工業旅游項目電廠的景觀設計

山西某電廠“上大壓小”建設2×350MW超臨界燃煤空冷供熱機組,廠址位于某工業園區內,電廠建成后將為1300萬平方米供熱面積提供熱源。該工程的業主要求設計方把電廠建設成工業旅游項目,要求通過確立人與自然和諧共處的關系,實現清新的自然環境、優美的工作環境和和諧的生活環境,展現企業的精神風貌,凸現企業的個性和地位。
圍繞上述原則我們進行了廠區的總體規劃和建筑景觀的設計,本文簡要介紹其設計方案。
1. 電廠總平面布置方案
按照工藝要求,并結合場地具體情況,電廠主廠房采用雙框架鋼筋混凝土廠房,冷卻水采用間接空冷系統,兩機共用一座間冷塔;貯煤場采用圓形封閉煤場;升壓站采用220k V GIS布置。
廠區總平面布置格局由北向南依次為間接空冷塔、主廠房區域(含2 2 0 k V GIS)、圓形貯煤場的三列式布置格局。主廠房在廠區中央位置。A列朝北,向北出線,固定端朝東,擴建端朝西,輸煤棧橋由南向北接入主廠房擴建端煤倉間。進廠公路由207國道引接由東向西進廠,正對汽機房固定端側的生產辦公樓,進廠后道路北側為行政辦公樓與生活服務區,南側為材料庫及化學水車間。生產辦公樓(包含控制室)貼建在汽機房固定端,并通過空中連廊與行政辦公樓連接。水泵房及污水處理區域布置在主廠房區域的東側,油庫區布置在廠區東南角;脫硫區域、灰庫區布置在煙囪南側;圓形煤場周圍的空地布置有含煤廢水處理,氫氣站等設施;汽車卸煤設施等布置在煤場南側。運煤車輛由廠區西南角入廠。
該方案有以下幾方面特點(圖1):
1)主廠房A列朝北、固定端朝東、向西擴建、出線朝北。廠區出線方向正對擬接入的500k V變電站,送出線路順捷;電廠貯煤場位于廠區南側,公路運輸路徑合理;場地向西留有2 0 0 m寬的擴建區域,具備擴建可能。因此,該方案的布局與外部環境結合較好。 2)脫硫除塵區、煤場區及灰庫區等布置在主廠房和廠前區南側,由于廠址處全年主導風向和夏季主導風向為N W和NE,煤塵等對周圍環境的影響較小。
3)電廠功能分區明確,動靜分開、清污分區,物料運輸出入口與人員進廠出入口分開設置,各自獨立成區,互不干擾。這樣的布置既滿足電廠的生產工藝要求,又有利于電廠的環境建設。
2. 廠區景觀設計及建筑效果
電廠的建筑空間環境包括宏觀和微觀兩個方面特征,從不同距離看電廠建筑,有著不同的形象特征。遠看電廠時,煙囪、鍋爐、主廠房等標志性建構筑物高大的天際輪廓線展示電廠建筑外在的宏觀形象特征,它們是體現廠區外部空間環境的主體;走近電廠時,感受到更多的則是由標志性建筑和其它附屬建筑及場地道路、室外設備管線共同組合的微觀形象特征,體現廠區內部空間環境;這兩種特征共同構成電廠的整體形象。為了滿足工業旅游項目的需求,我們設計了完整的空間景觀軸網,重點對電廠標志性建筑和廠前建筑區進行了規劃設計,以營造一個和諧的廠區空間。
2.1 設置合理的廠區景觀軸
進廠公路和廠內南北主干道路共同構成“一縱一橫”的廠區主要平面景觀軸線;空間上通過建筑物之間空中連廊和景觀電梯形成立體的景觀軸,如圖2所示。
由進廠公路進入廠區的過程中,以對比強烈的主廠房固定端立面為對景,從宏觀的角度展示企業建筑群的輪廓。進入廠區后,首先步入廠前廣場,廣場周圍布置有行政辦公樓、綜合服務樓和化驗樓等富有民用建筑特色的廠前建筑群,與道路正前方的高大廠房形成有層次、有景深的和諧空間環境。通過廣場后,來到生產辦公樓前,入廠主干道和廠區由南至北的主干道交匯于此,南北主干道兩側集中了廠內主要生產建(構)筑物,向北可抵達升壓站和間接空冷塔,向南則可沿主廠房固定端到達爐后脫硫除塵區域和圓形煤場。
進入生產辦公樓,可乘景觀電梯抵達控制室或汽機房運轉層參觀;然后可直達煤倉間層的頂部全景觀光廳,可以360度俯瞰全廠;最后通過空中玻璃連廊返回到行政辦公樓,如圖3所示。
設計中在平面和空間上均形成了一縱一橫的景觀軸,完整的空間景觀軸線網,為企業員工、參觀游客提供了多角度、大視野的良好視線環境。
2.2 主要標志性建筑物的設計效果
高聳的煙囪,巍然的主廠房,雙曲線型壯觀的間冷塔,起伏的棧橋和轉運站,大穹頂的圓形煤場,這些富有特性的標志性建筑是電廠的靈魂,是電廠形象設計的主要建筑元素,對整個電廠的景觀設計起控制性作用。上述標志性建筑的共同特點是占地面積大,建筑體量大,建筑造型相對固定,其空間安排主要決定于生產工藝要求。我們的主要任務是抓住其特點,運用對比、諧調、夸張的建筑手法,讓各種體量不一、高低錯落的建構筑物與自然環境和諧共存,體現工業和與自然結合的造化之美,盡可能創造一個統一而富有變化的廠區環境(圖4)。
我們在主廠房的建筑設計中,除滿足工藝功能外,充分運用虛實對比、凸凹對比、色彩對比的手法進行外立面處理。在主廠房固定端設置的景觀電梯及景觀平臺,突出了“工業旅游觀光”的主題,豐富了建筑立面效果。廠房體形龐大,采用“窗”與“實墻”較強的虛實對比及色彩對比,增強了建筑識別性,突出了遠觀視覺沖擊力。立面均勻的高低橫帶型窗與豎向條窗相結合,既解決了汽機房大進深天然照度不均勻的痼疾,也使得整個建筑更加生動而富有靈性。主廠房色彩以銀白亞光為基礎色調,局部點綴黃的凸出色塊,增強了建筑的活力,昭示出企業蒸蒸日上的美好未來。鍋爐房為半露天布置,鍋爐本體及風煙道保溫外護板采用深灰色,外部鋼架采用銀白色;爐外汽水管道保溫外護板采用象牙白彩鋼板包裹,在鍋爐本體深色背景的映襯下,凸顯鍋爐整體的“骨骼”和“血脈”結構。主廠房封閉與半封閉的結合、高與低的結合,虛與實的結合、明與暗的結合極大地豐富了整個廠區建筑空間。

爐后高聳入云的煙囪上部設三條紅色色環,與主廠房的黃色色塊同屬暖色調卻又有變化,和藍天白云對比強烈,突出了電廠工業化的特征。
圓形煤場下部混凝土部分為銀灰色,上部穹頂殼為螺栓球形網架結構,外鋪條形彩色壓型鋼板。彩色壓型鋼板下部形成白色,上部局部設黃色色帶。穹頂式的建筑在以“方盒子”廠房為主的電廠建筑中加入了變化,成為一大亮點。
空冷塔為獨特的曲面體,而且體形龐大,我們主要在外裝修上做文章。塔下部為銀灰色涂料,中部以上為白色涂料,上部局部設黃色色帶,與主廠房和圓形煤場遙相呼應(圖5)。
2.3 廠前建筑區的規劃設計
廠前建筑是電廠建筑的門戶,是體現企業文化、展現廠容廠貌的重要窗口。我們在整個廠前區的建筑設計中,在“矩形”的模式中加入“圓”的設計元素,使各單體建筑有機的協調、統一。入口處半圓形生活服務樓,采用大玻璃墻面采光;行政辦公樓具有弧形走道入口和透明樓梯間,并與生產實驗樓在空間用玻璃觀景廊相連;化驗樓和材料檢修樓之間設置過街天橋,將兩棟建筑巧妙聯合在一起;生產實驗樓中布置有電廠的“大腦”控制室,同時也是參觀的中心,因此頂部設置了全景觀光廳,兩側是半圓型的景觀電梯和弧形景觀走廊,通過“圓”的調節與過渡,使生產實驗樓的造型既莊重,又活潑,在整個廠前建筑中起到了畫龍點睛的作用。
整個廠前區建筑經過精心構思、巧妙設計,達到了使人賞心悅目的效果。設計中,我們分別從廠區大門外的進廠道路上、電廠大門內、生產實驗樓樓前和控制室內不同的視點進行了視線分析,其透視圖如圖6所示。
2.4 營造和諧的廠區空間環境
環境空間和建筑是一個有機的整體,共同組成一曲完美的交響樂。廠區環境規劃以主要景觀軸為導向,重視整體宏觀空間環境組織和微觀環境處理(圖7)。 進入廠區后,首先是輕松活潑的職工生活休閑娛樂空間,布置有亭、廊、小型健身場地、跌水、噴泉,該空間邊緣以高大樹木遮擋,內部配以低矮的草坪、觀賞性較強的小型灌木、花卉、健身器材、小品雕塑。整體空間形態體現周邊封閉、規整,內部開敞、靈活的風格,在廠區邊緣形成相對獨立的空間環境。
廠前行政管理區作為體現企業文化的核心區域,環境空間突出寬敞的特點。低矮的草坪、綠籬、適度的場地鋪砌共同構成寬敞的空間,配以體現企業文化的雕塑,利于展示企業文化的主要元素,是人們認知企業的起點。
生活區及行政管理區建筑風格采用活潑、通透的外部形態,增加了內部空間與外部空間交流,“內”與“外”自然融為一體,為企業員工提供了良好的工作、休息環境,真正體現了“以人為本”的設計理念。
生產區由于生產工藝需要,建筑、設備外觀較為雜亂,體形各異,設計以創造規則、整齊廠容環境為目標。努力將功能相近的建筑類型整合為一體,減少建筑數量,統一建筑外觀和色彩。減少建筑占地,增大廠區綠化面積。該區域綠化以規則的矮籬、外形統一的行道樹為主,適當設置體現企業標識的路牌和太陽能路燈。整齊的生產區環境體現了嚴謹、求實的現代企業精神。
我們的設計方案努力營造一個功能分區明確、布局合理、空間過渡自然有序的廠區空間環境,使人、建筑與自然融合為一體,以減少工作人員的疲勞感和煩躁感,消除參觀者面對工業廠房產生的的沉悶感受,塑造出一個綠色的現代化電廠形象。
3. 結語
以往的火電廠建筑設計中,我們總是過多地考慮電廠的工藝需求,過分強調功能性和經濟指標,而忽略了人的審美需求,導致電廠建筑千篇一律,形體過于簡單,細節匱乏,色彩單調,缺乏建筑美感。這次設計中引入了“工業旅游”概念,設計中重視了建筑造型、建筑色彩和建筑構成的運用,取得了較好的效果。讓工業建筑與民用建筑、建筑與自然環境、環境與人和諧地融為一體,應該是我們今后電廠建筑設計的方向。