水利工程建筑設(shè)計(jì)趨勢(shì)研究
時(shí)間:2022-07-07 04:48:15
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摘要:水利工程是一國(guó)人民福祉的重要保障,是一國(guó)人民安居樂(lè)業(yè)的基石,水利工程中的建筑設(shè)計(jì)主要目的除了保護(hù)人民生活安全以外,也以保護(hù)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(diǎn)、藝術(shù)形式以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),希望能為水利工程的建設(shè)設(shè)計(jì)提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞:水利工程;建筑設(shè)計(jì);特點(diǎn);趨勢(shì)
新中國(guó)成立以來(lái),大興水利之久,強(qiáng)度之大,超越了中國(guó)這片古老土地的任何一個(gè)王朝。興一方水土,必先興水利,因?yàn)樗こ躺婕爸T多因素,影響和制約國(guó)家及地方的戰(zhàn)略性發(fā)展,人口的急劇增長(zhǎng),工業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大,水資源短缺已經(jīng)是制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素,隨之而來(lái)的水域生態(tài)問(wèn)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(guó)文化的代表、地方的景觀標(biāo)志。
1水利工程建筑的特點(diǎn)
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(diǎn),也是水利工程的主要特點(diǎn),這一基本特點(diǎn)是人民生命以及財(cái)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(gè)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(guó)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(shí),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(xiǎn)的能力。
1.2藝術(shù)性和時(shí)尚性
這是水利工程近些年來(lái)逐漸顯現(xiàn)的特點(diǎn),隨著時(shí)代的進(jìn)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(shí),隨之而來(lái)的是對(duì)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(shí)代性的標(biāo)志,具體的成功案例有葛洲壩水電站、長(zhǎng)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(jìn)步,推動(dòng)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(wú)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(diǎn)是時(shí)代賦予的另一個(gè)必不可少的特性。
2水利工程建筑設(shè)計(jì)可以采用三個(gè)藝術(shù)方法
2.1建筑的總體平面設(shè)計(jì)
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(jì),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(kù)、鍋爐房、門衛(wèi)室等附屬建筑。以往的總體設(shè)計(jì)中,關(guān)于配套建筑和環(huán)境總體規(guī)劃設(shè)計(jì)往往被忽視,只有水利工程位置圖沒(méi)有設(shè)計(jì)內(nèi)容,因而建筑布局不合理,基本沒(méi)有對(duì)環(huán)境的規(guī)劃,施工過(guò)程對(duì)這一大片空白區(qū)建設(shè)單位隨性建造,盲目無(wú)序。我們調(diào)整老套的設(shè)計(jì),增加了具體施工內(nèi)容設(shè)計(jì),結(jié)合施工環(huán)境具體特點(diǎn),做到簡(jiǎn)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(jì),進(jìn)而使其功能分布盡量合理,豐富水利建筑整體造型的同時(shí),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(jì)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(jì)平面規(guī)劃圖,設(shè)施齊全,因地制宜,這樣才能給整個(gè)水利工程景區(qū)帶來(lái)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(jì)
設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上首先,水工、電氣或者水機(jī)專業(yè)提出專業(yè)設(shè)備的相關(guān)布置要求;其次,水機(jī)和建筑專業(yè)確定對(duì)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(fù)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(fù)責(zé)的內(nèi)容??臻g的綜合利用和使用,也需要通過(guò)建筑設(shè)計(jì)人員的綜合設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)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(jì)出適合水利條件和機(jī)泵安裝要求的建筑。近年來(lái),更多的創(chuàng)新以及藝術(shù)水利景觀設(shè)計(jì),都是水工提供的技術(shù)和藝術(shù)保障,同時(shí)也為營(yíng)造未來(lái)新型的景觀水利工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.3水利建筑造型設(shè)計(jì)
水利建筑造型設(shè)計(jì)是一座水利工程外表最直觀的設(shè)計(jì),關(guān)乎水利工程建筑設(shè)計(jì)的成敗。水利建筑的風(fēng)格往往具有國(guó)度、地域、時(shí)代人文的特征,同時(shí)也深受地理?xiàng)l件的限制,是大自然與人文合力塑造的結(jié)果。高大時(shí)尚的造型象征現(xiàn)在科技的發(fā)達(dá)以及粗獷的特點(diǎn);中規(guī)中矩,小巧玲瓏無(wú)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(yùn)。當(dāng)然,大多數(shù)水利建筑設(shè)計(jì)頗為相似,這需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中注意細(xì)微差距,盡量利用水利建筑本身,通過(guò)柱子與墻面的關(guān)系、開(kāi)門的方式、天棚的造型等手法豐富水利建筑的細(xì)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(jì)。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(jī)房可達(dá)到幾百米的長(zhǎng)度,造型手段可以被充分運(yùn)用,有節(jié)奏、有韻律的流線性體態(tài)通過(guò)每一個(gè)造型因素呈現(xiàn),收尾部分的橋頭成為整個(gè)工程的標(biāo)志性建筑,是整體設(shè)計(jì)的高潮,令人流連忘返。要做到建筑與實(shí)地相依并不容易,需要設(shè)計(jì)人員在實(shí)地進(jìn)行反復(fù)考察,反復(fù)揣摩,這樣才能達(dá)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(lán)色、白色等冷色系通常是水利建筑的代表色,有時(shí)也會(huì)選擇特殊的暖色,但是很少見(jiàn)。
3水利建筑設(shè)計(jì)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1設(shè)計(jì)人員之間以及設(shè)計(jì)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(diǎn),設(shè)計(jì)人員不僅要做好實(shí)地考察和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作,還要做好與其他設(shè)計(jì)人員和業(yè)主負(fù)責(zé)人的溝通工作,這樣才能夠及時(shí)消除設(shè)計(jì)人員和業(yè)主之間的分歧,確保設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念和業(yè)主達(dá)成一致,改變以往設(shè)計(jì)人員只以設(shè)計(jì)為目的的局面,具體要從以下三個(gè)方面入手:首先,要做到建筑裝飾、裝修方案明確詳盡,各個(gè)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(jì)圖紙,業(yè)主的想法對(duì)施工人員具有指引作用,明確設(shè)計(jì)方向,避免整體失誤的出現(xiàn)。其次,建筑外觀設(shè)計(jì)應(yīng)以業(yè)主實(shí)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(jì)風(fēng)格,確保建筑外觀設(shè)計(jì)既符合業(yè)主要求、突出建筑的特點(diǎn),又要與周圍環(huán)境實(shí)現(xiàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,這一過(guò)程中如遇分歧,不能達(dá)成一致意見(jiàn),要及時(shí)請(qǐng)示相關(guān)部門負(fù)責(zé)人出面做好定奪,要改變以往以設(shè)計(jì)人員為主的設(shè)計(jì)理念。
3.2將工程造價(jià)控制于合理范圍內(nèi)
水利水電巨大的投資金額是因?yàn)槠鋼碛斜姸嗟妮o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(guó)成立以來(lái),水利水電工程建筑費(fèi)用一直占有國(guó)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(dá)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(lái),改變以往只管建筑、不管成本的設(shè)計(jì)思想,嚴(yán)格控制工程造價(jià)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(diǎn),控制造價(jià)成本至關(guān)重要。在總體設(shè)計(jì)上,可以采用的手段有詳盡資金重點(diǎn)分配方案和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理化。細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上可以增加太陽(yáng)能等環(huán)??萍嫉氖褂?,這樣會(huì)使建筑投入使用后不僅能保護(hù)環(huán)境、節(jié)約生產(chǎn)成本,又能提高水利水電的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
3.3創(chuàng)新建筑外觀設(shè)計(jì)
只有水利建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和建筑外觀有機(jī)結(jié)合、既符合科學(xué)原理又符合審美的設(shè)計(jì)方案才是最佳方案,成功的設(shè)計(jì)方案都是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和不同的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而成的,能夠展示出最佳的設(shè)計(jì)效果。創(chuàng)新是未來(lái)所有企業(yè)的生命源泉,只有通過(guò)創(chuàng)新,才能為企業(yè)增添不竭的發(fā)展動(dòng)力,建筑的外觀設(shè)計(jì)與藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合是時(shí)展的要求。另外,既要正視建筑物的美觀問(wèn)題,又要重視建筑物的美觀同經(jīng)濟(jì)成本之間的關(guān)系問(wèn)題,不能因盲目追求建筑物外觀獨(dú)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?yàn)槌杀镜闹萍s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(lái)生命危險(xiǎn)及財(cái)產(chǎn)損失。尋求兩者的平衡是解決美觀與經(jīng)濟(jì)之間的唯一辦法,也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與美觀設(shè)計(jì)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(jià)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(jì)手法,設(shè)計(jì)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(jì)會(huì)充分實(shí)現(xiàn)生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一方面,施工過(guò)程中就地取材能減少工業(yè)垃圾,帶動(dòng)地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;另一方面,大量植入樹(shù)木、花草等植物,加強(qiáng)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(jì),從根本上建設(shè)一個(gè)健康、可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)。
4結(jié)語(yǔ)
水利工程依托于大自然,因此,水利工程的另一個(gè)屬性就是景觀旅游工程。目前,有越來(lái)越多的游客到訪,創(chuàng)造旅游經(jīng)濟(jì),吸引社會(huì)的消費(fèi),擴(kuò)大內(nèi)需,帶動(dòng)水利經(jīng)濟(jì)與地方經(jīng)濟(jì)的共同發(fā)展。未來(lái)的水利工程建筑一定是朝著工程與觀光為一體的趨勢(shì)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(kāi)封市汴龍勘察設(shè)計(jì)中心
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