于立平

【摘要】本文通過對北京海淀再生能源發(fā)電廠工程設(shè)計與實踐，提出垃圾焚燒發(fā)電工房建筑造型塑造過程中注意事項，并就實際遇到的特殊造型對建筑影響問題展開探討，供同業(yè)者參考，以期提高建筑設(shè)計水平。

【關(guān)鍵詞】焚燒發(fā)電工房；建筑造型；外立面挑檐；特殊造型對建筑影響的預(yù)評估

圖1 海淀再生能源發(fā)電廠鳥瞰

海淀再生能源發(fā)電廠是一組具有現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)設(shè)備的建筑群體，焚燒發(fā)電工房（簡稱主工房）“煉·巖”的設(shè)計構(gòu)思以強烈的個性、簡潔明快的立面造型給人以深刻的印象。設(shè)計中如何實現(xiàn)呢？

一、焚燒發(fā)電工房概述

焚燒發(fā)電工房位于全廠中心區(qū)，東西長190米，南北寬142米，建筑面積4.5萬平方米。按工藝流程分成垃圾卸料廳、垃圾坑、焚燒間、爐渣坑、煙氣凈化間等四個部分橫向展開。

焚燒發(fā)電工房經(jīng)過方案比較，平面采用發(fā)電工房與焚燒工房脫開的布局方案，在兩工房之間用兩條架空廊道相連，方便人員及管線穿行。使焚燒工房和發(fā)電工房成為既相對獨立又有聯(lián)系的兩棟建筑物，改善各自的采光、通風(fēng)條件。也使結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)受力均勻，基礎(chǔ)沉降較易控制，節(jié)約投資。

焚燒發(fā)電工房主體為單、多層大空間建筑物。建筑結(jié)構(gòu)形式：整體為抗震墻+框、排架結(jié)構(gòu)，屋頂采用大空間鋼網(wǎng)架或鋼屋架，局部為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其中焚燒間和煙氣凈化間采用格構(gòu)柱型式，屋頂采用大跨度鋼屋架和鋼梁，復(fù)合壓型鋼板屋面，設(shè)屋面采光天窗。發(fā)電工房位于焚燒工房南側(cè)，主體為三層。

二、建筑主體風(fēng)格的塑造

根據(jù)焚燒發(fā)電工房采用“煉·巖”造型的構(gòu)思，我們首先確定主工房立面材質(zhì)和色彩?？紤]到整體環(huán)境和建筑的耐久性，墻面采用金屬板，在確定外立面主體采用金屬復(fù)合夾芯板墻面基礎(chǔ)上，為慎重起見，根據(jù)國標(biāo)寶鋼彩圖板色卡和RAL色卡，進(jìn)行了多種色彩方案的比較。期間多次就主工房立面裝飾組織各方會議，討論相關(guān)事宜，并就此做樣板墻。

經(jīng)過細(xì)化，建筑主體立面劃分同高、不同的色帶劃分，用在較大面積的墻身上，在強調(diào)主體橫向大挑檐同時，多重大挑檐采用和建筑主體墻面兩種色彩不同的色彩搭配方案，使用同色系，不同深淺的灰度色彩搭配。既強化了原本的建筑概念又使立面變得完整統(tǒng)一。立面材料色彩及板材的分割，凸顯原本頁巖體的方案設(shè)計概念，對色彩單元內(nèi)不同高度的橫向線條的把握控制，讓碩大的建筑本身擁有了豐富的層次感。

從海淀再生能源發(fā)電廠實際需要出發(fā)，以簡潔、實用、高效為原則，主工房外墻主色調(diào)最終確定為大面積銀灰色高耐候聚酯復(fù)合彩鋼板1（淺）、2（深）+高光銀白色氟碳漆鋁板（應(yīng)用于各挑檐）+淡藍(lán)灰色玻璃的鋁合金門窗，使得外墻色彩大方穩(wěn)重，簡約內(nèi)斂。焚燒工房和發(fā)電工房的下部整體采用銀灰色高耐候聚酯復(fù)合彩鋼板2（深），與上部彩板外墻、鋁板挑檐和諧、統(tǒng)一。與此同時，門窗框料、門板、鋁合金百葉、玻璃幕墻框顏色同相鄰墻體顏色統(tǒng)一考慮。體現(xiàn)工業(yè)建筑的韻律、簡練和美感。加以對金屬構(gòu)件的細(xì)節(jié)設(shè)計，立面形象完整舒展。體現(xiàn)出建筑的靈性，詮釋出現(xiàn)代工業(yè)科技具有的現(xiàn)代、穩(wěn)重、大氣、堅如磐石的本質(zhì)。

三、“過分突出”的立面挑檐—“煉·巖”造型實施的挑戰(zhàn)

值得一提的是，在塑造海淀項目“煉·巖”造型過程中，立面挑檐是本工程最具特色，也最具挑戰(zhàn)的。立面造型所需要的挑檐設(shè)置幾層？在什么位置上設(shè)？根據(jù)平面功能和標(biāo)高，結(jié)合本工程的實際需要，施工圖設(shè)計中立面層層挑檐高低錯落，共七層，挑出尺寸有1.5m、2.4m、3.0m三種不等，挑出位置有從屋面位置挑出和從墻身挑出兩種。其挑出的長度和視覺間的關(guān)系、抗風(fēng)壓性能以及其自身防水措施等都是設(shè)計過程中建筑師要認(rèn)真解決的。基于北京氣候特點，挑檐抗風(fēng)壓性能對結(jié)構(gòu)也提出了挑戰(zhàn)，一方面，結(jié)構(gòu)專業(yè)采取加強措施外，我們在挑檐底部做穿孔處理，上部臨排水溝處壓型鋼板端部不做封堵，這樣使氣流有通道排出，在形式上以減弱風(fēng)的影響。挑檐上的排水如何考慮？自由落水？挑檐立面是否能經(jīng)得起雨水沖刷帶來的灰漬？考慮到材料的耐久性和公眾參與的建筑屬性，我們選擇挑檐按有組織排水設(shè)計，見圖2。

圖2 挑檐節(jié)點構(gòu)造示意圖

細(xì)節(jié)設(shè)計決定成敗，一個好的設(shè)計應(yīng)經(jīng)得起時間的考驗和使用者的評價還在于細(xì)節(jié)處理。如：外門窗立樘安裝位置應(yīng)考慮到立面效果和實際需求，海淀主工房根據(jù)復(fù)合彩鋼板外墻內(nèi)側(cè)有無砌塊墻，以及不同類型的門窗進(jìn)行不同處理；采暖地區(qū)主工房內(nèi)的焚燒間、煙氣間、汽機房的進(jìn)風(fēng)百葉窗應(yīng)交代冬季封堵做法；金屬復(fù)合夾芯板在煙氣凈化間煙管出墻面洞口處交代封閉做法。

諸多種種，建筑師應(yīng)用心體會，才可能創(chuàng)造建筑精品。

四、特殊造型對建筑產(chǎn)生影響的預(yù)評估應(yīng)引起重視

根據(jù)實際需要，海淀垃圾發(fā)電工房屋面排水采用虹吸排水和有組織外排水兩種方式。屋面排水設(shè)計隨建筑師在配合海淀項目主工房外立面幕墻二次設(shè)計的深化過程中，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：海淀主工房造型的特殊性，使各屋面溢流口排水渠道不合適而需重新考慮設(shè)計。如：屋面溢流口的位置問題，凡直接流向相鄰下部的立面鋁板挑檐或各屋面（含連廊屋面）處均造成影響。再如：屋面溢流口的高度問題，最高處溢流口的高度約為50m，同時溢流口的大小影響了水流的大小，對地面層會造成巨大沖擊。

由此，應(yīng)根據(jù)建筑實際面積、高度和體量，本項目屋面做溢流系統(tǒng)，根本上解決問題。改變溢流口位置，調(diào)整上下層不同挑檐挑出長度之間的關(guān)系；汽機間立面頂部加挑檐，以把溢流口的排水有組織引出；加強相鄰下部屋面和挑檐的結(jié)構(gòu)；溢流口的導(dǎo)管伸出挑檐立面100；考慮新增溢流系統(tǒng)帶來造價的影響等。

因工期緊迫，屋面在墻面溢流口500x200（h）的排水方式做簡化處理，在頂層挑檐的立面上有孔洞，也算是一個小小的遺憾。

上述僅為建筑師本人的一點粗淺認(rèn)識和體會，屋面溢流口對其它各專業(yè)產(chǎn)生的影響，還有待于相關(guān)人員及時總結(jié)。本案例中因建筑特殊造型使屋面溢流措施對建筑產(chǎn)生的影響不僅是建筑效果，還包括對結(jié)構(gòu)主體、經(jīng)濟合理性等等……。由此可見特殊造型對建筑產(chǎn)生影響預(yù)評估應(yīng)引起重視，以優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量，及時指導(dǎo)現(xiàn)場施工，前期方案階段能做預(yù)評估，其意義不言而喻。

五、結(jié)語

本工程的建設(shè)實施，改變了海淀區(qū)單一的衛(wèi)生填埋處理方式，將為實現(xiàn)北京市垃圾處理規(guī)劃目標(biāo)、為海淀區(qū)垃圾處理開辟新途徑，有利于實現(xiàn)全市及本區(qū)垃圾處理減量化、資源化、無害化的目標(biāo)，使之與海淀區(qū)高新科技、文化旅游的特點相匹配，提高海淀區(qū)的整體形象。

鳴謝：由衷感謝粱立軍、朱先年等領(lǐng)導(dǎo)和整個團隊同事在工作過程給予的耐心指點和幫助！