淺談火力發電廠建筑設計中關于可持續發展的探討

徐莊元

摘要：在火電廠現代工業建筑設計及建設中，如何利用可持續發展，綜合提高火電廠的建筑設計水平已成為新的戰略目標;本文以可持續發展作為論述基礎，將“以人為本”作為設計理念，再融合國外先進的工業建筑思想，對在國內火力發電廠如何更好地落實可持續發展理念，對其建筑設計思路進行討論分析。

關鍵詞：可持續發展;建筑設計;火力發電廠

可持續性發展作為21世紀首要發展的主題，近年來一直受到社會各界的重視，建設部也定制并推出相對嚴格的“四節”標準即節材、節水、節能、節地，研究推廣使用地熱、太陽能等新興可再生能源，開展不同地區的建筑節能示范，并已取得了不錯的效果?？沙掷m發展不僅僅指作單一的經濟發展，而是通過經濟、社會、生態三種不同系統，共同組成一個具有持續性相互聯系的系統整體。隨著可持續發展的不斷推行，越來越多的國內建筑師也逐漸重視可持續性發展的實際可行性，在后續的設計中，針對能源、環境問題采用了一系列的保護措施，均取得了不錯的成效。在火電廠設計方面，可持續發展的體現主要有：合理利用基地地形的優勢，減少樹木砍伐和土方開挖;選址遠離人群密集地區，對于污染物的排放要嚴格控制，同時對周邊環境加強治理的力度，力求做到節能減排以及對資源循環利用等等。本文在有關火電廠在現代工業建筑設計上，將從廠區環境和廠房建筑本身兩個方面綜合探討可持續性發展的問題。

一、單體廠房建筑的設計思路

（一）合理利用空間的可變性

大跨度、大空間結構設計是現代工業建筑的主要特點，有利于縮短建筑工期、減輕建筑自重、減少能源和材料的消耗，有利于在后續的生產中能夠根據功能的變更重新分割使用[1]?；谶@種優勢，很多公共建筑中都采用這種結構設計。在火電廠廠房的單體建筑設計中，靈活的設計結構更是可持續性發展的實際體現。

（二）提升人文藝術

除了要滿足建筑物理需求及功能需求外，廠區建筑還應適當運用統一、對比、均衡、韻律等手法體現符合廠區定位的人文藝術，并廠區規劃和單體設計中適當結合環境特點以及融入當地文化[2]。在建筑創作初期，從舒適、健康角度出發，綜合廠房建筑的實際空間尺度，保證建筑能夠空間合適，簡單實用，還要簡單自然。

（三）注意功能層次的組織

電廠建筑的設計首先要條件是滿足分區功能的差異化要求，對交通流線做好分區及規劃。而對于單體建筑的設計也要保證其靈活而多樣的空間層次度，不要簡單生硬地從空間角度分割室內與室外，而是通過空間之間的聯系不斷過度，給人感受到層次的美感。同時，在建筑型體的整體設計上，應該綜合運用多層次的設計手法，在不同單體之間形成小群體，在群體和群體之間形成大的環境綜合體。能夠讓人從廠房的建筑環境中感受到愉悅。

（四）保證建筑材料的安全性與環保性

對于建筑材料而言，其可持續性發展的細致體現就是對建筑材料的重復使用。目前，由于鋼結構造價較高，我國建筑很少采用，轉而采用大量的鋼筋混凝土結構作為主體。但從設計角度而言，減少材料及能源消耗、減少建設的工期同樣也能達到費用的節省。而廠房的后期使用中，相較于傳統建筑材料，鋼結構的維護成本也相對低廉，基本做到100%重復利用[3]，這正是可持續性發展的有力體現。如今，鋼結構廠房設計已經廣泛應用于大型火電廠主廠房的設計中，建筑門窗選用新型無機合成的阻燃材料，取代木材、金屬材質，更環保高效;在建筑外墻上，只用輕質的復合板材，能做到防腐、防水、隔熱的效果，而里面可以做到隔音、保暖，便于清潔。不僅經濟適用，而且低成本，對環境不造成額外壓力。

二、在廠區環境的設計上，遵循“以人為本”原則

21世紀以來，環境在發展中的比重越來越大，如今更是作為城市可持續性發展的重要體現之一。在人文觀念不斷進步，社會高速發展的同時，我們也對工作環境有了更高的要求。宜人的廠區環境、層次分明的廠區綠化不僅能保障工人的身心健康，也能進一步提高人員的工作效率。因此，廠區環境的設計要嚴格遵循“以人為本”的設計理念，尤其是廠區綠化工作，以創造怡人舒適的環境為目的，從美化環境、減弱噪音、減少污染，乃至凈化空氣的角度出發，建立良好的廠區環境，做到環境、人、工作效率的有機高效結合。

（一）減弱粉塵和噪音對廠區環境的影響

對于傳統的火力發電廠，噪音和粉塵是不可避免的環境問題。噪音來自發電廠設備、車間，粉塵則主要來自粉煤車間和煤運過程，但這些都是火力發電不可避免的問題，究其緣由，屬于火力發電工藝的一大缺點。為此，對于噪音和粉塵，火力電力應對環境有著更為嚴格的要求。設計師無法從電廠生產工藝上找原因，但從環境保護的角度而言，仍然可以規避掉大量的問題。根據聲學原理，合理利用障礙物如建筑物、高大樹木對噪音降噪，減弱對其他生產部門及職工居住地的影響。同時，使用電除塵技術對轉運站、煤倉室進行除塵，其效率可達到99%[5]，同時自粉塵地段多布置不同層次的植被，分步減弱粉塵的污染。

（二）合理設計廠區綠化

目前電廠區的環境設計存在很多問題：綠化形式單一、設計手法陳舊缺乏創新，布局缺乏創新以及人造景觀過多與廠區及周圍的生態環境不協調等。造成這一系列情況的原因有很多，大多設計師沒有全面考慮廠區的綠化規劃系統，千篇一律地使用統一版本;沒有充分利用各種空間進行布局，廠區綠化只存于表面，只做地面植被的栽培，綠化形式相對單一，同時，沒有照顧到工人的實際需要，使用了大量人造假景。

為了在后續的設計中規避掉此類問題，以下的幾個方面，應該是未來火力發電廠廠房設計師們重點考慮的對象。一是綠化形式多樣化，在設計火電廠綠化形式時，首先要考慮當地的環保要求，然后再根據火電廠實際的地理地貌綜合分析，將“花園式廠區”作為廠區環境建設的最終目標[6]。然后根據植被的色澤、種類、高低的綜合規劃、科學比對，從宏觀角度對綠化帶做整體的布置，做到布置的整體性和合理性。

此外，廠區的綠化布置要充分利用場地邊角、公路兩側的空閑位置，不應額外增加廠房用地，例如，檔土墻坡面、架空管廊下、建筑物房前屋后、水處理室附近、冷卻塔邊緣、粉煤灰車間周邊、貯煤場等工業使用率低的地方，都是作為綠化設計優選用地。另一個則是要整體達到和諧統一，將電廠建筑及其周邊環境看作一個有機的整體，電廠的建筑設計不以影響、破壞自然環境為代價，盡量維持山體、水體原本狀態，對于有著較強破壞性的建設施工時，更應提高對環境的保護。最后，作為設計師，更應當努力讓作品為環境增加亮點，使自然環境與工業環境相輔相成，形成整體一致的和諧生態環境。

三、小結

綜上所述，地球只有一個，而人類不節制地發展中，生態環境質量在不斷地惡化。作為能源單位的火電廠而言，其工業建筑的可持續性發展只是一個小小的開始，距離最終目標仍然有很長的路要走。但相信未來，隨著人們的觀念不斷轉變，尤其是建筑行業設計師們的設計理念逐漸豐滿之后，將持續助推火電廠可持續性發展化的工業建筑布局。

參考文獻：

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[3]劉文輝. 火力發電廠環保產業的新型發展路徑探析[J]. 城市建設理論研究（電子版），2019，12（6）：150-150.

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[5]石潤. 地域特色文化在建筑設計中的應用——以垃圾焚燒發電廠建筑設計為例[J]. 文化產業，2019，130（9）：47-48.

[6]王玉軍. 淺議火力發電廠建設過程中業主需重點把控的設計質量要點[J]. 內蒙古科技與經濟，2019，80（20）：27-28.