建筑廢棄物資源化利用建筑的設計探索
——以宜興市建筑廢棄物資源化利用項目為例

楊 淳，張晨曦，蔣宇宸

（無錫市政設計研究院有限公司，江蘇 無錫 214072）

0 引言

根據國家統計局數據，2020年我國城鎮化率已達63.9%。在我國逐步邁入城市更新與棚戶改造時期，一系列的改造與新建工程產生了大量建筑垃圾。近年來，我國的城市建筑垃圾年產生量估計超過20億t，建筑垃圾的處置逐漸成為困擾城市發展的問題。建筑垃圾是建筑工程施工過程中產生的固體廢棄物，大部分為建筑渣土、廢棄磚瓦、灑落的砂漿和混凝土，其余少部分為鋼材、木材、玻璃、塑料等。我國建筑垃圾處理企業數量較少，建筑垃圾資源化利用率低，通常以填埋和露天堆放為主，這些傳統方法易造成土地資源浪費，一定程度上破壞了生態環境。建筑垃圾中的廢塑料、廢金屬、廢竹木等垃圾所占比例不高，而且已有較成熟的再生利用方式；建筑垃圾較多的廢渣土、廢磚瓦、廢混凝土等固體廢棄物具有高效的處理辦法，對這部分建筑垃圾加以利用，可產生良好的經濟效益。

1 工業建筑發展概述

早期的現代工業建筑造型設計強調功能性而非藝術性，倡導的是其結構和工藝體現出的不加修飾的美感。自工業革命以來，技術發展成為現代社會發展的直接動力，而工業建筑直接運用了現代工業技術結晶。鋼鐵、玻璃、合成板材、混凝土、大跨度結構技術等作為現代工業化生產的產物，在工業廠房辦公樓等建筑中得到大量運用。19世紀末到20世紀60年代是傳統重工業和輕工業蓬勃發展的階段，工業化大生產的社會崇尚精準而高效的重復性生產工作，而工業建筑正體現出了這種機械化、快餐化的審美。在以經濟效益作為唯一指標的時代，許多工業建筑淪為純粹生產功能的附屬品，各種單調方盒子樣式的工業建筑遍布世界各地，而以技術美為核心表達工業美感的建筑，則更多體現于大型展覽館、體育場、飛機場等公共建筑。隨著信息時代的到來，產生了新的價值體系，人們對于社會環境乃至自身的認知進一步提升，以往只追求生產效益技術層面的工業建筑，對于文化層面的要求越來越高，在技術之外，象征、隱喻、抽象等方面逐步進入建筑形式。而早前只注重效益時代作為工業生產附屬品的工業建筑，在產業結構升級的進程中由于環境變化、人們對企業形象的要求等因素，與其他類型的建筑界限日益模糊。隨著現代化工業社會逐步發展，工業建筑美學也在逐步發展。工業建筑風格與其他類型建筑風格不斷交融、重構，產生新的建筑類型與風格。

在人們環保意識逐步增強的今天，垃圾處理利用的建筑及公用設施引起關注，國內外出現了一些工藝與外觀設計融洽的垃圾處理類建筑，為傳統工業建筑與現代城市面貌相融合帶來一定啟發。例如BIG設計的丹麥哥本哈根垃圾焚燒發電廠，在垃圾焚燒工藝的基礎上，建筑外表皮整合長坡道附帶滑雪、攀巖等功能（見圖1）。李興鋼建筑工作室的代表作之一北京市朝陽區生活垃圾綜合處理廠焚燒中心，通過整合內部工藝和建筑外表皮，形成簡潔方正的外觀，面向城市展示獨特的建筑形象（見圖2）。

圖1 丹麥哥本哈根垃圾焚燒發電廠（圖片來源：網絡）

圖2 北京朝陽區生活垃圾綜合處理廠焚燒中心（圖片來源：網絡）

2 項目概況

宜興市建筑廢棄物資源化利用項目位于宜興市新街街道靜脈產業園，設計處理規模30萬t/年。具體范圍：北至歸徑村空地，南至歸徑村道路，東至宜廣公路，西至歸徑村空地，用地性質為公共設施用地，設計范圍內用地面積約57 912m2，一期新建建筑面積8 880.9m2，容積率0.34，建筑密度22.45%，綠地率10%。項目主要建設工程包括一體化綜合車間、原料及制磚車間、綜合管理用房、計量間及污水外排泵房等。

項目建成后主要處理宜興市的裝修垃圾，采用破碎、篩分、磁選、風選、手選等程序工藝，將破碎篩分后產生的再生砂石骨料等用來制造標準磚、市政磚、透水磚等產品，應用于房屋建筑和市政工程等建設。

3 設計構思及分析

1）場地分區及功能流線 項目廠區主要劃分為兩大區域：制磚生產區域和辦公管理區域。其中，辦公管理區域占地面積較小，劃分至地塊西北側，利用綠化與制磚生產區域隔開，以減少車間生產作業噪聲等影響。辦公出入口即臨時出入口，位于廠區西北角，綜合管理用房四周的消防道路引導辦公人流尋找到機動車位，辦公人員隨后步行進入綜合管理用房南側主入口。物流出入口位于地塊南側，建筑垃圾運輸車由此進入，由門衛處計量間引導至地磅處計量稱重，隨后運輸車將建筑垃圾運入一體化綜合車間，將建筑垃圾篩選破碎得到制磚所需的部分骨料，隨后運送至西側制磚車間，進一步處理后制成磚塊并臨時堆砌于廠區西側堆磚場，最終由運輸車通過廠區南側物流出入口運送出去（見圖3）。

圖3 流線分析（圖片來源：作者自繪）

考慮到該制磚廠有二期項目規劃建設的需求，一期建設規劃用地廠區中央東西向車道延伸至地塊東側邊線并預留開口，二期項目建設完成后，從一體化綜合車間加工出的部分制磚材料可通過此開口運輸至二期制磚廠。同時，一期建設規劃用地西南角的臨時出入口作為二期建設規劃用地的建筑垃圾物流出入口之一，同時也作為一期制磚廠成品磚的運送出口。

2）工藝 骨料進入制磚車間，篩分后以不同粒徑配比送入攪拌機，加入水泥、粉煤灰等攪拌均勻后送入液壓機成型，養護一定時間后成型。

3）單體設計 工業建筑因其生產功能的限制，整體布局和空間通常由工藝條件所確定。工業建筑的整體形式來源于工藝生產線自身的特點，廠區往往呈現出巨大體量廠房包裹繁復生產線的機械冰冷感，人的感受在生產作業中是被忽視的。隨著社會經濟的發展，傳統嚴肅的工業廠區的氛圍已不能滿足人們對于工作環境舒適性的要求。因此，不能只考慮工藝對生產空間的需求而犧牲工作人員對于建筑人性關懷的需求。建筑設計關注細節，從細部設計體現人文關懷，從材料選用到構造細節設計，為生產環境增添細節，使工業建筑不僅服務于生產工藝，同時也服務于人，整體營造更舒適的工作環境（見圖4）。

圖4 效果（圖片來源：作者自繪）

一體化綜合車間廠房是廠區內最高大的建筑單體，包含對建筑廢棄物進行篩分處理的各類工藝車間。建筑體量滿足內部工藝對生產空間的需求，保證建筑垃圾運卸、存放、破碎、過篩的工藝流程和使用功能。立面選用壓型鋼板體現工業建筑的力量感與尺度感，在不同部位布置不同走向的壓型鋼板，形成簡潔大方同時又有細微變化感的外觀，在建筑局部立面區塊輔以木紋鋁板加以點綴，為立面增加些許活力感。

制磚及原料倉車間體量相比一體化綜合車間較小且較為方正，主要包含原料車間、制磚車間、成品磚車間和變電所。在保證建筑體量方正的前提下，立面設計總體采用豎向壓型鋼板和局部深咖色鋁方通構件裝飾，設計語言保持和一體化綜合車間一致，局部亮色進行一定區分。

綜合管理用房主要服務于辦公人員，其體量與車間相差較大，如何尋求大體風格與工業廠房相協調，又能給廠區增添一抹亮色是綜合管理用房設計時需要考慮的問題。從整體形態入手，建筑整體呈長方體，為呼應場地西北角用地邊界形狀，建筑體量在東端也平行于邊界做出相應的折角，同時東段建筑體量高度略高，微向天空升起，在較為單調的長方體廠區建筑群內表達出一定活力。建筑共2層，大面積開設玻璃窗保證通透，窗間隔墻外貼淺灰色鋁塑板呼應兩棟車間的外立面。為與廠房灰白色金屬外表皮進行一定區分，選取深咖色鋁方通作為立面裝飾構件，使綜合管理用房成為廠區內較具活力的單體，同時立面上疏密不均的深咖色鋁格柵，賦予這棟辦公性質的建筑些許工業廠房的感覺。在1，2層外梁部位設置通長的灰色鋁板線腳，弱化鋁方通產生的大量豎向線條，豐富立面層次（見圖 5）。

圖5 綜合管理用房立面效果（圖片來源：作者自繪）

3個單體的立面設計以淺灰色為基調，整體呈現穩重的基調，從一體化車間到制磚車間再到綜合管理用房，逐步以深咖色的鋁制構件作為亮色，提升廠區整體活力。同時，形體也由一體化車間的方正過渡到綜合管理用房的些許彎折并升起的較有活力的形態。3個單體各有特色，同時和諧統一。

4 結語

在宜興建筑廢棄物資源化利用項目場地及建筑設計中，嘗試在工業建筑中運用公共建筑的設計手法，為建筑廢棄物處理類項目營造新的建筑面貌，使工業生產性質的空間融入城市空間，使雕塑化的工業建筑造型延續城市的文脈肌理，促使更多人關注建筑廢棄物處理及資源化利用。