“煤化工產業集成化研究平臺”基礎設施設計感悟

劉 國 佐

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

“煤化工產業集成化研究平臺”基礎設施設計感悟

劉 國 佐

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

以某綜合實驗平臺項目為例，闡述了該建設項目的使用功能、建設內容及規模，并依據相關指導思想與原則，對建筑場地概況、總平面布局、立面設計及綠化設計理念進行了詳細分析，為類似工程建設積累了寶貴經驗。

基礎研究室，設計思想，平面布局，建筑形象

1 工程概況

1.1 項目背景

根據我國能源富煤而油氣較少的特點，煤氣化已廣泛地應用于化工、冶金、發電、機械、城市燃氣供應等多個方面，成為我國國民經濟發展的原料和燃料。煤氣化是潔凈煤技術中關鍵和核心技術，我國今后能源利用和煤化工技術的發展都離不開煤的氣化。

山西煤炭化學研究所一直從事潔凈煤化工產業鏈關鍵技術的研發，目前承擔多項中國科學院及國家知識創新計劃重要項目，重點研發從煤炭合成碳酸二甲酯、二甲醚、芳烴、烯烴以及低碳醇等系列產業鏈核心技術以及二氧化碳的捕集和封存技術，為我國煤化工循環經濟產業鏈提供重要的技術支撐。

隨著工業技術的不斷發展，結合國內外煤氣化、熱解技術的發展趨勢，目前急需要建立一整套與工業密切結合的應用基礎研究室。在現有基礎實驗室已有實驗、測試和分析裝置的基礎上，建立和擴建完備的煤炭熱解、氣化應用基礎研究平臺和實驗室。

1.2 建設內容及規模

中國科學院山西煤炭化學研究所非石油路線合成醇醚酯及其二氧化碳減排技術集成化研究平臺項目分為基礎研究綜合實驗樓和過程工程研究實驗樓兩個子項。其中基礎研究綜合實驗樓以各種小型試驗、學術交流為主，建筑面積10 516 m2；過程工程研究實驗樓以大型試驗、測量、分析為主,建筑面積4 451 m2。

2 設計指導思想與原則

2.1 設計思想

1)總體構思集中體現自然性品質(陽光、空氣、景觀、綠化)、人性化主題(科研所文化、科研氛圍、交往場所)、整體性設計(簡潔性、和諧性、統一性)三大特點，力求營造功能齊全、品質高尚，且不失嚴謹的風格，突出科研建筑特色。

2)形成新穎獨特的組織結構模式，在滿足本項目功能需要的同時，實現建設的可持續發展，形成空間豐富、結構嚴謹、景觀有序的結構形態。

3)通過建筑空間的不斷變化與室外自然景觀的交流，采用幾何構成和自然融入相結合的設計手法，突出文化性生態環境品質，創造有親和力的公共活動場所和科研環境氛圍。

4)充分注重建筑的朝向、通風和整體外觀效果，兼顧整體的同時靈活布局，輔以莊重的色調、簡潔的構架裝飾，展現和諧明快的建筑風格。

5)體現“以人為本”的思想，建立人車分流的交通體系，達到安全性、便捷性和適用性的完美結合。

2.2 設計原則

1)貫徹執行國家經濟建設的方針、政策和規定，遵循基本建設管理的有關程序，精心設計，盡可能做到建設投資少，綜合效益高。

2)充分尊重和利用科研所園區原有的環境景觀，體現本地塊優越的區位優勢。營造具有歸屬感的科研工作環境，組織安全適用的人性化交通體系，樹立“生態科研”的理念。在規劃用地總平面布置上做到布局合理，交通順暢。

3)作為完整的個體，內部功能布局豐富靈活，具有可變性，適應各種使用功能的要求，以適應快速變化和持續發展，充分發揮社會效益和經濟效益。

4)建筑物設計力求美觀實用，并且有現代化風格，盡量減少不必要的投資，以減低工程造價。

5)本著技術先進、經濟合理、安全實用的原則，盡可能選用國內外先進設備。

3 建設方案

3.1 場地概況及總平面布置

中國科學院山西煤炭化學研究所非石油路線合成醇醚酯及其二氧化碳減排技術集成化研究平臺項目,位于太原市經濟開發區武洛街以南的中國科學院山西煤炭化學研究所小店園區院內。緊鄰城市主干道，地理位置優越，交通便利，擬建地形規整，地勢平坦。

基礎研究綜合實驗樓正對園區主入口，為四層的四合院建筑形體。采用錯落有致的布局，使建筑體塊間對比鮮明，虛實結合，打破了傳統布局，豐富了建筑空間，為科研人員提供辦公、學術交流、實驗、休閑休憩的場所，體現了建筑對人性的關懷，以及對生態、環境和可持續發展的關注。

過程工程研究實驗樓位于園區西北角。建筑主體采用中軸對稱布置，東西向設置出入口，最大限度滿足用地要求。

院內交通流線及道路網已基本全部形成，整體豎向設計已完成。豎向設計總的原則是與周圍道路的標高相協調，滿足管線布置的需要；滿足排水排污管道接入市政管道的需要。

3.2 建筑平面布局及交通流線

1)基礎研究綜合實驗樓。

根據使用要求，北側為辦公區，南側為實驗區，兩部分通過走道、內廊相互聯系，并形成圍合內庭院。內庭院設有綠化、景觀、小品等，為科研人員陶冶情操、休憩、交流提供室外活動場所。內庭院東側一層架空，使內庭院環境與園區大環境相互映襯，相互滲透，且有機統一，同時也解決了消防問題。

辦公區將可容納270人報告廳單獨設置于西側，形成大空間，也有利于交通疏散的組織；實驗區將交通空間、衛生間等附屬功能靠兩側布置，實驗室位于中間，可根據實際實驗要求靈活布置，盡最大可能滿足使用要求。

地下車庫入口位于主體建筑西南側，不影響園區主入口景觀。地下部分位于辦公區和內庭院下部，主要功能為設備用房和車庫；地下車庫平戰結合，平時為車庫，戰時為二等人員掩蔽部。

2)過程工程研究實驗樓。

根據使用要求，將兩跨單層大型實驗室設置于中間，四層輔助用房設置于南北兩端。南北兩端的輔助用房各設2部開敞樓梯和1部貨物電梯，形成兩條不同方向的交通疏散流線，滿足了水平及垂直方向的交通運輸及疏散要求。

3.3 立面設計

科研樓設計立足于科研、實驗環境的營造和整體建筑形象的塑造，外立面充分考慮了周邊環境和園區整體規劃的需要。科研、實驗、科技交流、消防通道等配置合理，充分突出了現代化科研實驗建筑的需求，具體而詳實的體現了“以人為本、簡潔大方”的現代化設計理念。

1)基礎研究綜合實驗樓(見圖1)。

主立面深灰色石材、灰色涂料、白色垂直構架、大玻璃窗戶，這三種手法通過橫與豎、虛與實、凹與凸、色彩質感等對比手法強化建筑的視覺特征。該建筑特色鮮明，簡潔大方，采用明快、清新的格調與院內其他建筑協調統一，成為山西煤炭化學研究所小店園區院內的主體建筑。

2)過程工程研究實驗樓(見圖2)。

在建筑單體平面布局上，采用了中軸對稱布置，外立面采用淺灰色外墻涂料，經濟美觀、簡潔大方，創造了和諧、典雅、嚴謹的科研實驗建筑形象，完美地詮釋了建筑使用者銳意進取，嚴謹求實的精神氣質。東、西向立面建筑入口部位設置黑色格柵構架，使得建筑看起來生動，富有變化，打破了呆板單調、沉悶的氣息。

3.4 綠化設計

加強綠化的層次感、立體感，做到高矮適度，疏密有致，并達到硬質景觀與軟質景觀的交融與協調。設計中合理利用建筑布局后的零散地塊，進行美化與實用兼顧的小型景觀，增添了場地內的人文情趣，創造出更多適合人際交往的宜人空間。

4 建設目標

本項目將建成一個功能齊全、設備先進、管理科學、使用便捷的基礎工程研究和過程工程研究綜合實驗平臺，為我國煤基產品提質及高值化利用、煤化工深加工、過程污染物的控制、碳收支與CO2捕集封存利用、先進材料等方面所面臨的科學與技術問題提供必需的硬件條件；滿足現代煤化工需求；促進煤焦油清潔加工產業的形成和發展壯大，為煤焦油清潔高效利用提供必要的技術儲備；著重解決二氧化碳減排領域高能耗和高費用的瓶頸問題，在前沿領域提升我國環境保護產業競爭力；緩解我國對石油依賴的壓力，建立各種煤化工工程產品研發的平臺，并實現重要創新成果的轉移轉化，為煤炭科學研究和煤化工產業提供強有力的物質支撐。

On design for infrastructure facilities for “coal chemical industry integration platform”

Liu Guozuo

(ShanxiArchitecturalDesignInstitute,Taiyuan030013,China)

Taking some comprehensive test platform as the example, the paper illustrates the functions, construction contents and scales of the construction programs, and analyzes the architectural site survey, general plane allocation, facade design and reforestation design by referring to related instruction ideas and principles, so as to accumulate experience for similar constructions.

basic research office, design idea, plane allocation, architectural image

2015-06-30

劉國佐(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0007-02

TU272

A