譚蓉

(中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川 成都 610081)

山西省大同市黃河給水工程凈水廠總用地面積為18公頃。凈水廠設(shè)計(jì)總規(guī)模為40萬m3/d。是國內(nèi)大型水廠之一。廠區(qū)總平面按功能及工藝流程要求，分為廠前區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、深度處理區(qū)、生產(chǎn)區(qū)等。凈水車間位于廠內(nèi)生產(chǎn)區(qū)，車間內(nèi)包含有濾池4座、沉淀池4座、配電室及泵房等生產(chǎn)功能。其總平面長度為204.7米，寬度為151.7米。這樣大的建筑平面尺寸，在國內(nèi)水廠中較為罕見。

對這樣一個(gè)大型、大跨度的工業(yè)建筑，我們設(shè)計(jì)時(shí)在平面上除了滿足工藝流程的需要，還要盡量考慮到內(nèi)部功能分區(qū)及交通組織的明確性和合理性。室內(nèi)豎向交通主要通過構(gòu)筑物之間的渠道及室內(nèi)天橋加以連接。因建筑物體量、跨度較大，設(shè)計(jì)時(shí)主體結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。為了便于車間內(nèi)車輛的通行，在建筑物四周靠外圍的部分及建筑物的中部分別設(shè)置回形通道及一字形通道，通道進(jìn)深為4.3～6米，完全滿足生產(chǎn)車輛的行駛。平面設(shè)計(jì)時(shí)將建筑物四周靠外圍的回形通道這部分空間的結(jié)構(gòu)形式考慮為框架結(jié)構(gòu)，使其將主體網(wǎng)架部分完全圍合在建筑物中間，既滿足了內(nèi)部交通的需要，又在平面尺寸上減少了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的跨度，且為建筑物在立面造型上提供了較為有利的條件。

凈水車間建筑單層面積為31242平方米，其建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)分類為戊類，故設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行防火分區(qū)，但在建筑物東南西北四周分別設(shè)置了8個(gè)疏散出口，以滿足消防及生產(chǎn)的需要。為了不使建筑物內(nèi)部柱網(wǎng)與工藝池體、車間、內(nèi)部車輛行駛通道等產(chǎn)生矛盾及碰撞，我們對車間內(nèi)柱網(wǎng)布置進(jìn)行了數(shù)次調(diào)整。柱網(wǎng)尺寸最后確定為4300X6000mm及、6000X6000mm、6600X6000mm，使其盡量到達(dá)規(guī)整、勻稱的效果，且一定的規(guī)律性，便于結(jié)構(gòu)的布局及后期工程的施工。

凈水車間內(nèi)設(shè)有一座小型泵房，因泵房內(nèi)設(shè)備噪音較大，設(shè)計(jì)時(shí)考慮在泵房內(nèi)墻四周設(shè)置裝飾穿孔鋁板罩面，50厚超細(xì)玻璃棉內(nèi)襯吸音墻，以改善室內(nèi)工作環(huán)境。室內(nèi)因有生產(chǎn)車輛的進(jìn)出，再加上水廠自身對環(huán)境的潔凈度要求較高，室內(nèi)地面采用環(huán)氧耐磨自流坪，使室內(nèi)地面在使用時(shí)達(dá)到滿意的強(qiáng)度及潔凈度。

考慮到建筑物進(jìn)深太大，僅僅依靠外墻上外窗的采光無法滿足室內(nèi)采光的要求，設(shè)計(jì)時(shí)在建筑物中間的主體網(wǎng)架部分的金屬屋面上增設(shè)采光天窗，以滿足車間內(nèi)部采光的要求。由于項(xiàng)目所在地的海拔較高，在1023米左右，紫外線照射較強(qiáng)，采光天窗材料選用帶紫外線防護(hù)層的聚碳酸酯多層板透光板。因建筑屋面匯水面積較大，為30000平方米左右，故屋面排水設(shè)計(jì)時(shí)考慮為虹吸式雨水排水系統(tǒng)，以減少排水豎管的數(shù)量及管徑。采用虹吸式雨水排水系統(tǒng)時(shí)，建筑物雨水天溝不設(shè)置縱坡，但因其處在北方寒冷地區(qū)，為了減少積雪、結(jié)冰等情況給屋面及天溝排水帶來的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮電伴熱雨水斗，對雨水斗附近的積雪及結(jié)冰進(jìn)行加熱處理，使其融化，不使其堵塞雨水斗，保證屋面雨水排水的通暢。

立面造型設(shè)計(jì)：建筑造型設(shè)計(jì)充分利用光影及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的造型美，在保持凈水車間空間體量有一個(gè)合理尺度的效果下，同時(shí)考慮降低室內(nèi)采暖空間、達(dá)到有效節(jié)能的效果。結(jié)合廠區(qū)其它建筑造型，使之盡量達(dá)到雄奇壯觀又不失輕靈、秀美的效果，在和諧與對比中盡顯水廠建筑的整體美。具體做法是：利用平面外墻進(jìn)退、裝飾材料的材質(zhì)及顏色和層高高低、結(jié)構(gòu)形式等變化，使建筑物在立面造型中，形成自身凹凸有致，高低錯(cuò)落的旋律，并在立面上采用建筑設(shè)計(jì)中虛實(shí)對比、縱橫對比的手法，建筑物的色調(diào)為淺暖色調(diào)，外墻顏色為豆沙色及白色，使凈水車間在水廠的氛圍中體現(xiàn)出安靜而又具有現(xiàn)代感的特色。有效組織視覺空間和環(huán)境空間，使其以景觀建筑的形式溶入到整個(gè)城市的大環(huán)境中，體現(xiàn)豐富內(nèi)涵的凈水廠市政建筑。

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)：大同市從全國氣候分區(qū)表來看，屬于嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)。雖然現(xiàn)階段國家對工業(yè)建筑沒有相關(guān)的節(jié)能方面的規(guī)范規(guī)定要求，因凈水車間內(nèi)進(jìn)行了采暖設(shè)計(jì)，為了保證的室內(nèi)環(huán)境，提高能效，我們?nèi)稳粚ㄖ奈菝?、外墻面、門窗等采取了相應(yīng)的保溫節(jié)能措施。外墻主要采用了外保溫與內(nèi)保溫相結(jié)合的外墻保溫系統(tǒng)，具體做法是：外墻墻體材料為300mm厚蒸壓有加氣混凝土，保溫材料為外墻內(nèi)外各考慮25mm厚中空?；⒅楸厣皾{抹灰。門窗是建筑節(jié)能的薄弱部分，因此在產(chǎn)品選用及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方面同時(shí)加以考慮，外門窗6+9+6中空玻璃，高氣密性節(jié)能塑鋼窗，避免窗框不會結(jié)露及產(chǎn)生霉變。屋面金屬保溫夾心板厚度100，為硬質(zhì)聚氨酯夾芯板，硬質(zhì)聚氨酯材料導(dǎo)熱系數(shù)≤ 0.03W/(m.k)。

通過對大同市黃河給水工程凈水廠凈水車間設(shè)計(jì)，使我們更多地了解了在北方寒冷候條件下，大型及大跨度工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)的許多值得建筑師們?nèi)プ⒁夂兔鞯募?xì)節(jié)問題，涉及到了節(jié)能、采光、屋面排水、結(jié)構(gòu)型式、立面造型等方面的內(nèi)容。通過與其它各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)、避讓、補(bǔ)充等巧妙地配合，建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量利用已有的條件為建筑在空間布局、交通組織、立面造型等創(chuàng)造更加有利的條件。

[1]同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院.《虹吸式屋面雨水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程[M].北京：中國計(jì)劃出版社，2005.

[2]JGJ-91.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[s].

[3]DB13(J)81-2009.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].