水利工程建筑設(shè)計趨勢研究
時間:2022-07-07 04:48:15
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摘要:水利工程是一國人民福祉的重要保障,是一國人民安居樂業(yè)的基石,水利工程中的建筑設(shè)計主要目的除了保護人民生活安全以外,也以保護水利設(shè)施,例如電泵站、變壓器室、配電室、橋頭等設(shè)備的安全為目的。文章主要分析了水利工程建筑的特點、藝術(shù)形式以及未來的發(fā)展趨勢,希望能為水利工程的建設(shè)設(shè)計提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:水利工程;建筑設(shè)計;特點;趨勢
新中國成立以來,大興水利之久,強度之大,超越了中國這片古老土地的任何一個王朝。興一方水土,必先興水利,因為水利工程涉及諸多因素,影響和制約國家及地方的戰(zhàn)略性發(fā)展,人口的急劇增長,工業(yè)規(guī)模的迅速擴大,水資源短缺已經(jīng)是制約中國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,隨之而來的水域生態(tài)問題也不容忽視。除了最為安全的基礎(chǔ)目的以外,具有美學(xué)原理的水利建筑不僅是凝固藝術(shù)的建構(gòu),也是一國文化的代表、地方的景觀標(biāo)志。
1水利工程建筑的特點
1.1牢固性、安全性及耐久性
這是水利工程建筑的固有特點,也是水利工程的主要特點,這一基本特點是人民生命以及財產(chǎn)安全的重要保障。水利工程建筑的涉水環(huán)境復(fù)雜,有相當(dāng)一部分工程是水下作業(yè),安全系數(shù)不同于普通陸上建筑。2010年,南方洪澇災(zāi)害嚴(yán)重,江西撫河干流水利大壩決堤告訴我們一個慘痛的教訓(xùn):眾多人民在這次決堤中失去了寶貴的生命,水利設(shè)施必須保障它的安全性,否則就失去了修筑水利工程的初始意義。我國要從源頭上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)口,在杜絕豆腐渣工程的同時,也要逐步提高水利工程建筑的安全性、耐久性以及地域洪澇風(fēng)險的能力。
1.2藝術(shù)性和時尚性
這是水利工程近些年來逐漸顯現(xiàn)的特點,隨著時代的進步,當(dāng)水利建筑的安全性和耐久性已經(jīng)不再是技術(shù)攻不破的難關(guān)時,隨之而來的是對水利建筑外觀的藝術(shù)要求,一改以往粗笨的水泥混凝土形象。中華大地拔江河而起的水利建筑具有時代性的標(biāo)志,具體的成功案例有葛洲壩水電站、長江三峽工程,這些都已被歷史牢牢地記住,留給后人一座座雄偉浩大的水利建筑景觀。
1.3地域生態(tài)和諧性
物質(zhì)文明的進步,推動了人與自然的和諧。水利建筑建設(shè)符合地域生態(tài)和諧的重要性逐漸被提上日程。由于歷代水利工程的建筑,只求人用,無視自然,因此造成河流斷流、泥沙淤積、水域生態(tài)遭到人為改變,以至于引發(fā)洪澇災(zāi)害甚至地震,日積月累,給當(dāng)?shù)氐陌傩赵斐闪藰O大的生活阻礙,弊大于利。因此,水利建筑應(yīng)該功在當(dāng)代,利在千秋。水利工程與生態(tài)和諧的特點是時代賦予的另一個必不可少的特性。
2水利工程建筑設(shè)計可以采用三個藝術(shù)方法
2.1建筑的總體平面設(shè)計
總平面布局是由水利建筑的主體建筑物和其他相關(guān)配套設(shè)施構(gòu)成的,主體建筑物一般包括水利閘門、水利大壩、水利電泵站等,配套設(shè)施包括日用以及管理用房屋設(shè)施、水利周邊以及園區(qū)綠化等。例如:泵站總平面設(shè)計,泵站的神經(jīng)中樞建筑物一般包括:電泵房室、配電房室、辦公樓區(qū)、員工新型宿舍、員工食堂、工作用車庫、鍋爐房、門衛(wèi)室等附屬建筑。以往的總體設(shè)計中,關(guān)于配套建筑和環(huán)境總體規(guī)劃設(shè)計往往被忽視,只有水利工程位置圖沒有設(shè)計內(nèi)容,因而建筑布局不合理,基本沒有對環(huán)境的規(guī)劃,施工過程對這一大片空白區(qū)建設(shè)單位隨性建造,盲目無序。我們調(diào)整老套的設(shè)計,增加了具體施工內(nèi)容設(shè)計,結(jié)合施工環(huán)境具體特點,做到簡潔有序,與風(fēng)景區(qū)相結(jié)合,適應(yīng)生態(tài)平衡,增加綠化設(shè)計,進而使其功能分布盡量合理,豐富水利建筑整體造型的同時,增加內(nèi)部休閑設(shè)施以及防火安全設(shè)施。因地制宜,依據(jù)具體環(huán)境而定,才能設(shè)計出好的水利建筑。如圖1所示。這是某一處水利工程總體設(shè)計平面規(guī)劃圖,設(shè)施齊全,因地制宜,這樣才能給整個水利工程景區(qū)帶來良好的生態(tài)環(huán)境和便捷的施工操作。
2.2水利建筑平面設(shè)計
設(shè)計環(huán)節(jié)上首先,水工、電氣或者水機專業(yè)提出專業(yè)設(shè)備的相關(guān)布置要求;其次,水機和建筑專業(yè)確定對應(yīng)的平面布置形式。水利建筑在總防火圖中的交通關(guān)系是由建筑專業(yè)主負責(zé),另外防火、使用尺度、安全性等怎樣才能滿足規(guī)范和投入使用后的需要也是建筑負責(zé)的內(nèi)容??臻g的綜合利用和使用,也需要通過建筑設(shè)計人員的綜合設(shè)計來實現(xiàn)。水工建筑需要和建筑專業(yè)多多商討和配合,才能設(shè)計出適合水利條件和機泵安裝要求的建筑。近年來,更多的創(chuàng)新以及藝術(shù)水利景觀設(shè)計,都是水工提供的技術(shù)和藝術(shù)保障,同時也為營造未來新型的景觀水利工程打下了堅實的基礎(chǔ)。
2.3水利建筑造型設(shè)計
水利建筑造型設(shè)計是一座水利工程外表最直觀的設(shè)計,關(guān)乎水利工程建筑設(shè)計的成敗。水利建筑的風(fēng)格往往具有國度、地域、時代人文的特征,同時也深受地理條件的限制,是大自然與人文合力塑造的結(jié)果。高大時尚的造型象征現(xiàn)在科技的發(fā)達以及粗獷的特點;中規(guī)中矩,小巧玲瓏無不是小家碧玉的縮寫;其中也不乏復(fù)古風(fēng)格的建筑,具有濃重的歷史氣息,象征著濃厚的文化底蘊。當(dāng)然,大多數(shù)水利建筑設(shè)計頗為相似,這需要我們在設(shè)計過程中注意細微差距,盡量利用水利建筑本身,通過柱子與墻面的關(guān)系、開門的方式、天棚的造型等手法豐富水利建筑的細微差距,以使建筑擺脫單調(diào),具體表現(xiàn)為電配電房毗鄰設(shè)計。為了豐富形體效果,把配電房作為泵房總形體組合的一部分。由于機房可達到幾百米的長度,造型手段可以被充分運用,有節(jié)奏、有韻律的流線性體態(tài)通過每一個造型因素呈現(xiàn),收尾部分的橋頭成為整個工程的標(biāo)志性建筑,是整體設(shè)計的高潮,令人流連忘返。要做到建筑與實地相依并不容易,需要設(shè)計人員在實地進行反復(fù)考察,反復(fù)揣摩,這樣才能達到預(yù)期的效果。
2.4水利建筑材料的選擇有其特殊性
顏色、質(zhì)感、建筑造型以及野外的抗風(fēng)性和耐臟性都是制約水利建筑選材的因素,飾面磚瓦、石頭材料、外墻漆、鋁塑板材等都能承受超常的風(fēng)荷載。因此,要選擇不易堆積塵土、耐臟性較好的材料。藍色、白色等冷色系通常是水利建筑的代表色,有時也會選擇特殊的暖色,但是很少見。
3水利建筑設(shè)計在未來的發(fā)展趨勢
3.1設(shè)計人員之間以及設(shè)計人員與業(yè)主之間要保持交流
水利水電工程具有功能多、規(guī)模大的特點,設(shè)計人員不僅要做好實地考察和圖紙設(shè)計工作,還要做好與其他設(shè)計人員和業(yè)主負責(zé)人的溝通工作,這樣才能夠及時消除設(shè)計人員和業(yè)主之間的分歧,確保設(shè)計人員的設(shè)計理念和業(yè)主達成一致,改變以往設(shè)計人員只以設(shè)計為目的的局面,具體要從以下三個方面入手:首先,要做到建筑裝飾、裝修方案明確詳盡,各個施工環(huán)節(jié)要以施工圖紙為指導(dǎo),做好施工監(jiān)督工作,施工人員不可以更改設(shè)計圖紙,業(yè)主的想法對施工人員具有指引作用,明確設(shè)計方向,避免整體失誤的出現(xiàn)。其次,建筑外觀設(shè)計應(yīng)以業(yè)主實際需求為準(zhǔn),根據(jù)周圍環(huán)境和市政規(guī)劃確定整體外觀設(shè)計風(fēng)格,確保建筑外觀設(shè)計既符合業(yè)主要求、突出建筑的特點,又要與周圍環(huán)境實現(xiàn)進行有機結(jié)合,這一過程中如遇分歧,不能達成一致意見,要及時請示相關(guān)部門負責(zé)人出面做好定奪,要改變以往以設(shè)計人員為主的設(shè)計理念。
3.2將工程造價控制于合理范圍內(nèi)
水利水電巨大的投資金額是因為其擁有眾多的輔助建筑,水利水電工程很少由單一的建筑構(gòu)成,多為龐大的建筑群。新中國成立以來,水利水電工程建筑費用一直占有國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)很大的比重,但不是所有的水利水電工程都達到了預(yù)期的效益值,其中很多低效益值的水利水電建筑都是由于建筑物配合度低、不協(xié)調(diào)造成的,低配合的建筑物使得建筑不能得到充分的利用,嚴(yán)重影響了建筑物的能效。由此看來,改變以往只管建筑、不管成本的設(shè)計思想,嚴(yán)格控制工程造價是水利水電工程取得成功的先導(dǎo),也是充分發(fā)揮水利水電工程作用的起點,控制造價成本至關(guān)重要。在總體設(shè)計上,可以采用的手段有詳盡資金重點分配方案和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計合理化。細節(jié)設(shè)計上可以增加太陽能等環(huán)保科技的使用,這樣會使建筑投入使用后不僅能保護環(huán)境、節(jié)約生產(chǎn)成本,又能提高水利水電的經(jīng)濟和社會效益。
3.3創(chuàng)新建筑外觀設(shè)計
只有水利建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和建筑外觀有機結(jié)合、既符合科學(xué)原理又符合審美的設(shè)計方案才是最佳方案,成功的設(shè)計方案都是通過大量的實驗結(jié)果和不同的經(jīng)驗總結(jié)而成的,能夠展示出最佳的設(shè)計效果。創(chuàng)新是未來所有企業(yè)的生命源泉,只有通過創(chuàng)新,才能為企業(yè)增添不竭的發(fā)展動力,建筑的外觀設(shè)計與藝術(shù)的有機結(jié)合是時展的要求。另外,既要正視建筑物的美觀問題,又要重視建筑物的美觀同經(jīng)濟成本之間的關(guān)系問題,不能因盲目追求建筑物外觀獨特新穎而偏離了建筑物原本應(yīng)具有的基礎(chǔ)功能,更不能因為成本的制約而使用質(zhì)量低劣的建筑材料,要確保建筑物的安全性及穩(wěn)固性,避免投入使用后給人民帶來生命危險及財產(chǎn)損失。尋求兩者的平衡是解決美觀與經(jīng)濟之間的唯一辦法,也是實現(xiàn)經(jīng)濟與美觀設(shè)計宗旨的途徑。
3.4保持生態(tài)和諧可持續(xù)發(fā)展
可持續(xù)發(fā)展的觀念要求水利景觀建筑不僅外形要與環(huán)境相互和諧,更要在環(huán)保的理念上做到深層次的生態(tài)和諧?,F(xiàn)代美學(xué)價值在水利工程建設(shè)上已經(jīng)不能僅僅局限于基本使用功能,也要凸顯外延功能。水利水電工程依水而建,因此要做到生態(tài)平衡,就要盡可能地不破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境,就地取材,避免建筑垃圾環(huán)境污染,依靠當(dāng)?shù)赜欣牡匦苇h(huán)境,融合藝術(shù)化設(shè)計手法,設(shè)計出具有防洪抗旱和觀光旅游雙重作用的水利水電工程建筑,這樣的設(shè)計會充分實現(xiàn)生態(tài)價值和經(jīng)濟價值。一方面,施工過程中就地取材能減少工業(yè)垃圾,帶動地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展;另一方面,大量植入樹木、花草等植物,加強水利建筑周邊生態(tài)環(huán)境建設(shè),因地制宜,充分尊重河流的自然屬性,減少人為改造痕跡,做好最佳的生態(tài)工程方案設(shè)計,從根本上建設(shè)一個健康、可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)。
4結(jié)語
水利工程依托于大自然,因此,水利工程的另一個屬性就是景觀旅游工程。目前,有越來越多的游客到訪,創(chuàng)造旅游經(jīng)濟,吸引社會的消費,擴大內(nèi)需,帶動水利經(jīng)濟與地方經(jīng)濟的共同發(fā)展。未來的水利工程建筑一定是朝著工程與觀光為一體的趨勢發(fā)展,打造城市內(nèi)外和諧人文景觀,為人類建筑史留下寶貴的遺產(chǎn)。
作者:李慧 張騰 張馨蕊 單位:開封市汴龍勘察設(shè)計中心
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