(四川省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,成都,610072)
四川省是水利資源十分豐富的水利大省,幾十年來(lái)修建了眾多的水利工程,全省眾多的水利工程以其各自的功能承擔(dān)著對(duì)水資源的調(diào)配、開(kāi)發(fā)和利用等任務(wù)。水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,興水利、除水害,事關(guān)人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步,歷來(lái)是治國(guó)安邦的大事。為實(shí)現(xiàn)水利工程的可持續(xù)利用,有必要將以前不太為人們所重視,或者是限于條件尚無(wú)力去重視的水利工程建筑的藝術(shù)形態(tài)設(shè)計(jì)、水利工程建筑與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)問(wèn)題提出并進(jìn)行研究、探討。
水利工程專業(yè)是一門研究各種水工建筑的結(jié)構(gòu)形式、強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及重要性評(píng)價(jià)的綜合性工程學(xué)科。水利工程是由水工專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)當(dāng)總體設(shè)計(jì),水工專業(yè)技術(shù)人員往往只注重水利工程功能與水力設(shè)計(jì)的需求,而較少考慮水工建筑藝術(shù)形態(tài)和美觀的需要,使得水利工程建筑給人們的印象是粗獷笨重的鋼筋混凝土形象。建筑藝術(shù)形態(tài)創(chuàng)作設(shè)計(jì)屬建筑學(xué)理論范疇,但建筑專業(yè)設(shè)計(jì)往往因缺乏水利工程專業(yè)技術(shù)知識(shí),而無(wú)法勝任水利工程建筑功能上的設(shè)計(jì)。在物質(zhì)文明和精神文明飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)中,水利工程建筑越來(lái)越多地開(kāi)始注重視覺(jué)效果,很多水利工程還與水利旅游相結(jié)合,成為旅游景觀的一部分。過(guò)去,我省有的水利工程缺少非工程的措施和可持續(xù)發(fā)展的資源配置,更無(wú)力考慮水工建筑藝術(shù)形態(tài)、生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)我省的水利工程,創(chuàng)造條件進(jìn)行全面規(guī)劃、合理布局、統(tǒng)籌兼顧、綜合治理,實(shí)現(xiàn)“以人為本,工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”的新發(fā)展戰(zhàn)略,以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)水利發(fā)展的要求,高質(zhì)量地進(jìn)行水利工程建筑設(shè)計(jì)已勢(shì)在必行。
根據(jù)水利工程建設(shè)的發(fā)展需要,設(shè)計(jì)中不但要滿足水利工程功能的需要,還要在水工建筑的藝術(shù)形態(tài)上下功夫,多專業(yè)配合,找準(zhǔn)水利科技與建筑學(xué)兩種學(xué)科技術(shù)的契合點(diǎn),引進(jìn)建筑行業(yè)的先進(jìn)技術(shù),將水利工程設(shè)計(jì)與建筑學(xué)相關(guān)理論及藝術(shù)相結(jié)合,把水利工程設(shè)計(jì)與建筑藝術(shù)形態(tài)創(chuàng)作融于一體。在水利工程建筑設(shè)計(jì)中,實(shí)施水利工程建筑藝術(shù)形態(tài)創(chuàng)作設(shè)計(jì)思想,更好地創(chuàng)造水利工程的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)文化與技術(shù)的交流與跨越,提高水利工程建筑的環(huán)境價(jià)值,增加水利工程設(shè)計(jì)的藝術(shù)含量,更好地促進(jìn)水利建筑的進(jìn)步。在實(shí)際工作中,實(shí)施水利工程建筑藝術(shù)形態(tài)設(shè)計(jì)采用的方法與步驟如下:
水利工程的總平面設(shè)計(jì)一般包括水利工程主體建筑物和其他配套設(shè)施的總平面布局,主體建筑物一般包括閘、壩、配電房、泵站等,配套設(shè)施包括管理用房、生活用房、綠化、活動(dòng)場(chǎng)地等。以水庫(kù)為例進(jìn)行總平面設(shè)計(jì),水庫(kù)樞紐一般包括的建筑物有:溢洪道閘房、生態(tài)放水閘房、取水口閘房、放空洞閘房、配電房、大壩觀測(cè)房、魚類增殖建筑、管理辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫(kù)、門衛(wèi)室等附屬建筑。在過(guò)去的總體設(shè)計(jì)中,一般只做水工結(jié)構(gòu)工程的布置圖,而對(duì)于配套的生活輔助建筑和環(huán)境景觀規(guī)劃總體設(shè)計(jì)考慮較少,這樣就缺少了輔助建筑的布局和環(huán)境景觀的規(guī)劃,對(duì)于未進(jìn)行規(guī)劃的部分,建設(shè)單位對(duì)其使用和建設(shè)存在普遍的盲目性和無(wú)序性。因此,我們應(yīng)與建設(shè)單位進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),對(duì)水利樞紐的水工建筑、生活輔助建筑及環(huán)境景觀等進(jìn)行總體規(guī)劃,在水利樞紐的完整性及協(xié)調(diào)性等方面進(jìn)行全面把控。基于水利建筑一般坐落在城市邊緣及山區(qū),水庫(kù)形成后結(jié)合庫(kù)區(qū)的自然景觀常常開(kāi)發(fā)旅游風(fēng)景區(qū)等特點(diǎn),水利建筑的總平面設(shè)計(jì)不僅要滿足水利建設(shè)功能要求,還應(yīng)使水利樞紐功能分區(qū)布局合理,內(nèi)部交通流線簡(jiǎn)潔、順暢、有序,建筑物之間聯(lián)系方便,減少不同使用功能之間的交叉干擾,而且應(yīng)注重環(huán)境設(shè)計(jì),考慮設(shè)計(jì)綠化、休息空間、職工體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地等,豐富水利工程的整體空間造型。對(duì)水利工程中的輔助建筑(如管理辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫(kù)、門衛(wèi)室等)的布置還應(yīng)與場(chǎng)地的地形相結(jié)合,可采用坡地布置、階梯型布置、平地布置等形式。同時(shí)輔助建筑物也有集中布置和分散布置各種布置方式,具體采用哪一種布置方式,則應(yīng)因地制宜,根據(jù)具體環(huán)境而定。
采用BIM(建筑信息模型)技術(shù),將水利樞紐總體布置以3D模型的形式完整展現(xiàn)出來(lái),可以對(duì)總體布置進(jìn)行可視化研究與溝通,3D模型的真實(shí)性,直觀的表達(dá),讓模型信息的展現(xiàn)更符合人的直覺(jué),更清楚地了解水利樞紐的建造物及水工構(gòu)筑物的空間關(guān)系。通過(guò)3D模型確定樞紐建筑物的方位、豎向關(guān)系及建筑外觀形象,與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)聯(lián)系。根據(jù)場(chǎng)地地貌、植被、氣候條件、日照條件,交通條件等對(duì)水利樞紐的水工建筑進(jìn)行研究,使建筑形式與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。
一般水工建筑物的設(shè)計(jì)程序首先是由水工專業(yè)、水機(jī)專業(yè)、電氣專業(yè)等提出專業(yè)設(shè)備布置要求,然后由水工專業(yè)和建筑專業(yè)共同確定水工建筑物的平面布置形式,建筑專業(yè)主要把握建筑在總圖布置中與交通的關(guān)系,建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、內(nèi)部交通關(guān)系等方面是否滿足規(guī)范以及使用需要。同時(shí)建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極發(fā)揮主動(dòng)性,考慮建筑空間的有效使用和綜合利用。
水工建筑有其固有的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)的布局是按水工設(shè)計(jì)規(guī)范,滿足水力條件和機(jī)電設(shè)備安裝的要求,在與建筑專業(yè)的配合上,需要多方面、多回合的商討,才能相互協(xié)調(diào)。水工設(shè)計(jì)應(yīng)在其結(jié)構(gòu)布置上留出建筑專業(yè)發(fā)揮的空間,建筑專業(yè)在滿足相關(guān)專業(yè)功能的前提下進(jìn)行建筑藝術(shù)形態(tài)的創(chuàng)作。從工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐中我們體會(huì)到,水工結(jié)構(gòu)與建筑藝術(shù)的配合過(guò)程,是一種磨合和相互適應(yīng)、相互促進(jìn)、相互提高的過(guò)程。水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅為水利建筑藝術(shù)化創(chuàng)作設(shè)計(jì)提供了技術(shù)保障,更是為營(yíng)造新型的景觀水利、城市化水利工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。水工與建筑設(shè)計(jì)巧妙結(jié)合,可達(dá)到減少投資、優(yōu)化設(shè)計(jì)、美化環(huán)境等多重目的。做好水利工程建筑藝術(shù)形態(tài)設(shè)計(jì),樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí),環(huán)境意識(shí),創(chuàng)造出與自然環(huán)境協(xié)調(diào)的高品質(zhì)水利工程。
建筑造型的設(shè)計(jì)是反映建筑的性格特征:或粗獷豪放,不拘一格,或溫文爾雅,小家碧玉;或強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代高科技韻味,或注重歷史文脈,運(yùn)用符號(hào)、象征等手法表現(xiàn)一種文化底蘊(yùn)??傊ㄖ锼憩F(xiàn)出來(lái)的性格,應(yīng)與建筑物所處的具體環(huán)境相協(xié)調(diào),而不是靠在設(shè)計(jì)時(shí)憑空想象,或單純?yōu)樽冯S某種所謂“時(shí)尚”而臆造出來(lái)的東西。同時(shí),即便是在一個(gè)整體環(huán)境下的一組建筑之間,由于體量的不同,各個(gè)建筑物也存在著性格上的個(gè)體差異,而這種差異是存在于統(tǒng)一性之中的。如:泵房一般平面為簡(jiǎn)單的矩型,高度較高,體量較大,它的體量本身所表現(xiàn)出來(lái)的性格就是大度豪邁。對(duì)于這類建筑,由于其本身不可能像公共建筑一樣有大的形體上的組合、對(duì)比關(guān)系,設(shè)計(jì)中要注意“粗中有細(xì)”,盡量利用其本身大的體量,通過(guò)開(kāi)窗方式、墻面與柱子關(guān)系的進(jìn)退、墻面線條的劃分等手法豐富其細(xì)部,以使其看起來(lái)不那么單調(diào)。如溢洪道閘房、配電房的毗鄰設(shè)計(jì),可利用與其靠在一起的配電房為襯托,形成一個(gè)建筑的組合形體,高低錯(cuò)落,相互映襯,取得建筑形體組合效果,豐富建筑的立面。
對(duì)于像平板閘門的啟閉機(jī)房這類建筑,由于啟閉機(jī)房本身一般長(zhǎng)度較長(zhǎng),設(shè)計(jì)中應(yīng)充分運(yùn)用“韻律”的造型手段,使每跨作為一個(gè)造型因素,形成一系列有節(jié)奏、有韻律的線性體量,在建筑高度上形成高低錯(cuò)落,平面布置凸凹有致,豐富建筑的立面效果,較高的體量同時(shí)成為整個(gè)工程的標(biāo)志性建筑,達(dá)到水利樞紐建筑物主、次對(duì)比的效果。
在水利工程建筑中采用統(tǒng)一與變化規(guī)則,即“統(tǒng)一中求變化,變化中求統(tǒng)一”的法則。它是一種形式美的根本規(guī)律,廣泛適用于建筑藝術(shù)形式處理,具有廣泛的規(guī)律性和概括性。任何建筑,無(wú)論它的內(nèi)部空間還是外觀形象,都存在著若干統(tǒng)一與變化的因素。如水庫(kù)樞紐的建筑閘房、配電房、觀測(cè)房、管理辦公房、職工宿舍、食堂、門衛(wèi)室等,由于功能要求不同,形成空間大小、形狀、結(jié)構(gòu)處理等方面的差異,這種差異必然反映到建筑外觀形象上,這就是建筑形式變化的一面。同時(shí),這些不同之中又有某些內(nèi)在的聯(lián)系,如使用性質(zhì)不同的建筑,在門窗處理、層高開(kāi)間及外立面裝修、建筑屋頂形式等方面可采取一致的處理方式,這些反映到建筑外觀形態(tài)上,就是建筑形式統(tǒng)一的一面。如在安岳關(guān)刀橋水庫(kù)、富順大坡上水庫(kù)等水庫(kù)建筑設(shè)計(jì)中,在整個(gè)建筑形態(tài)中我們采用統(tǒng)一的新中式建筑風(fēng)格,統(tǒng)一的坡屋面形式與外墻處理方式,使水利樞紐的建筑形成整潔統(tǒng)一的效果。由于各建筑功能的不同,在體量上與高低上又有自然形成的變化。根據(jù)工程建成部分(工程還未完全建成)的效果來(lái)看,對(duì)建筑藝術(shù)形態(tài)的處理是適當(dāng)?shù)摹?/p>
水利工程建筑具體的風(fēng)格是采用現(xiàn)代風(fēng)格還是仿古甚至是新中式風(fēng)格,建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)與建設(shè)單位進(jìn)行深入溝通,根據(jù)業(yè)主要求及經(jīng)濟(jì)條件以及當(dāng)?shù)氐牡乩怼⑷宋沫h(huán)境等條件因素,設(shè)計(jì)出與場(chǎng)地環(huán)境相宜的建筑方案,供建設(shè)單位進(jìn)行決策。建筑形式與風(fēng)格的確定,是整個(gè)水利工程建筑外觀表現(xiàn)成敗的關(guān)鍵,因此,提倡建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前要到水利工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察,精心揣摩,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,將水利工程建筑融入在山水之中,形成與自然環(huán)境相和諧的水利工程。
建筑的顏色和質(zhì)感取決于所用材料,同時(shí)也同建筑的造型設(shè)計(jì)息息相關(guān)。由于水工建筑多處在山區(qū)野外,所以抗風(fēng)性和耐臟性成為比較突出的問(wèn)題??癸L(fēng)性主要表現(xiàn)在所選門窗能否承受超常的風(fēng)荷載;耐臟性則要求在建筑表面裝飾材料的選材上,盡量選用耐臟性較好,不易積灰,耐雨水沖刷的材料,如飾面磚、石材、優(yōu)質(zhì)外墻漆、鋁塑板等。另外為表現(xiàn)水利建筑的特點(diǎn),在顏色的運(yùn)用上常用藍(lán)色、白色、灰色等冷色系,給人以寧?kù)o的感覺(jué)。在氣溫較低的地區(qū),可采用紅、黃等暖色調(diào)的搭配,給人以溫暖歡快的氛圍。
水利工程緊緊依托大自然進(jìn)行建設(shè),許多工程就建設(shè)于自然的山水之間,在自然環(huán)境中有諸多有利條件結(jié)合水利工程進(jìn)行建筑的藝術(shù)化設(shè)計(jì)。我們應(yīng)充分利用水利工程依托自然山水的自身優(yōu)勢(shì)和秀美的水體環(huán)境,通過(guò)建筑藝術(shù)形態(tài)設(shè)計(jì)創(chuàng)作等手段,將單一功能的工程水利設(shè)計(jì)向多功能的環(huán)境景觀化水利工程轉(zhuǎn)化,形成集水利工程與觀光、游覽于一體的水利觀光景區(qū)。發(fā)展多功能的水利工程建設(shè),創(chuàng)造豐富的水利環(huán)境景觀,讓環(huán)境創(chuàng)造價(jià)值,實(shí)現(xiàn)水利資源的再開(kāi)發(fā)與利用,使之成為都市外花園式的水利觀光區(qū),從而吸引社會(huì)消費(fèi),形成水利工程結(jié)合景觀建設(shè),帶動(dòng)水利經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)水利的良性循環(huán),推動(dòng)水利事業(yè)進(jìn)一步向前發(fā)展,這將不失為一條水利建筑事業(yè)面向社會(huì)、走向市場(chǎng)的可持續(xù)的發(fā)展之路。
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