面板交接處的氣密性處理、隔板穿過鋼管交接處的氣密性處理。本項(xiàng)目垃圾儲(chǔ)坑間屋面為弧形鋼管倒三角桁架結(jié)構(gòu)，垃圾儲(chǔ)坑間屋頂與隔板上端交接處可采用耐候密封膠進(jìn)行氣密性處理，隔板下端密封采用彈性封口連接件，隔板與桁架鋼管交接縫隙處，可在鋼管表面先粘貼若干層泡棉密封條。泡棉密封條具有出色的密封性、抗壓縮變形性、防腐性、阻燃性，在彎曲的表面有良好的服貼性，持粘性久、初粘性強(qiáng)，耐侯性能佳。泡棉密封條使隔板開孔處與鋼管有很好的密封性，再沿開孔周圍打上耐候密封膠。采用此方法進(jìn)行氣密性處理，密封性好，很好的解決了垃圾儲(chǔ)坑間臭氣散發(fā)到相鄰功能區(qū)域的問題。

3.2.2 垃圾儲(chǔ)坑間與室外氣密性

垃圾儲(chǔ)坑間通往室外的墻體有幕墻墻體和彩板墻體，分別都要進(jìn)行氣密性隔離[4]。在外山墻面是彩鋼板墻體時(shí)，墻面板需與屋面板相接處進(jìn)行氣密性密封，而屋面結(jié)構(gòu)有懸挑式雨篷，在受荷載影響下會(huì)產(chǎn)生位移，必然會(huì)使與之相接的墻面板因位移產(chǎn)生變形而無法保證氣密性及墻板的平整性，如何解決雖能釋發(fā)因懸挑式雨篷產(chǎn)生的位移又能保證墻面板不發(fā)生變形，為此在墻面板與屋面板交接處留一道伸縮縫帶，將具有伸縮性能的風(fēng)琴板進(jìn)行封口密封，即雖能釋發(fā)因懸挑式雨篷產(chǎn)生的位移又能保證墻面板不發(fā)生變形也不影響外觀效果，很好的解決了氣密性問題。在外山墻面是玻璃幕墻墻體時(shí)，玻璃幕墻與屋面板相接處進(jìn)行氣密性密封，也同樣存在因屋面結(jié)構(gòu)有懸挑式雨篷，在受荷載影響下產(chǎn)生的位移影響，解決方案同樣采用為在玻璃幕墻與屋面板交接處留一道伸縮縫帶，將具有伸縮性能的風(fēng)琴板進(jìn)行封口密封。

4 結(jié)語

本文主要針對生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)，通過對具體工程實(shí)例設(shè)計(jì)，分別在建筑造型、外形設(shè)計(jì)、采光通風(fēng)與氣密性等幾大方面進(jìn)行分析并提出具體的解決措施。

生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目因工藝流程的特殊性，功能區(qū)域多、結(jié)構(gòu)跨度高、建筑空間大，使建筑設(shè)計(jì)時(shí)遇到很多新的技術(shù)難題，如氣密性的處理、防腐處理、抗風(fēng)壓性能設(shè)計(jì)、隔聲、保溫隔熱等問題，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的特殊性，了解垃圾焚燒處理工藝，結(jié)合建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)及相關(guān)專業(yè)知識(shí)，妥善解決新技術(shù)難題，使項(xiàng)目的建筑效果能進(jìn)一步提升，達(dá)到城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，優(yōu)化城市形象，實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的共贏。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]CJJ90-2009，生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3]張益，趙由才.生活垃圾焚燒技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2000.19-20.

[4]王歡，尹麗潔，陳德珍，馬曉波，何品晶. 生活垃圾主要組分在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不同熱解階段的傳熱特性[J]. 化工學(xué)報(bào)，2014，（12）：4716-4725.

作者簡介：李展（1986-），男，大學(xué)本科，結(jié)構(gòu)工程師，研究方向?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。