工业旅游项目电厂的景观设计

山西某电厂“上大压小”建设2×350MW超临界燃煤空冷供热机组,厂址位于某工业园区内,电厂建成后将为1300万平方米供热面积提供热源。该工程的业主要求设计方把电厂建设成工业旅游项目,要求通过确立人与自然和谐共处的关系,实现清新的自然环境、优美的工作环境和和谐的生活环境,展现企业的精神风貌,凸现企业的个性和地位。
围绕上述原则我们进行了厂区的总体规划和建筑景观的设计,本文简要介绍其设计方案。
1. 电厂总平面布置方案
按照工艺要求,并结合场地具体情况,电厂主厂房采用双框架钢筋混凝土厂房,冷却水采用间接空冷系统,两机共用一座间冷塔;贮煤场采用圆形封闭煤场;升压站采用220k V GIS布置。
厂区总平面布置格局由北向南依次为间接空冷塔、主厂房区域(含2 2 0 k V GIS)、圆形贮煤场的三列式布置格局。主厂房在厂区中央位置。A列朝北,向北出线,固定端朝东,扩建端朝西,输煤栈桥由南向北接入主厂房扩建端煤仓间。进厂公路由207国道引接由东向西进厂,正对汽机房固定端侧的生产办公楼,进厂后道路北侧为行政办公楼与生活服务区,南侧为材料库及化学水车间。生产办公楼(包含控制室)贴建在汽机房固定端,并通过空中连廊与行政办公楼连接。水泵房及污水处理区域布置在主厂房区域的东侧,油库区布置在厂区东南角;脱硫区域、灰库区布置在烟囱南侧;圆形煤场周围的空地布置有含煤废水处理,氢气站等设施;汽车卸煤设施等布置在煤场南侧。运煤车辆由厂区西南角入厂。
该方案有以下几方面特点(图1):
1)主厂房A列朝北、固定端朝东、向西扩建、出线朝北。厂区出线方向正对拟接入的500k V变电站,送出线路顺捷;电厂贮煤场位于厂区南侧,公路运输路径合理;场地向西留有2 0 0 m宽的扩建区域,具备扩建可能。因此,该方案的布局与外部环境结合较好。 2)脱硫除尘区、煤场区及灰库区等布置在主厂房和厂前区南侧,由于厂址处全年主导风向和夏季主导风向为N W和NE,煤尘等对周围环境的影响较小。
3)电厂功能分区明确,动静分开、清污分区,物料运输出入口与人员进厂出入口分开设置,各自独立成区,互不干扰。这样的布置既满足电厂的生产工艺要求,又有利于电厂的环境建设。
2. 厂区景观设计及建筑效果
电厂的建筑空间环境包括宏观和微观两个方面特征,从不同距离看电厂建筑,有着不同的形象特征。远看电厂时,烟囱、锅炉、主厂房等标志性建构筑物高大的天际轮廓线展示电厂建筑外在的宏观形象特征,它们是体现厂区外部空间环境的主体;走近电厂时,感受到更多的则是由标志性建筑和其它附属建筑及场地道路、室外设备管线共同组合的微观形象特征,体现厂区内部空间环境;这两种特征共同构成电厂的整体形象。为了满足工业旅游项目的需求,我们设计了完整的空间景观轴网,重点对电厂标志性建筑和厂前建筑区进行了规划设计,以营造一个和谐的厂区空间。
2.1 设置合理的厂区景观轴
进厂公路和厂内南北主干道路共同构成“一纵一横”的厂区主要平面景观轴线;空间上通过建筑物之间空中连廊和景观电梯形成立体的景观轴,如图2所示。
由进厂公路进入厂区的过程中,以对比强烈的主厂房固定端立面为对景,从宏观的角度展示企业建筑群的轮廓。进入厂区后,首先步入厂前广场,广场周围布置有行政办公楼、综合服务楼和化验楼等富有民用建筑特色的厂前建筑群,与道路正前方的高大厂房形成有层次、有景深的和谐空间环境。通过广场后,来到生产办公楼前,入厂主干道和厂区由南至北的主干道交汇于此,南北主干道两侧集中了厂内主要生产建(构)筑物,向北可抵达升压站和间接空冷塔,向南则可沿主厂房固定端到达炉后脱硫除尘区域和圆形煤场。
进入生产办公楼,可乘景观电梯抵达控制室或汽机房运转层参观;然后可直达煤仓间层的顶部全景观光厅,可以360度俯瞰全厂;最后通过空中玻璃连廊返回到行政办公楼,如图3所示。
设计中在平面和空间上均形成了一纵一横的景观轴,完整的空间景观轴线网,为企业员工、参观游客提供了多角度、大视野的良好视线环境。
2.2 主要标志性建筑物的设计效果
高耸的烟囱,巍然的主厂房,双曲线型壮观的间冷塔,起伏的栈桥和转运站,大穹顶的圆形煤场,这些富有特性的标志性建筑是电厂的灵魂,是电厂形象设计的主要建筑元素,对整个电厂的景观设计起控制性作用。上述标志性建筑的共同特点是占地面积大,建筑体量大,建筑造型相对固定,其空间安排主要决定于生产工艺要求。我们的主要任务是抓住其特点,运用对比、谐调、夸张的建筑手法,让各种体量不一、高低错落的建构筑物与自然环境和谐共存,体现工业和与自然结合的造化之美,尽可能创造一个统一而富有变化的厂区环境(图4)。
我们在主厂房的建筑设计中,除满足工艺功能外,充分运用虚实对比、凸凹对比、色彩对比的手法进行外立面处理。在主厂房固定端设置的景观电梯及景观平台,突出了“工业旅游观光”的主题,丰富了建筑立面效果。厂房体形庞大,采用“窗”与“实墙”较强的虚实对比及色彩对比,增强了建筑识别性,突出了远观视觉冲击力。立面均匀的高低横带型窗与竖向条窗相结合,既解决了汽机房大进深天然照度不均匀的痼疾,也使得整个建筑更加生动而富有灵性。主厂房色彩以银白亚光为基础色调,局部点缀黄的凸出色块,增强了建筑的活力,昭示出企业蒸蒸日上的美好未来。锅炉房为半露天布置,锅炉本体及风烟道保温外护板采用深灰色,外部钢架采用银白色;炉外汽水管道保温外护板采用象牙白彩钢板包裹,在锅炉本体深色背景的映衬下,凸显锅炉整体的“骨骼”和“血脉”结构。主厂房封闭与半封闭的结合、高与低的结合,虚与实的结合、明与暗的结合极大地丰富了整个厂区建筑空间。

炉后高耸入云的烟囱上部设三条红色色环,与主厂房的黄色色块同属暖色调却又有变化,和蓝天白云对比强烈,突出了电厂工业化的特征。
圆形煤场下部混凝土部分为银灰色,上部穹顶壳为螺栓球形网架结构,外铺条形彩色压型钢板。彩色压型钢板下部形成白色,上部局部设黄色色带。穹顶式的建筑在以“方盒子”厂房为主的电厂建筑中加入了变化,成为一大亮点。
空冷塔为独特的曲面体,而且体形庞大,我们主要在外装修上做文章。塔下部为银灰色涂料,中部以上为白色涂料,上部局部设黄色色带,与主厂房和圆形煤场遥相呼应(图5)。
2.3 厂前建筑区的规划设计
厂前建筑是电厂建筑的门户,是体现企业文化、展现厂容厂貌的重要窗口。我们在整个厂前区的建筑设计中,在“矩形”的模式中加入“圆”的设计元素,使各单体建筑有机的协调、统一。入口处半圆形生活服务楼,采用大玻璃墙面采光;行政办公楼具有弧形走道入口和透明楼梯间,并与生产实验楼在空间用玻璃观景廊相连;化验楼和材料检修楼之间设置过街天桥,将两栋建筑巧妙联合在一起;生产实验楼中布置有电厂的“大脑”控制室,同时也是参观的中心,因此顶部设置了全景观光厅,两侧是半圆型的景观电梯和弧形景观走廊,通过“圆”的调节与过渡,使生产实验楼的造型既庄重,又活泼,在整个厂前建筑中起到了画龙点睛的作用。
整个厂前区建筑经过精心构思、巧妙设计,达到了使人赏心悦目的效果。设计中,我们分别从厂区大门外的进厂道路上、电厂大门内、生产实验楼楼前和控制室内不同的视点进行了视线分析,其透视图如图6所示。
2.4 营造和谐的厂区空间环境
环境空间和建筑是一个有机的整体,共同组成一曲完美的交响乐。厂区环境规划以主要景观轴为导向,重视整体宏观空间环境组织和微观环境处理(图7)。 进入厂区后,首先是轻松活泼的职工生活休闲娱乐空间,布置有亭、廊、小型健身场地、跌水、喷泉,该空间边缘以高大树木遮挡,内部配以低矮的草坪、观赏性较强的小型灌木、花卉、健身器材、小品雕塑。整体空间形态体现周边封闭、规整,内部开敞、灵活的风格,在厂区边缘形成相对独立的空间环境。
厂前行政管理区作为体现企业文化的核心区域,环境空间突出宽敞的特点。低矮的草坪、绿篱、适度的场地铺砌共同构成宽敞的空间,配以体现企业文化的雕塑,利于展示企业文化的主要元素,是人们认知企业的起点。
生活区及行政管理区建筑风格采用活泼、通透的外部形态,增加了内部空间与外部空间交流,“内”与“外”自然融为一体,为企业员工提供了良好的工作、休息环境,真正体现了“以人为本”的设计理念。
生产区由于生产工艺需要,建筑、设备外观较为杂乱,体形各异,设计以创造规则、整齐厂容环境为目标。努力将功能相近的建筑类型整合为一体,减少建筑数量,统一建筑外观和色彩。减少建筑占地,增大厂区绿化面积。该区域绿化以规则的矮篱、外形统一的行道树为主,适当设置体现企业标识的路牌和太阳能路灯。整齐的生产区环境体现了严谨、求实的现代企业精神。
我们的设计方案努力营造一个功能分区明确、布局合理、空间过渡自然有序的厂区空间环境,使人、建筑与自然融合为一体,以减少工作人员的疲劳感和烦躁感,消除参观者面对工业厂房产生的的沉闷感受,塑造出一个绿色的现代化电厂形象。
3. 结语
以往的火电厂建筑设计中,我们总是过多地考虑电厂的工艺需求,过分强调功能性和经济指标,而忽略了人的审美需求,导致电厂建筑千篇一律,形体过于简单,细节匮乏,色彩单调,缺乏建筑美感。这次设计中引入了“工业旅游”概念,设计中重视了建筑造型、建筑色彩和建筑构成的运用,取得了较好的效果。让工业建筑与民用建筑、建筑与自然环境、环境与人和谐地融为一体,应该是我们今后电厂建筑设计的方向。