風(fēng)電場(chǎng)升壓站去工業(yè)化設(shè)計(jì)

肖書敏 曹睿

傳統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)升壓站雖然能實(shí)現(xiàn)其工業(yè)生產(chǎn)功能，但建筑存在外形單一呆板、干篇一律，土地利用率低，能耗高等缺點(diǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)升壓站已經(jīng)不能滿足人們對(duì)人居環(huán)境審美及環(huán)境保護(hù)的需求。因此，采用合理的設(shè)計(jì)理念來(lái)改善當(dāng)前的狀況變得越來(lái)越迫切。去工業(yè)化設(shè)計(jì)即是一種體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，其主要是以工業(yè)建筑要求為基礎(chǔ)，采取民用建筑模式，增加工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)性，保證建筑設(shè)計(jì)擁有更多時(shí)尚、優(yōu)美的元素，具有豐富的文化內(nèi)涵和足夠的建筑空間。目前，去工業(yè)化設(shè)計(jì)主要應(yīng)用在工業(yè)建筑中，在風(fēng)電場(chǎng)升壓站建設(shè)中應(yīng)用較少，需要進(jìn)一步推廣。

升壓站去工業(yè)化設(shè)計(jì)理念

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)大師何鏡堂曾提出“兩觀三性”的辯證設(shè)計(jì)觀，并將其作為奉行終生的設(shè)計(jì)理念。“兩觀”是指整體觀，可持續(xù)發(fā)展觀，即建筑是一個(gè)統(tǒng)一整體，既能符合目前的要求，又能適應(yīng)將來(lái)的發(fā)展。“三性”指地域性、文化性、時(shí)代性：建筑須跟其所在區(qū)域的環(huán)境、氣候和當(dāng)?shù)氐奈幕嗳冢朔从硶r(shí)代的物質(zhì)條件、精神和審美觀，還要與時(shí)代的材料、技術(shù)相適應(yīng)。本文以青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項(xiàng)目升壓站設(shè)計(jì)為例，詳細(xì)闡述去工業(yè)化設(shè)計(jì)在升壓站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)以“兩觀三性”為借鑒，通過(guò)以下理念來(lái)實(shí)現(xiàn)去工業(yè)化的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

（1）以人為本。以“綠色科技、生態(tài)環(huán)保”為主線，將規(guī)劃、景觀、建筑、室內(nèi)四部分內(nèi)容有機(jī)整合，在滿足必要工藝需求的基礎(chǔ)上，引入綠色建筑的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)措施，創(chuàng)造一種真正宜人宜居的室內(nèi)外環(huán)境。

（2）因地制宜。結(jié)合地方規(guī)劃要求及場(chǎng)址地形地貌的特點(diǎn)，充分合理地利用場(chǎng)地條件，同時(shí)考慮與周邊環(huán)境的一體性，達(dá)到最佳使用效果和景觀效果。利用合理的建筑尺度和空間搭配以及合適的建筑造型實(shí)現(xiàn)與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，以綜合生態(tài)、綠色、美觀建筑特點(diǎn)的設(shè)計(jì)手法讓升壓站綜合樓外觀展現(xiàn)光彩。

項(xiàng)目去工業(yè)化設(shè)計(jì)效果

昌平青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項(xiàng)目地處北京市西北部的青灰?guī)X，為2015年6月經(jīng)北京市發(fā)展改革委核準(zhǔn)的第一個(gè)風(fēng)光發(fā)電示范工程，具有很好的窗口示范意義。該項(xiàng)目被列入《北京市“十二五”時(shí)期新能源和可再生能源發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)目，同時(shí)也是北京市2017年重點(diǎn)工程。

項(xiàng)目包括200kWp大棚光伏和49.5MW風(fēng)電。風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)符合北京市項(xiàng)目節(jié)約用地、文物保護(hù)及環(huán)保等相關(guān)要求。項(xiàng)目建成后對(duì)提高可再生能源與化石能源的互補(bǔ)性、優(yōu)化電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)、帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境都具有重要的意義。同時(shí)，可以構(gòu)成新的人文科技景觀，為當(dāng)?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的亮點(diǎn)。

昌平青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項(xiàng)目的升壓站為項(xiàng)目附屬工程建筑，包括中控樓和輸變電設(shè)備區(qū)兩部分。為滿足風(fēng)電場(chǎng)的日常運(yùn)行和維護(hù)需要，由26人常駐現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)行24小時(shí)兩班輪換制。

一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

選址應(yīng)充分結(jié)合已有基礎(chǔ)設(shè)施，利用現(xiàn)有村級(jí)道路作為檢修和施工道路，避免重新修建基礎(chǔ)設(shè)施，降低對(duì)水土植被的破壞。

設(shè)計(jì)目標(biāo)：整體性的設(shè)計(jì)，景觀化的建筑。通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，使建筑成為大地的景觀。內(nèi)外空間的交融創(chuàng)造了豐富的視覺效果。建筑屋頂設(shè)計(jì)了綠化和采光通風(fēng)，減少建筑采暖制冷負(fù)荷，降低建筑的運(yùn)營(yíng)成本。建筑外觀猶如四片葉子飄落大地，雅俗共賞。升壓站效果如圖1所示。

設(shè)計(jì)思路：借用原地形地貌的等高線、“之”字形道路設(shè)計(jì)要素，使得建筑屋面標(biāo)高與周邊地形無(wú)縫連接、用地范圍的改造景觀與周邊環(huán)境自然連續(xù)。設(shè)計(jì)新“地形”與原始地形地貌有較高的相似度，與周圍環(huán)境融合，使建筑“消隱”于環(huán)境中。設(shè)計(jì)思路過(guò)程如圖2所示。

設(shè)計(jì)方案：中控樓的建筑物采用四片葉子形狀的異型結(jié)構(gòu)，通過(guò)建筑的屋頂與室外景觀設(shè)計(jì)，重塑了原有場(chǎng)地地形。建筑為半地下形式，四面與山體接壤覆土。另外，建筑屋頂為上人種植屋面，體現(xiàn)了建筑與周圍生態(tài)景觀環(huán)境融為一體的特點(diǎn)。

二、功能布局

根據(jù)地形坡度方向，設(shè)計(jì)中將中控樓安排在用地的東側(cè)（低標(biāo)高），而將場(chǎng)區(qū)安排在用地的西側(cè)（高標(biāo)高）。根據(jù)現(xiàn)有道路條件及山體的朝向性，設(shè)計(jì)中將中控樓的主入口安排在用地東側(cè)，正對(duì)用地外平整開闊的環(huán)境。結(jié)合建筑的形體及外部環(huán)境設(shè)計(jì)，將中控室安排在建筑南側(cè)的首層，也就是形體的第一、第二片“葉子”下：將宿舍、餐廳安排在建筑南側(cè)的二層，也就是形體的第三片“葉子”下。這樣的布局方式能夠滿足建筑的功能需求，同時(shí)也塑造了優(yōu)美的建筑屋頂輪廓線。

三、交通組織

受地形限制，該工程升壓站位于風(fēng)電場(chǎng)東側(cè)。交通組織如圖3所示。

車行：根據(jù)現(xiàn)有道路條件，該建筑地段的車行出入口被安排在東側(cè)，并在路旁設(shè)置了四個(gè)室外停車位，其中包括一個(gè)中巴車位：在場(chǎng)區(qū)東側(cè)設(shè)置一條進(jìn)場(chǎng)道路，這兩條道路都滿足車行及消防的要求。

步行：中控樓設(shè)計(jì)了上人種植屋面，使得行人可以從任意方向進(jìn)入建筑范圍。結(jié)合室外標(biāo)高，中控樓共設(shè)置三個(gè)人行出入口：主入口位于東側(cè)首層;貨運(yùn)及餐廳入口位于建筑一層屋頂，也就是形體的第二片“葉子”上，標(biāo)高為建筑二層：場(chǎng)區(qū)入口位于建筑西側(cè)、場(chǎng)區(qū)圍欄以內(nèi)，標(biāo)高為建筑三層。這樣的室內(nèi)外標(biāo)高及出入口設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了室內(nèi)外環(huán)境的連續(xù)性，避免了消防疏散與建筑功能的矛盾，有效落實(shí)“綠色科技、生態(tài)環(huán)保”的設(shè)計(jì)理念。

四、豎向及景觀設(shè)計(jì)

該地塊用地東西高差達(dá)15m，由東向西逐級(jí)升高。在該項(xiàng)目中，通過(guò)建筑的屋頂與室外景觀設(shè)計(jì)，重塑了原有場(chǎng)地地形。具體來(lái)說(shuō)，西側(cè)周邊做截水溝直通東部低洼處，同時(shí)在截水溝上部做漿砌片石護(hù)坡，防止上部雨水沖刷：東部雨水隨坡就勢(shì)排出場(chǎng)區(qū)，種植的站區(qū)綠色植被可以有效地保持水土，最終形成以建筑基地為基礎(chǔ)，布局形式靈活自然，以弧線形景觀軸貫穿起來(lái)的景觀空間格局。建成后四周視線可開可合，通過(guò)地形及微地形的巧妙結(jié)合形成完全開放的空間：通過(guò)地形和植物加以圍合的半開放空間，重塑地形特征，使其與原始地貌高度接近。建成后，項(xiàng)目將與周圍環(huán)境充分融合。

項(xiàng)目充分利用場(chǎng)地條件，保留或移栽現(xiàn)有植物，在節(jié)約投資的同時(shí)，加快景觀成型速度，讓項(xiàng)目用地更快地與周邊植被銜接起來(lái)。植被品種多樣化，可以實(shí)現(xiàn)四季常綠、三季有花，有效提升人居品質(zhì)。

中控樓建筑為“臺(tái)地式”，利用地形逐級(jí)而上，建筑的東、西兩條道路高差為7.5m：考慮到場(chǎng)區(qū)的設(shè)備安裝需求，在用地北側(cè)設(shè)“之”字形進(jìn)場(chǎng)道路，如圖4所示。考慮到該用地山區(qū)冬季可能出現(xiàn)積雪的情況，應(yīng)保證室外停車區(qū)域坡度不大于2%：場(chǎng)地及上人屋面的人行區(qū)域采用景觀坡道、無(wú)障礙坡道和臺(tái)階結(jié)合設(shè)置的方式。考慮到景觀蓄水的需要，在場(chǎng)區(qū)合理設(shè)置蓄水池。

結(jié)語(yǔ)

本文以昌平青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述了升壓站去工業(yè)化設(shè)計(jì)的思路及最終效果。在升壓站設(shè)計(jì)過(guò)程中加入去工業(yè)化設(shè)計(jì)，遵照以人為本、因地制宜的理念，打造既科技感十足、現(xiàn)代、清新、時(shí)尚，又能體現(xiàn)人文關(guān)懷的建筑，創(chuàng)造一種真正宜人宜居的室內(nèi)外環(huán)境，不僅能達(dá)到提升員工生活質(zhì)量和工作效率的目的，還能與周邊的人文及地域文化完美結(jié)合，打造出一道亮麗的人文科技旅游景觀。除此之外，該風(fēng)電場(chǎng)升壓站的去工業(yè)化設(shè)計(jì)對(duì)其他風(fēng)電項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有良好的示范和帶動(dòng)作用，有利于推動(dòng)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)中人與自然和諧發(fā)展理念的傳播與應(yīng)用。