水利工程建筑設計及目標原則

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摘要：水利工程建筑設計是水利工程施工技術順利實施的主要保障。水利工程建筑設計過程中，水利工程建筑設計人員需要綜合考慮功能導向、環境景觀等因素，結合整體性、地方性、生態性原則，保證水利工程建筑施工過程的順利進行。本文以水利工程建筑設計目標原則為出發點，介紹了水利工程建筑設計技術，并結合實際案例，對水利工程建筑設計質量控制進行了簡單的分析。

關鍵詞：水利工程；建筑設計；目標原則

1引言

依據《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》的相關要求，工程性缺水問題及防汛抗旱應急能力成為水利工程建筑設計要點。而作為我國重大基礎設施建設項目之一的水利工程，具有參建單位多、工程技術水平高、建設環節復雜等特點。在我國政府加強水利投資的背景下，如何切實優化水利工程建筑設計質量，最大限度降低水利工程施工及運行風險，也成為水利工程建筑設計人員面臨的主要課題。

2水利工程建筑設計目標原則

2.1特色鮮明及統籌規劃

特色鮮明主要針對現代水利工程要求，在水利工程設計階段，需要根據沿線區域特色及工程傳統歷史特色，保證各個特色和諧展現；統籌規劃主要是綜合考慮水閘、水道、橋梁等工程布局，對整體建筑物與環境節水、保水及調水功能進行統籌分析。

2.2突出重點及經濟節約

突出重點主要是在水利工程設計階段應嚴格依據工程自身要求，保證工程重點完整展現；經濟節約主要是依據節約型規劃理念，將景觀設計融入工程各項功能中，加大天然資源及材料的應用，保證工程效益。

2.3持續發展及和諧協調

持續發展主要是根據水利工程不同階段建筑及環境設計要求的變化，從建筑色彩、建筑材料、建筑體形系數等方面進行統一協調處理，為工程可持續運行提供保障；和諧協調主要是保證工程功能與景觀要求、以往工程與新建工程、新建工程與區域水文環境和諧統一[1]。

3水利工程建筑設計技術

3.1水利工程建筑平面設計

水利工程建筑平面設計主要是依據水工專業、電氣專業等專業特點，確定相關建筑在總體建筑格局中與水利交通、安全等方面的聯系。同時結合建筑空間利用率要求，依據水利工程設計規范及水利條件、機泵設備安裝要求，將水利工程規范與建筑設計進行有效融合。

3.2水利工程建筑總平面設計

水利工程建筑總平面設計主要針對水利工程主體建筑物及其配套設施，如泵站、閘、壩、管理用房、活動區域、綠化場地等。以泵站總平面設計為例，在泵站總平面設計過程中，需要對配電房、泵站、職工生活區域、辦公區域進行功能分區設計，并降低不同功能區域之間的交叉干擾。同時進行游戲活動場地、綠化場地的合理設計，進一步豐富建筑空間布局。

3.3水利工程建筑造型設計

水利工程建筑造型設計主要為建筑整體特征的設計，如現代高科技、粗獷豪放、隨意自然等。在水利工程建筑造型設計過程中，需要依據特定水利工程沿線建筑水文環境，將單一建筑物個體差異與統一建筑造型進行有機融合。如在泵房設計環節，大多為簡單矩形平面，若需要進一步豐富建筑造型，就需要結合窗戶設計、墻柱交錯設計等方法，增強水利工程建筑韻律感。

3.4水利工程建筑大壩設計

大壩是水利工程主要建筑物，其主要包括溢流壩及其周邊建筑物、攔水壩、溢洪道、欄桿、照明設備、控制室等幾個模塊。在水利工程大壩設計過程中，基于其多景觀元素集成的特點，需要依據安全、經濟、協調的原則，從建筑外在造型、材料、質感、顏色等方面進行統一設計。如在攔水大壩、溢洪道等附屬建筑設計環節，可盡量弱化附屬設備，對其進行簡單化處理。同時通過壩頂防浪墻及欄桿設置，結合簡潔大方色彩協調的圖案設計，為大壩這一主體建筑的突出設計提供依據[2]。

4水利工程建筑設計質量控制

4.1項目概況

某水利工程建筑總設計長度為53.00km，主線長為33.00km。在該水利工程建筑現有河道擴挖的基礎上，結合新開河道設置，形成了全線貫通的分水嶺模式。該水利工程建筑沿線配套建筑物主要為4座樞紐、6座泵站。其中每座樞紐及泵站包括檢修間、主廠房、控制樓等幾個模塊，其管理區域內局部還具有生活設施。

4.2建筑方案設計依據

本次水利工程建筑設計主要依據《**第一期工程項目建議書》、《**一期工程總體可行性研究報告》及國家現行建筑設計規范、標準。

4.3建筑方案設計現狀分析

依據該水利工程沿線環境、泵站建設位置特點，可知該水利工程內每座建筑物均為整體線路的一部分，其每座建筑物均為獨特的歷史文化及地域環境的代表，具有重要的歷史水文傳承作用；因此在水利工程建筑設計階段需要對沿線建筑物相鄰模塊間關系進行協調處理，如檢修間、主廠房、控制樓等；由于特定水文地質環境，在前期建設中該水利工程周邊建筑物對外在審美要求并不嚴格，即整體水利工程沿線建筑外在形象不高。

4.4建筑方案設計質量優化

依據水利工程建筑設計原則，可確定該水利工程建筑方案設計思路。即依據“水流體”特點，將水平面優化設計作為水利工程建筑空間布局設計要點，以便促使整體水利工程建筑呈現一種流動變化、隨意自然的局面。而為了實現具體物象與意象的和諧統一，就需要利用移步換景的平面設計方法，在整體建筑現代風格確定的基礎上，進行建筑景觀的合理變化。在具體水利工程建筑設計環節，可根據該水利工程運行、管理要求，將其劃分為機組泵站景觀設計、管理空間立面設計兩個模塊。由于整體水利工程建筑分布不同，因此，在水利工程建筑空間布局設計時就需要采取整體性空間設計方式，將不同建筑功能進行有機整合，從而形成一個完整的空間實體。一方面管理泵站設計時，主要選擇丁字形狀構型，在保證建筑外部整體觀感統一的同時，也為內部空間的開放性局部提供依據。由于水利工程建筑管理主要以水面為核心，沿線可設置適當的點綴場所，如運動、步行橋等，創設具有南方特色的園林藝術效果，為后期水利工程生態環境可持續發展打下基礎。在建筑外在形體階段，可摒棄以往水利工程建筑設計單一、固定的設計方式，依據沿線建筑類型及功能特點，進行不同施工空間高度差值的設置，通過層次錯位為水利工程形態景觀優化提供有效的保障。而在外在立體層面設計過程中，可通過局部抬高、降低設置，依據功能特殊性，進行平面凹凸、局部形體轉換設計，進一步豐富水利工程建筑外部空間觀感及輪廓，達到一波三折空間流線效果[3]。在具體建筑外在立體層面設計階段，可首先進行建筑表層設計，直接針對人這一管理主體，將立體層面作為水利工程建筑寓意傳遞的載體；然后通過窗子合理設置，展示建筑內部虛實變化，結合多種模式建筑窗戶組合，可形成更加豐富的建筑立體層面效果。如多種水利工程建筑窗戶豎向設計，結合白色建筑柱體，體現水利人拼搏向上、變化求新的精神；而水利建筑圓形窗戶設計可從上到下的展現建筑韻律感，展現建筑水文環境的韻律美。最后，在常規建筑立體層面設計的基礎上，可在水利工程建筑立體層面局部設計采光窗戶，適當減弱大面積屋面導致的屋面內部單調、壓抑，提高水利工程建筑通透感。如在該工程設計過程中，影響整體水利工程建筑景觀效果的主要為交通橋。上部工作橋、閘門形式、閘孔等。其中由于閘孔閘墩間距離受閘門形式、閘門安制、地質條件等因素的約束，并不能達到大跨度效果，而標準化鋼筋混凝土板橋結構，促使整體建筑形式不夠豐富。因此，在水利工程建筑景觀設計過程中優先選擇弧形閘門，結合長閘墩設置，達到外在視覺曲線美。同時利用排架豎向線條、空間特定，進行某一特定風格的造型設置，避免上部閘門結構凌亂對交通橋剖面美感的不利影響。另一方面，在建筑外在景觀設計階段，依據經濟節約及可持續設計原則，結合建筑設計區域內地質環境、水文環境及沿線植被、氣候環境特點，盡量降低大規模綠化、水景、景觀建設。同時將“綠”作為整體景觀設計要點，除了在水利工程沿線站點種植一些當地常綠灌木、喬木，還可以配置一些鮮艷花卉、草坪，草根，結合小路、小品、小噴泉的合理設置，可有效提升整體水利工程建筑景觀效果。此外，在工作橋支撐結構設計過程中，以往鋼架式的支撐結構雖然力學構造較簡單，但是整體形勢過于單一，無法體現水利工程建筑大跨度美學，因此可采用上承式拱橋形式，最大限度提高建筑幾何美。特別是在建筑樞紐夜景設計過程中，需要以水利樞紐整體效果展現為目標，通過不同階段及季節樞紐夜景專門設計，提高水利工程建筑整體設計效益。

5結束語

綜上所述，水利工程建筑設計是水利工程實施的重要環節。因此水利工程建筑設計人員應結合現階段水利工程運行需要，采用現代化水利工程建筑設計技術。綜合考慮建筑實用性、美觀性、生態學等特點，合理采取水利工程建筑設計技術，最大程度做到水利工程建筑色彩清新、結構簡單大方、內外統一，為水利工程建筑可持續運行提供保障。

參考文獻：

[1]樊慧,韋春輝.試論水利工程施工技術與設計原則[J].商品與質量:房地產研究,2014(4):199.

[2]任安明.水利工程施工技術與設計原則研究[J].水能經濟,2016(9):219.

[3]王保亮.關于綠色建筑設計的原則與目標研究[J].建筑工程技術與設計,2017(4):25~28.

作者：薛輝 張韜 黃淑娟 單位：南京市水利規劃設計院股份有限公司