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水利工程建筑设计及目标原则

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发布日期:2019-01-12 10:52

水利工程论文304

摘要:水利工程建筑设计是水利工程施工技术顺利实施的主要保障。水利工程建筑设计过程中,水利工程建筑设计人员需要综合考虑功能导向、环境景观等因素,结合整体性、地方性、生态性原则,保证水利工程建筑施工过程的顺利进行。本文以水利工程建筑设计目标原则为出发点,介绍了水利工程建筑设计技术,并结合实际案例,对水利工程建筑设计质量控制进行了简单的分析。

关键:水利工程;建筑设计;目标原则

1引言

依据《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》的相关要求,工程性缺水问题及防汛抗旱应急能力成为水利工程建筑设计要点。而作为我国重大基础设施建设项目之一的水利工程,具有参建单位多、工程技术水平高、建设环节复杂等特点。在我国政府加强水利投资的背景下,如何切实优化水利工程建筑设计质量,最大限度降低水利工程施工及运行风险,也成为水利工程建筑设计人员面临的主要课题。

2水利工程建筑设计目标原则

2.1特色鲜明及统筹规划

特色鲜明主要针对现代水利工程要求,在水利工程设计阶段,需要根据沿线区域特色及工程传统历史特色,保证各个特色和谐展现;统筹规划主要是综合考虑水闸、水道、桥梁等工程布局,对整体建筑物与环境节水、保水及调水功能进行统筹分析。

2.2突出重点及经济节约

突出重点主要是在水利工程设计阶段应严格依据工程自身要求,保证工程重点完整展现;经济节约主要是依据节约型规划理念,将景观设计融入工程各项功能中,加大天然资源及材料的应用,保证工程效益。

2.3持续发展及和谐协调

持续发展主要是根据水利工程不同阶段建筑及环境设计要求的变化,从建筑色彩、建筑材料、建筑体形系数等方面进行统一协调处理,为工程可持续运行提供保障;和谐协调主要是保证工程功能与景观要求、以往工程与新建工程、新建工程与区域水文环境和谐统一[1]。

3水利工程建筑设计技术

3.1水利工程建筑平面设计

水利工程建筑平面设计主要是依据水工专业、电气专业等专业特点,确定相关建筑在总体建筑格局中与水利交通、安全等方面的联系。同时结合建筑空间利用率要求,依据水利工程设计规范及水利条件、机泵设备安装要求,将水利工程规范与建筑设计进行有效融合。

3.2水利工程建筑总平面设计

水利工程建筑总平面设计主要针对水利工程主体建筑物及其配套设施,如泵站、闸、坝、管理用房、活动区域、绿化场地等。以泵站总平面设计为例,在泵站总平面设计过程中,需要对配电房、泵站、职工生活区域、办公区域进行功能分区设计,并降低不同功能区域之间的交叉干扰。同时进行游戏活动场地、绿化场地的合理设计,进一步丰富建筑空间布局。

3.3水利工程建筑造型设计

水利工程建筑造型设计主要为建筑整体特征的设计,如现代高科技、粗犷豪放、随意自然等。在水利工程建筑造型设计过程中,需要依据特定水利工程沿线建筑水文环境,将单一建筑物个体差异与统一建筑造型进行有机融合。如在泵房设计环节,大多为简单矩形平面,若需要进一步丰富建筑造型,就需要结合窗户设计、墙柱交错设计等方法,增强水利工程建筑韵律感。

3.4水利工程建筑大坝设计

大坝是水利工程主要建筑物,其主要包括溢流坝及其周边建筑物、拦水坝、溢洪道、栏杆、照明设备、控制室等几个模块。在水利工程大坝设计过程中,基于其多景观元素集成的特点,需要依据安全、经济、协调的原则,从建筑外在造型、材料、质感、颜色等方面进行统一设计。如在拦水大坝、溢洪道等附属建筑设计环节,可尽量弱化附属设备,对其进行简单化处理。同时通过坝顶防浪墙及栏杆设置,结合简洁大方色彩协调的图案设计,为大坝这一主体建筑的突出设计提供依据[2]。

4水利工程建筑设计质量控制

4.1项目概况

某水利工程建筑总设计长度为53.00km,主线长为33.00km。在该水利工程建筑现有河道扩挖的基础上,结合新开河道设置,形成了全线贯通的分水岭模式。该水利工程建筑沿线配套建筑物主要为4座枢纽、6座泵站。其中每座枢纽及泵站包括检修间、主厂房、控制楼等几个模块,其管理区域内局部还具有生活设施。

4.2建筑方案设计依据

本次水利工程建筑设计主要依据《**第一期工程项目建议书》、《**一期工程总体可行性研究报告》及国家现行建筑设计规范、标准。

4.3建筑方案设计现状分析

依据该水利工程沿线环境、泵站建设位置特点,可知该水利工程内每座建筑物均为整体线路的一部分,其每座建筑物均为独特的历史文化及地域环境的代表,具有重要的历史水文传承作用;因此在水利工程建筑设计阶段需要对沿线建筑物相邻模块间关系进行协调处理,如检修间、主厂房、控制楼等;由于特定水文地质环境,在前期建设中该水利工程周边建筑物对外在审美要求并不严格,即整体水利工程沿线建筑外在形象不高。

4.4建筑方案设计质量优化

依据水利工程建筑设计原则,可确定该水利工程建筑方案设计思路。即依据“水流体”特点,将水平面优化设计作为水利工程建筑空间布局设计要点,以便促使整体水利工程建筑呈现一种流动变化、随意自然的局面。而为了实现具体物象与意象的和谐统一,就需要利用移步换景的平面设计方法,在整体建筑现代风格确定的基础上,进行建筑景观的合理变化。在具体水利工程建筑设计环节,可根据该水利工程运行、管理要求,将其划分为机组泵站景观设计、管理空间立面设计两个模块。由于整体水利工程建筑分布不同,因此,在水利工程建筑空间布局设计时就需要采取整体性空间设计方式,将不同建筑功能进行有机整合,从而形成一个完整的空间实体。一方面管理泵站设计时,主要选择丁字形状构型,在保证建筑外部整体观感统一的同时,也为内部空间的开放性局部提供依据。由于水利工程建筑管理主要以水面为核心,沿线可设置适当的点缀场所,如运动、步行桥等,创设具有南方特色的园林艺术效果,为后期水利工程生态环境可持续发展打下基础。在建筑外在形体阶段,可摒弃以往水利工程建筑设计单一、固定的设计方式,依据沿线建筑类型及功能特点,进行不同施工空间高度差值的设置,通过层次错位为水利工程形态景观优化提供有效的保障。而在外在立体层面设计过程中,可通过局部抬高、降低设置,依据功能特殊性,进行平面凹凸、局部形体转换设计,进一步丰富水利工程建筑外部空间观感及轮廓,达到一波三折空间流线效果[3]。在具体建筑外在立体层面设计阶段,可首先进行建筑表层设计,直接针对人这一管理主体,将立体层面作为水利工程建筑寓意传递的载体;然后通过窗子合理设置,展示建筑内部虚实变化,结合多种模式建筑窗户组合,可形成更加丰富的建筑立体层面效果。如多种水利工程建筑窗户竖向设计,结合白色建筑柱体,体现水利人拼搏向上、变化求新的精神;而水利建筑圆形窗户设计可从上到下的展现建筑韵律感,展现建筑水文环境的韵律美。最后,在常规建筑立体层面设计的基础上,可在水利工程建筑立体层面局部设计采光窗户,适当减弱大面积屋面导致的屋面内部单调、压抑,提高水利工程建筑通透感。如在该工程设计过程中,影响整体水利工程建筑景观效果的主要为交通桥。上部工作桥、闸门形式、闸孔等。其中由于闸孔闸墩间距离受闸门形式、闸门安制、地质条件等因素的约束,并不能达到大跨度效果,而标准化钢筋混凝土板桥结构,促使整体建筑形式不够丰富。因此,在水利工程建筑景观设计过程中优先选择弧形闸门,结合长闸墩设置,达到外在视觉曲线美。同时利用排架竖向线条、空间特定,进行某一特定风格的造型设置,避免上部闸门结构凌乱对交通桥剖面美感的不利影响。另一方面,在建筑外在景观设计阶段,依据经济节约及可持续设计原则,结合建筑设计区域内地质环境、水文环境及沿线植被、气候环境特点,尽量降低大规模绿化、水景、景观建设。同时将“绿”作为整体景观设计要点,除了在水利工程沿线站点种植一些当地常绿灌木、乔木,还可以配置一些鲜艳花卉、草坪,草根,结合小路、小品、小喷泉的合理设置,可有效提升整体水利工程建筑景观效果。此外,在工作桥支撑结构设计过程中,以往钢架式的支撑结构虽然力学构造较简单,但是整体形势过于单一,无法体现水利工程建筑大跨度美学,因此可采用上承式拱桥形式,最大限度提高建筑几何美。特别是在建筑枢纽夜景设计过程中,需要以水利枢纽整体效果展现为目标,通过不同阶段及季节枢纽夜景专门设计,提高水利工程建筑整体设计效益。

5结束语

综上所述,水利工程建筑设计是水利工程实施的重要环节。因此水利工程建筑设计人员应结合现阶段水利工程运行需要,采用现代化水利工程建筑设计技术。综合考虑建筑实用性、美观性、生态学等特点,合理采取水利工程建筑设计技术,最大程度做到水利工程建筑色彩清新、结构简单大方、内外统一,为水利工程建筑可持续运行提供保障。

参考文献:

[1]樊慧,韦春辉.试论水利工程施工技术与设计原则[J].商品与质量:房地产研究,2014(4):199.

[2]任安明.水利工程施工技术与设计原则研究[J].水能经济,2016(9):219.

[3]王保亮.关于绿色建筑设计的原则与目标研究[J].建筑工程技术与设计,2017(4):25~28.

作者:薛辉 张韬 黄淑娟 单位:南京市水利规划设计院股份有限公司

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