從電力基礎設施到賦能公園
——廣州番南500kV 綜合變電站方案設計思考

文／張振輝 華南理工大學建筑學院 碩士生導師亞熱帶建筑科學國家重點實驗室華南理工大學建筑設計研究院有限公司 副院長 高級工程師

江煒杰 華南理工大學建筑學院 碩士研究生

陳瑋璐 華南理工大學建筑學院 博士研究生

引言

自第二次工業革命爆發以來，世界開始進入電力時代，生產與運輸電能的電力基礎設施如發電廠、變電站、輸電鐵塔等作為新的物質實體逐漸開始影響現代城市空間的塑造。中國自改革開放以來，快速工業化、城市化、信息化進程推動電力工業迅猛發展，電力基礎設施建設數量急劇攀升，作為確保城市高效運轉的發動機，其一方面是保障市民日常生活的必要基礎設施，另一方面也占據著大量城市土地與空間資源并常常割裂了有機的城市社區。

隨著城市可利用土地資源越來越稀缺，而人們對公共空間的需求卻日趨復雜和多元[1]。大量建成或即將新建的電力基礎設施的確是創造和改變城市公共空間的一種強大但未充分利用的動力。電力基礎設施的設計常由相關專業工程師主導，以運行效率為首要目標。建筑師應主動介入這一常由專業工程師所關注的領域，充分挖掘電力基礎設施參與城市公共生活的潛力，使其超越工程學的范疇，為城市建成環境和公共生活作出更積極的貢獻。

1 項目概況

變電站是指運輸電流的過程中，接受電流并對電壓和電流進行變換、分配的場所，作為電力輸配電階段的核心節點已成為城市重要的基礎設施[2]。面對當下變電站建設中日益嚴峻的鄰避主義，番南站嘗試將變電站與電力產業園結合設置，豐富其功能內涵，以期打造公眾友好、具有示范帶動效應的綜合電力基礎設施。番南站作為一種將變電站與產業園結建的新類型化嘗試，承載了電力部門與社會各界的關注與期待。

番南500kV 綜合變電站選址于廣州亞運村以南，總用地面積近9 萬平方米，地塊周邊水田開闊，高速、地鐵通達，是都市與嶺南水鄉交匯之地，擁有良好的自然景觀資源。任務書要求布置550kV 和220kV 變電站及其配套用房以及接近12 萬平方米的電力高新科技產業園，涵蓋研發中心、生產基地、培訓基地等集產、學、研于一體的功能設置。原規劃方案以清晰功能分區為主導，將地塊南北對稱分區，布置變電站和產業園兩大功能組團（圖1），除生產屬性外，未充分挖掘園區的公共屬性。本案嘗試從公共生活的角度介入工程設計，探索將單一工程屬性的變電站轉化為功能復合的公共空間的具體策略，期待重新賦予變電站在城市圖底關系中的積極地位，為變電站提供效率之外更加飽滿的生活要素。

圖1 原規劃方案

2 設計思考

項目任務書在明確變電站及電力產業園所必要的“硬性”生產研發功能空間之外，對“軟性”的公共功能空間并無明確要求。邊界開放的任務書自然延伸出兩大設計問題，即“組合什么”和“怎么組合”[3]，前者要求建筑師在擅長的空間操作知識之外，需要有更全面的項目解讀和背景研究，結合項目內部著力點與外部塑造力[4]，提出符合當下與未來社會需求并能切實提升市民參與和城市活力的前期定位與功能業態。后者要求建筑師需對變電站各類“必須性”的生產空間有足夠的了解，主動跨界學習，清晰劃分設計界面，在保證變電站高效運行的基礎上使其與市民公共生活和場地環境產生有益互動。

2.1 多元復合：電力產業與公共功能的互動激發

單一功能變電站所呈現出的冰冷、封閉、純生產性的場所特征已不再適應公眾對城市提供多元公共空間的要求，破除功能單一性，制造空間復雜性是使其融入公共生活的必要條件。

從內部著力點看，一方面，電氣設備工藝水平經過長時間的發展與改進，城市中大部分變電站已經采用全戶內化的布置方式，采用GIS 組合電器使建筑體型也有較大程度的縮小[5]，變電站不會產生對人體有害的輻射[6]，設備設施實際都可以展示。這些技術優勢，唯有通過實地參觀、科普展示的方式進行主動表達，才能有效消解公眾心理對變電站的恐懼。同時，電力產業園的研發生產培訓屬性，有望通過主動展示、互動的形式，豐富園區電力科普方式。另一方面，泛電力物聯網是電力企業的發展趨勢之一[7]，番南站具備優渥的電力與土地資源，結合市民到達場地主要通過駕車出行的方式，園區具備與日常交通設施融合的潛力。從外部塑造力看，項目周邊擁有開闊的田野水鄉自然景觀，西側毗鄰浮蓮崗水道分支，變電站有望統籌西側的濱河景觀場地，讓自然滲透進場地，以更主動的姿態接入周邊場地肌理。

結合以上場地潛力，方案提出“能量小鎮與賦能公園”的項目定位，期望打造一座目的地式的電力主題園區，并提出以下兼顧都市未來與日常生活的功能業態組合：以社區接待中心、電力講堂、交互主控室、設備展廳、科創聚落組成的電力主題研學基地，面向研學團體及親子出行；以電動汽車充換電站、便利休憩空間組成的城市服務驛站，盤活變電站優勢資源；以景觀步道、親水平臺、戶外劇場組成的濱河休閑場地，充分利用自然資源，服務沿河騎行漫步人群。多種功能模塊共同構筑番南站走向公共開放的基礎底盤。

2.2 場地重構：生產空間與公共空間的有機整合

變電站作為確保城市高效運行的重要基礎設施，保障其運行效率最大化是場地重構的基本原則。在滿足這一原則的基礎上，通過建筑師的介入，巧妙合理地置入各功能模塊并有機組合場地內外各項要素，打造兼顧都市未來與自然滲透的賦能公園，以激活場所活力、吸引市民進入互動，便是設計的關鍵所在。

方案場地布局遵循原規劃中變電站與產業園南北分置布局的基本思路，以保障園區平日運行與管理方便，在原規劃體量基礎上進行體量的整合與重構（圖2）：將檢修備品庫、巡檢中心用房等變電站輔助空間統合，在滿足規范的前提下，適當縮小變電站各建筑間距，釋放更多活動場地；將北側園區建筑重構，組構方式抽象于嶺南聚落，形成立體搭接的能量立方群，形成豐富的巷道院落空間，適應亞熱帶氣候，園區整體建筑布局以更有機的“能量方塊”回應項目周邊水田肌理（圖3）。

圖2 整合重構后基礎建筑功能布局

圖3 鳥瞰圖：立體搭接的建筑體量

以研學流線為設計觸發點，提出以中心能量環串聯場地公共空間的規劃布局策略，二層漫步平臺作為能量環的形式載體，串聯場地東西入口并拉通南北變電站與產業園，結合觀眾參觀體驗路徑耦合科創聚落、電力設備展廳、交互主控室等電力研學互動空間，塑造完整閉環的電力研學流線（圖4），能量環在平面上與變電站主要生產空間脫開布置，豎向上使參觀流線與工作流線垂直分置，以減少其對園區工作生產的影響，高效組織公共空間與生產空間的相互關系。

圖4 二層平臺耦合公共空間與研學流線

結合城市交通流線，在東側場地主入口布置電動汽車充換電站與便利休憩空間，以連接城市并吸引市民進入，結合研學流線，布置社區接待中心與電力講堂，作為流線的起始與收尾，打造尺度宜人、功能豐富的入口空間；西側入口向外延伸布置濱河戶外劇場，作為公共節點活化濱河空間并統合進基地場所設計中，劇場向兩側延伸步道以接入更大尺度的城市生態網絡；景觀設計以電路肌理為主題，采用導流形態鏈接場地周邊田野水鄉自然要素，有機組織綠化與人的活動，為場地“充電”賦能（圖5）。

圖5 夜景鳥瞰圖

2.3 魅力體驗：塑造多維電力感知互動場景

多元復合與場地重構的目標是營造多維度的魅力體驗。

市民從城市方向駕車接近場地，位于基地東南角的產業辦公體量上半部分向城市一側扭轉一定角度，以更加主動的形體姿態和強烈的雕塑感與從城市而來的市民對話，吸引其進入園區探索和體驗（圖6）。

圖6 東側城市界面

進入園區，便可將車停入電動汽車充電站內充電，充電站采用大跨度的傘型結構，結構兩側吊頂采用木色格柵營造親切氛圍，前后兩跨結構交界處的玻璃天窗令天光彌漫并補充空間采光，在天窗下設置綠植等生態元素提升場所活力并營造親近體驗（圖7）；便利休憩空間置于入口二層平臺之下，支撐結構與充電站共構，有機延伸；入口兩側的電力講堂與社區接待中心結合通往二層平臺的階梯布置，通透幕墻使內外一體，利于營造社區氛圍；入口空間將電力設施與日常生活、自然元素與人工元素充分融合，使市民體驗其為人們日常生活賦能的具體場景。

圖7 入口空間：電動汽車充換電站

走上二層平臺，可一覽由各類電力展場所構筑的豐盛電力研學場景，沿平臺行走，各個展示空間各有亮點：4 個大小不一、高度錯落的科創聚落，將科研人員的日常討論與實驗互動情景面向市民（圖8）；再往前，置于電容電抗樓屋面的電力展廳扭轉角度直面來訪流線，展廳室內采用銀色金屬飾面，在屋面結構交界處布置發光燈帶，打造極具科技未來感的科普場所（圖9），沿室內踏步可進入連接500kV 電站的玻璃連廊，近距離感受電氣設備的工作場景；返回平臺，最后部分為單柱支撐的交互主控室，單柱結構塑造了其四面通透開放的展示界面，通過可視化信息展示系統展現電站平穩高效運行的良好現狀。

圖8 科創聚落

圖9 電力設備展廳

沿臺階向下走入中心廣場，天色漸暗，廣場能量燈帶逐漸由四周亮起向中心匯聚并點亮由數百個圓形感應裝置組成的踏電地面（圖10），當人們在該區域走路或跑跳時會產生電能，驅動周邊導流燈帶增強亮度，使市民通過親身互動體驗感受電力魅力；燈光在夜晚從包裹著建筑的U 型玻璃透出，用建筑語言傳遞看不見、摸不著的“電”這一主題。

圖10 廣場能量燈帶與踏電地面

園區內隨處可見的自然元素與高技未來的建筑品相共融，結合多維電力互動空間，打造充滿自然感、科技感的變電園區，營造了充滿魅力體驗的賦能公園。

結語

以“基礎功能高效運行+公共空間多維體驗”策略，塑造面向未來的城市基礎設施。番南變電站方案設計尊重變電站作為城市基礎設施這一根本屬性，結合其與產業園共建的潛力，將人與社會的新需求、多面向功能及在地環境有機融合，通過多元復合與場地重構，塑造了電力多維感知與互動體驗的新穎場景。當多元的公共功能稀釋了基礎設施單一的工程屬性，豐盛的事件場景被有意納入設計之后，基礎設施便能與市民日常公共生活產生良性互動，化“鄰避”為“鄰近”，成為未來城市基礎設施空間創新的有效途徑。

項目信息：

設計單位：華南理工大學建筑設計研究院有限公司、中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司

投標方案階段建筑設計人員：張振輝、陳瑋璐、黃翰星、周沫、程驚宇、江煒杰、李兆楠、周文昭、黃登、吳乃俊、李子力

投標方案設計時間：2021.03—2021.05

圖片來源：

圖1、圖2、圖4：作者自繪其余圖片來源于廣州變電站景觀及功能設計國際競賽（專業組）500Kv番南變電站投標方案文本