淺談水利工程建筑設計的實踐與思考
——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設計研究院,廣東 廣州 510635)

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淺談水利工程建筑設計的實踐與思考
——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設計研究院,廣東 廣州 510635)

結合西枝江惠東水利樞紐工程論述了水利工程建筑設計的特點,總結了水工建筑設計的實踐情況和經驗,并提出了對日后水利工程建筑設計的思考。

水利工程;建筑設計;實踐;思考

水利工程建筑物主要包括擋水、泄水、進水和輸水建筑物,水電站和泵站廠房,各類船閘和啟閉機室以及生活管理用房,其他配套設施和景觀。嚴格說,水利工程中的建筑設計是在按水工設計規范做結構布局,由水工、機電等主導專業提出的設備布置要求,水工專業確定建筑物的平面布置形式的基礎上的建筑設計。因此,建筑設計者要與業主及各專業多溝通協調，充分了解他們的需求,發揮主動性,在滿足設計規范和使用功能的同時,綜合考慮建筑的防火間距、安全出口、內部交通和建筑空間的有效利用。

1 水利工程建筑設計的難度與優勢

1.1 水工建筑設計的難度

1) 設計空間受限

水利工程的建筑設計受水工和機電等主導專業設計方案的制約,建筑物的平面位置和尺寸范圍由水工專業根據使用要求確定,而建筑物高度則由各類機電設備(包括水機、電氣設備、水閘啟閉機、變配電設施)的運行高度和吊裝高度等因素確定。因此,建筑設計空間只能在有限的范圍內變化, 為建筑藝術的創造增加了設計難度。

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、尾水閘啟閉機室。各建筑物中,以主廠房、副廠房為整個廠區的標志性建筑。主廠房、副廠房結合為一體 ,主要生產區在主廠房一側 ,配套的辦公室、設備室、中控室等功能布置在副廠房一側,副廠房上層設有高位油箱、高位水箱,功能分區明確。建筑設計者必須在尊重已有結構功能的基礎上,合理使用建筑材料、造型和技術等因素，創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

建筑設計專業在水利水電設計單位內部常處于次要專業,由于在可行性研究階段或初步設計階段,建筑設計不是審查的重點,所列概算資金偏緊, 而在施工圖設計階段中, 往往比概算數額有所突破,要求在資金緊張的前提下做出精美大氣的水工建筑, 無疑給建筑設計工作帶來很多困難和阻力；與此同時,施工圖階段業主受經濟條件限制,方案變更的隨意性大。因此, 相當多的建筑實施方案, 到施工圖設計階段還在重復方案設計,給建筑設計者帶來很多重復勞動。

3) 工程管理的安全需求高

與一般民用建筑不同,水工建(構)筑物大多處于水體中或臨近水體, 建筑設計必須考慮工程管理的安全需求。并且,相當一部分水工建筑物處于邊遠地區, 建筑設計還需考慮特殊的防范措施, 確保人身安全和設備安全。例如,西枝江惠東水利樞紐工程設計中,廠房進口清污機啟閉排架、各啟閉機室開孔位置、各構筑物的樓梯和平臺等位置都需要設置防護欄桿,變電站、配電房等特殊設備房屋周圍配置有防護圍網或圍墻。這些管理上的安全需求,也增加了建筑設計的難度。

要求菜品體現原汁原味，尤其是清口青菜及海鮮菜肴，口味避免過重，（如過咸、過辣、過酸、過甜、過苦更不允許有異味腥、膻、臭味等）不能用調料、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 水工建筑設計的優勢

水利工程所在區域大多依山傍水,這給建筑藝術的創造提供了良好的條件, 工程設計中可以充分利用周圍的天然景觀,乘勢利導、因地制宜地規劃與周圍環境協調的建筑形式和造型。

2 實踐與經驗

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、各類船閘和啟閉機室以及生活管理區等配套用房、設施和景觀等水利工程建筑設計中的實踐情況和經驗總結。

2.1 及時有效的溝通

初步設計階段,積極主動與各設計專業研究總平面設計,從全局出發,合理布置廠房、變電站、船閘、攔河閘和配套設施包括生活管理房、綠化、活動場地等,綜合解決各專業有關問題的同時,把建筑設計列入審查中,確保施工圖設計階段有充足的資金實現建筑方案設計。

其次,建筑設計者要深入了解業主的需求,進行建筑方案比選,為業主推選安全、適用、經濟、美觀的最優方案,實現人工環境與自然環境的有機結合,創造和諧宜人的治水環境。

2.2 建筑風格的確定

水利工程的建筑風格關系到廠房,船閘,攔河閘壩、配套生活管理區等整個建筑群,因此,在設計之前,建筑設計者需要實地考察了解當地的建筑特色和人文景觀。采用何種建筑風格,必須要先考慮建筑物之間的內在聯系,才能在兼顧個建筑單體自身形式的同時,兼顧整個建筑群的均衡與穩定。首先,水利建筑要與自然環境融合,最主要就是要處理好與周圍地形、地貌的關系,要讓人們感受到水利建筑是融入到了自然環境之中,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,尊重歷史沉淀的產物,尊重當地文化的內涵,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,是一座改善水環境、改善灌溉條件以及發電和航運等綜合利用的水利樞紐工程,總體規劃包括主副廠房、啟閉機室、船閘等水工建筑及綜合管理樓、機修間、配電房、油庫油處理室、變電站等附屬生產生活建筑[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,留存的古建筑群數量可觀,多為客家人居住的嶺南風格建筑。在這種人文環境下,結合水利樞紐使用功能及業主需求,西枝江惠東水利樞紐工程的建筑風格采用務實重利、輕巧淡素的現代嶺南風格,空間開暢明朗,造型變化多端。

以攔河閘啟閉機室為例(如圖1所示),水工結構的外部條件是：攔河閘位于江中,閘底檻高程為7.0 m；閘孔數10孔,單孔凈寬12 m。攔河閘啟閉機室閘門為平板鋼質閘門, 用固定卷揚式啟閉機垂直升降,啟閉機底座高程和啟閉機房建筑范圍均由水工和機電專業確定。進場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個方向的立面都要做精心的處理。

圖1 攔河閘啟閉機室正立面示意

在上述外部條件下, 建筑設計作了如下處理：建筑設計首先考慮的是滿足水工和機電專業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,右岸是發電廠房和變電站, 攔河閘橫跨西枝江。結合這種地形, 攔河閘的兩側的房屋頂部設計成人字山墻(如圖2所示),山墻按閘孔層層疊加,創造通透空間及虛靈形體,形成清新明快的建筑形象。攔河閘啟閉機房的玻璃窗設計成如水的藍色鍍膜玻璃,外部圍護結構為白色鋁合金方通。從遠處看,整個攔河閘如長虹臥波,給人以功能美和形式美的視覺沖擊感。方案設計體現了嶺南建筑善于鋼筋混凝土框架的特點,主張新建筑與傳統形式風格的神似,反映出一種對文脈意識和對整體環境的尊重。

圖2 攔河閘啟閉機室側立面示意(單位：高程m，尺寸mm)

3 對水利工程中建筑設計的思考

3.1 發揮優勢

水利建筑依托并直接融入大自然。建筑設計者應利用這一有利條件,創造富有專業特色和文化內涵的水利建筑形象,是建筑單體和建筑群的立面造型、建筑材質和裝飾處理與周圍環境和諧統一,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,促進水利事業及社會經濟的全面進步和發展。[3]

3.2 解決難題

1) 建筑設計要尊重水工專業和機電專業等主導專業的使用要求,在既定的平面位置和尺寸范圍內發揮創造力,在有限的建筑高度下發揮想象力,構思出合理的空間分隔,為水利工作者營造舒適的辦公環境。

2) 水利工程設計中要重視建筑設計,在初步設計階段將建筑設計方案和概算投資列入審查中,確保施工圖設計階段建筑設計有充足的資金實施被批準的建筑方案,才能真正意義上實現建筑設計在水利工程中的點睛作用。

3) 建筑設計者要加強與業主及各專業溝通：一方面,保證建筑防火、使用尺度、安全性、內部交通關系滿足規范和使用需要；另一方面,深入了解業主及主導專業的意見,在方案設計中兼顧各方需求,盡可能減少后期施工圖設計中的方案修改和倉促出圖。

4 結語

隨著物質文明和精神文明的飛速發展,水工建筑越來越注重視覺效果。水利工程建筑設計者在工作中,要根據當地的自然環境和人文景觀,選擇恰當的建筑風格,精心設計,合理布局,在兼顧安全、適用、經濟、美觀的同時,不斷創新,才能設計出順應時代發展,滿足人類需求的現代化水利建筑工程。

[1] 陳高義,屈學平,潘世虎. 水利工程中的建筑風格[J].水利規劃與設計,2005(1)：70-72．

[2] 廣東省水利電力勘測設計研究院.廣東省惠東縣西枝江惠東水利樞紐工程初步設計報告[R].廣州：廣東省水利電力勘測設計研究院,2008.

[3] 鄧卓智. 從“水工構筑物”到“水工建筑”——水利建筑設計實踐與思考[J].北京水利,2004(6)：56-57.

(本文責任編輯 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計工作。

TV222

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1008-0112(2016)03-0015-03