淺談污泥處理廠的建筑設計
——以合肥東方熱電污泥處置EPC總承包工程為例

包凌燕

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司,上海市 200092）

淺談污泥處理廠的建筑設計
——以合肥東方熱電污泥處置EPC總承包工程為例

包凌燕

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司,上海市 200092）

提出了污泥處理廠建筑特點及設計需求,并對合肥市東方熱電污泥處置工程的建筑設計案例進行了剖析,可為相關工業廠房的建筑設計提供一定的參考。

污泥處理廠,；建筑特點；設計需求

0 引言

作為污水處理的“衍生品”,我國污水產量增加,污泥原料也與日俱增,2015年市政污泥產量達3 500萬t,但目前國內污泥處理能力存在大量的欠賬。隨著我國對生態文明建設的重視,近年來國家出臺一系列涉及污泥處理處置的相關政策,其中《水十條》明確了現有污泥處理處置設施應于2017年底前基本完成達標改造,地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上。污泥處理廠作為一類特殊的工廠,其建筑廠房在設計中有其自身的特點,本文將以合肥市東方熱電污泥處置工程為例對污泥廠建筑進行分析,為相關工業廠房的建筑設計提供一定的參考。

1 合肥市東方熱電污泥處置工程概況

1.1 設計目標

貫徹可持續發展戰略,高起點、高標準地進行城市基礎設施建設,建立和形成高效能的現代化城市管理體系,保持城市生態平衡,提高環境質量。在提高城市污水處理率的同時,同時提高污泥處理處置率。通過工程措施,使污水處理廠的污泥得到減量化、穩定化、無害化和資源化。

1.2 污泥處理工藝簡介

常用的污泥處理工藝按照最終消納方式的不同,有三大類型:

（1）以土地利用為主要消納方式:污泥厭氧消化、污泥堆肥；

（2）以焚燒為主要消納方式:污泥干化焚燒；

（3）以填埋為主要消納方式:污泥深度脫水。

合肥市東方熱電污泥處置工程建于合肥市熱電集團東方熱電廠內,采用“干化＋熱電廠焚燒”,即:利用熱電廠蒸汽對脫水污泥進行干化,干化后的污泥運至熱電廠,作為燃料與煤混燒后用于發電供熱。污泥干化產生的載氣經冷凝后排入污水管道,最終進入污水廠處理。不凝氣體送至電廠鍋爐焚燒處理。工程目標:干化后的污泥可運至熱電廠與煤混燒,其中干化污泥含水率不超過40%。

污泥干化工藝流程見圖1。

圖1 污泥干化工藝流程圖

2 建筑特點及設計需求

項目在總圖設計上因地制宜,結合工藝流程設計完美流線。廠房平面符合污泥干化工藝流程,細致把握各個緊密聯系環節的設計,做到實用又美觀。

2.1 大空間、大跨度的綜合性建筑

污泥處置工程主要分為污泥接收及供料及污泥干化兩大區域（見圖2）。根據區域功能的不同,采用不同的層高。

污泥接收及儲存間須滿足污泥車輛的卸料及污泥儲存要求,建筑體量為長度24 m,跨度15 m,高度11.9 m,同時設有4.5 m深的污泥接收倉。

圖2 污泥處置工程平面布置

污泥干化車間內設污泥干化線的機位,根據設備布置及檢修的要求,車間設計為長度46 m,面寬35 m,高度15.9 m的大體量建筑。輔助設施包括配電間、控制室、現場辦公室等也相應集中布置于干化車間的東側,與干化車間形成有機整體。引風機、冷凝、冷卻等干化運行配套系統布置于干化車間的西南側。

大空間、大跨度的建筑給了建筑設計很大的設計空間:如利用建筑獨特的語言來釋義大空間與細部建筑相結合的美感；輕質材料的廣泛利用又豐富了建筑語言,于是建筑設計有了更大的創作空間。

2.2 密閉需求

污泥在卸料、存儲及處理過程中會不可避免的散發出臭氣,因此對該類建筑的密閉性提出了較高要求,與抽風除臭系統配合應可達到室內的微負壓狀態。

2.3 保溫需求

由于污泥溫度對污泥輸送過程沿程阻力的影響效應明顯,升高溫度可提高污泥的流動性,有利于減小沿程阻力,通過建筑保溫措施可避免冬天室內溫度過低造成污泥輸送過程的能耗增加。

另外,本項目采用熱電廠蒸汽對污泥進行干化,減少污泥的冬季降溫幅度能有效降低污泥干化的蒸汽耗量,同時冬季室內環境溫度的提高也能減少蒸汽輸送過程的熱損失。

3 建筑設計方案

3.1 建筑造型設計

本工程建筑展現現代工業建筑簡潔大氣的風格,使建筑造型在廠區周邊其余建筑中脫穎而出。

在車間造型及立面設計上,我們不僅徹底了解了工藝方面對建筑要求（例如大空間、大跨度）,還努力使廠房不再是“廠房”（例如:加入了大面積的幕墻玻璃、鋼構架屋面,特殊造型鋼平臺、旋轉樓梯等這些常常用在民用建筑中的元素）通過這一系列的整合和相互磨合,最終成功設計了這樣一座現代化廠房。

污泥干化車間主入口營造大氣的入口空間,挑高10 m的大屋檐,下方配以入口綠化,白色斜向裝飾拉桿界定了標志性的半室外空間。廠區建筑外立面裝飾采用石飾效果材料、玻璃幕墻、鋁板屋檐,配以細部裝飾元素,塑造出呼應時代特色的新工業建筑形象,見圖3。

圖3 廠區建筑效果圖

3.2 平面設計

于是蒲琳快速和自己的不悅不服不放心的情緒和解。這么多年，難道張盈盈不該有愛情？她喜歡就好。其實這點是張盈盈從小就想灌注到蒲琳腦子里的概念。只是蒲琳一直不得要領不會靈活運用。

污泥干化車間在平面布置首先滿足干化機的布置需求,主車間長度38 m,面寬27 m,高度15.9 m,見圖4～圖6。緊靠主車間布置兩層輔助用房,包括:變配電間、控制室、展示廳、辦公室、會議室、盥洗室等。主車間及輔助用房根據功能的不同,設置不同的建筑屋面高度。

圖4 污泥干化車間一層平面圖

圖5 污泥干化車間二層平面圖

圖6 污泥干化車間剖面圖

車間在平面設計上充分考慮了“以人為本”的設計理念,結合二層管理區設置全封閉的參觀巡檢走廊,充分考慮生產管理的便捷性和人性化。人員可由主入口空間的室外大樓梯直達二層平臺,進入展廳和走廊,俯瞰污泥干化車間的情況。全封閉式走廊設計在提供參觀、巡檢便利的同時,提高了生產作業的安全性,也能避免污泥處理過程所散發的臭氣對辦公區域的影響。

污泥接收及儲存間滿足污泥車卸料作業及污泥儲存料倉布置需求,長度24 m,跨度15 m,高度11.9 m,見圖7、圖8。

圖7 污泥接收及儲存間平面圖

圖8 污泥接收及儲存間剖面圖

3.3 環保設計

針對污泥干化車間的密閉性要求,采取了下列措施:

（1）主車間門窗采用斷熱型材鋁合金窗,中空玻璃,且大部分均設計為不可開啟窗,在滿足采光需求的同時減少內部臭氣外溢的風險。

（2）在滿足消防疏散及檢修要求的前提下,減少門的開啟數量。主車間與二層管理用房之間設置密閉的玻璃隔斷,避免管理區與生產區空氣的連通。

同時本工程在工業廠房中采用了一定的節能措施:

（1）車間屋面材料為鋼板夾芯板（達到B1級防火）,自帶保溫層。

（2）混凝土平屋面設置保溫層以滿足屋面的傳熱系數要求。

（3）墻體采用蒸壓加氣混凝土砌塊墻。（滿足自保溫設計）

（4）鋁合金窗選用斷熱鋁型材,中空玻璃。

（5）透明外門的型材和玻璃要求與外墻相同。

我國一直以來都倡導建立資源節約型和環境友好型社會,而且各個行業都在積極地配合國家的號召,特別是建筑領域有著極大地節能空間,所以在進行工業建筑的設計之時要融入節約能源資源、保護生態環境的原則和理念。本項目在大空間、大跨度的工業建筑中,采取了一些不同于常規工業廠房環保與節能措施,使工業建筑與生產工藝的節能環保設計有機融合。

3.5 環境綠化設計

廠區作為一項環境工程,有必要在自身的環境建設上有所創新,創造一種充滿未來主義浪漫色彩的“生態工藝”景觀,一方面與處理工藝及其設施緊密結合,同時要與城市的總體風貌相協調,體現高效、現代、生態之概念。景觀著重在“節點、路徑、地標、邊界”等要素上處理,達到以少勝多,以點帶面,景又生情的效果,并為各功能區設置綠化隔離帶,其間點綴一些必要的藝術小品與休閑設施,創造清潔、衛生、美觀的廠區環境。

污泥處理工程內的建（構）筑物四周、道路兩側及空余地塊見縫插針布置綠化。草坪、花壇、灌木和喬木等植物有機組合,交相輝映,強調立體綠化的空間效果。優美的工作環境使職工保持愉悅的心情投入工作,也讓行人透過鏤空圍墻獲得美感。整個廠區擬充分結合自然環境條件,建筑單體和群體,致力于和自然環境建立互相依存和互補的關系,強調豐富的空間效果,力求創造親切、新穎、優美的現代化廠區的形象。

廠區綠化采用多層屏蔽式景觀樹,以常綠喬木、灌木為主,輔以花卉,起到隔離灰塵、降低噪音、減少異味及美化環境的作用。

可供選擇的喬木有:美人松、樟樹、松柏、雪松等；可供選擇的灌木有:小葉丁香、小葉湞、珍珠銹成菊；可供選擇的花卉有:粉團薔薇、玫瑰、迎春、紅瑞木、珍珠梅、牡丹等；并大面積的種植常綠草、絲蘭。

4 結語

在工業廠房建筑的設計中,建筑師要充分理解生產工藝的特點,結合場地、他人的經驗與技術,合理選擇建筑方案。同時重視發揮地區性的文化特點,在滿足生產工藝流程要求的基礎上,將工業建筑的特點、功能與地域、文化相結合,充分發掘并塑造獨特的建筑形象,豐富企業文化的內涵。現代化的工業廠房設計,要脫離傳統的呆板、死氣沉沉的鋼筋、水泥、混凝土建筑方盒子的簡單拼湊、搭建。在滿足生產活動的同時,也要滿足人們越來越高的精神需求,將現代化建筑的藝術語言與先進性工藝的科技品味融為一體。

TU992.03

B

1009-7716（2017）07-0099-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.029

2017-04-18

包凌燕（1980-）,女,上海人,工程師,從事建筑設計工作。