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［摘要］垃圾焚燒廠既是工業(yè)建筑的一個(gè)具體類型，也屬于環(huán)保工程。結(jié)合了北京市平谷區(qū)生活垃圾綜合處理廠技改工程，分析和探討了運(yùn)用當(dāng)代工業(yè)建筑新理念進(jìn)行焚燒主廠房設(shè)計(jì)的方法與模式，提出了垃圾焚燒主廠房融入綠色建筑理念的具體應(yīng)用以及在挖掘文化性、地域性、時(shí)代性等多方面的設(shè)計(jì)策略。

［關(guān)鍵詞］工業(yè)建筑；垃圾焚燒；建筑設(shè)計(jì)

在我國，隨著城市經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長與居民生活水平的不斷提高，越來越多生活垃圾的產(chǎn)生讓人們開始尋求資源再利用的有效方式，達(dá)到能源的可持續(xù)發(fā)展。目前焚燒發(fā)電技術(shù)成熟普遍，接近生活垃圾無害化、減量化、資源化的處理目標(biāo)，成為了今后一個(gè)時(shí)期垃圾處理的發(fā)展方向。該類型工程焚燒主廠房的建筑設(shè)計(jì)也成為行業(yè)內(nèi)越發(fā)關(guān)注的話題。如何利用當(dāng)代工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的新理念，結(jié)合垃圾焚燒類環(huán)保工程的特點(diǎn)，做出合理的單體建筑設(shè)計(jì)，既滿足該類環(huán)保工程的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性要求，又能挖掘該類工業(yè)建筑的內(nèi)涵和技術(shù)要點(diǎn)，成為建筑設(shè)計(jì)探究的方向。本文以北京市平谷區(qū)生活垃圾綜合處理廠技改工程焚燒主廠房建筑設(shè)計(jì)為實(shí)際案例，對以上問題進(jìn)行討論與探究。

1工程概況及焚燒主廠房平面布局

北京市平谷區(qū)生活垃圾綜合處理廠技改工程，位于北京市平谷區(qū)東高村鎮(zhèn)南宅村南，生活垃圾綜合處理廠內(nèi)。本工程以處理平谷區(qū)生活垃圾為目的，是以焚燒垃圾發(fā)電為主要處理工藝手段的環(huán)衛(wèi)、環(huán)保工程（圖1），其焚燒垃圾部分產(chǎn)生的熱能可支持全廠用電，并將剩余電量上網(wǎng)輸電。規(guī)劃遠(yuǎn)期日處理生活垃圾600t。其中新建焚燒主廠房14199.65m2．該工程包括辦公科研部分、垃圾綜合處理部分和生產(chǎn)配套部分。其中，垃圾綜合處理部分由前處理車間、焚燒主廠房、除塵設(shè)施、煙囪等組成，為廠區(qū)主要生產(chǎn)部門，布置在廠區(qū)的中部偏南。本工程焚燒主廠房按工藝流程主要包括卸料大廳（位于前處理車間內(nèi)）、垃圾池間、焚燒間、煙氣凈化間、汽機(jī)間和焚燒變配電室及附屬用房等6部分。在進(jìn)行平面布置時(shí)，根據(jù)工藝流程及總平面占地面積較緊張的特點(diǎn)，將焚燒主廠房各部分組合成有機(jī)的集中式的整體，廠房間聯(lián)系方便，管線短捷，同時(shí)兼顧各廠房采光通風(fēng)情況，盡量使辦公用房、控制室等人員經(jīng)常活動(dòng)的房間能獲得天然采光、通風(fēng)。焚燒主廠房作為廠區(qū)主要建筑單體和主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，體量較大。本工程焚燒主廠房南北長76m，東西寬113m，總建筑高度為49.80m，體型最高點(diǎn)位于焚燒間處，其他部分建筑高度根據(jù)工藝設(shè)備和運(yùn)行要求，從高到低依次為垃圾池間、焚燒及煙氣凈化間、汽機(jī)間及焚燒變配電室及附屬用房，平面示意如圖3所示。

2工業(yè)建筑設(shè)計(jì)新理念的應(yīng)用

2.1融入綠色建筑發(fā)展理念

我國工業(yè)發(fā)展正在從粗放型向環(huán)保高效型轉(zhuǎn)變。綠色工業(yè)建筑可以有效地減少了工業(yè)運(yùn)作過程中的能源浪費(fèi)，并提高了員工生產(chǎn)環(huán)境的舒適性，提升了企業(yè)的軟實(shí)力，樹立了具有社會(huì)責(zé)任感的良好形象。本工程在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)中采取了如下幾種具體措施。

2.2在節(jié)地方面

（1）集中布置焚燒主廠房。根據(jù)生產(chǎn)工藝，整個(gè)廠房是一個(gè)聯(lián)系緊密的有機(jī)整體，這樣的集中布局有利于節(jié)約用地，提高生產(chǎn)效率。（2）在進(jìn)行場地總體規(guī)劃和焚燒主廠房單體設(shè)計(jì)時(shí)，按照“一次規(guī)劃，分期實(shí)施”的原則，將近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展相結(jié)合。在焚燒間及煙氣凈化間為遠(yuǎn)期預(yù)留的一條焚燒線及相關(guān)設(shè)備提供了適當(dāng)?shù)陌惭b空間。（3）按照遠(yuǎn)期規(guī)劃處理能力要求，現(xiàn)況垃圾池需要擴(kuò)容，本次設(shè)計(jì)選擇保留現(xiàn)況垃圾池，同時(shí)將現(xiàn)況垃圾池池壁適當(dāng)加高，以滿足遠(yuǎn)期要求。這樣既節(jié)約了投資，又節(jié)約了用地。

2.3在節(jié)能與能源利用方面

（1）焚燒主廠房室內(nèi)空間體量龐大、進(jìn)深寬、高度高，室內(nèi)照度要滿足一定的要求。本工程焚燒主廠房采用由屋面采光帶、屋面采光天窗、墻面?zhèn)却暗忍烊徊晒夂腿斯ふ彰飨嘟Y(jié)合的光源獲取方式，其中首先應(yīng)考慮天然采光，可以盡可能降低人工照明的能耗。由于焚燒主廠房較高，清理外窗不方便，在滿足采光系數(shù)和通風(fēng)要求的前提下盡量少開墻面?zhèn)却埃瑑?yōu)先選用了屋面采光帶采光。（2）焚燒主廠房的焚燒間、煙氣凈化間及汽機(jī)房在運(yùn)行時(shí)都會(huì)散發(fā)大量熱量，室內(nèi)溫度較高，因而加大廠房內(nèi)的通風(fēng)換氣顯得尤為重要。在焚燒間、煙氣凈化間內(nèi)墻面下部設(shè)置進(jìn)風(fēng)百葉，同時(shí)在屋面布置通風(fēng)天窗及屋頂自然通風(fēng)器，在外墻高處布置高側(cè)窗，利用自然熱壓原理形成室內(nèi)空氣循環(huán)，達(dá)到通風(fēng)降溫效果。（3）焚燒主廠房內(nèi)的生產(chǎn)車間和辦公值班空間采用不同的節(jié)能理念設(shè)計(jì)加以區(qū)分，例如焚燒主廠房內(nèi)由于布置了大型焚燒鍋爐等散發(fā)大量熱量的設(shè)備，因此散熱、隔熱是該類房間重點(diǎn)考慮的節(jié)能要素；相反，附屬用房內(nèi)的一些辦公管理用房、值班室、化驗(yàn)室等可能長時(shí)間有人使用的房間，圍護(hù)系統(tǒng)的保溫性能是該類房間重點(diǎn)考慮的因素。本工程的焚燒間、煙氣凈化間主體結(jié)構(gòu)采用鋼格構(gòu)柱、屋面鋼網(wǎng)架形式，外圍護(hù)墻體采用仿鋁板效果的四面企口金屬復(fù)合純平板，內(nèi)填玻璃絲綿保溫，比普通壓型鋼板外墻保溫隔熱性能更優(yōu)。

2.4在節(jié)材與材料資源利用方面

在工業(yè)建筑尤其是市政類環(huán)保工程的工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，往往出于投資的限制，在廠房造型上做過多的裝飾基本上就是一種奢侈，因此本工程本著造型要素簡約，且無大量裝飾性構(gòu)件的原則，根據(jù)工藝本身對于設(shè)備平面布置、垃圾池容量、吊車軌面標(biāo)高及設(shè)備平臺(tái)的高度等基本限定尺寸，形成了廠房本身既成的體量造型。這是在節(jié)約材料方面應(yīng)始終遵循的基本原則。同時(shí)，本工程根據(jù)廠房跨度和體量要求，主體部分選用了鋼結(jié)構(gòu)形式，因?yàn)橄啾蠕摻罨炷两Y(jié)構(gòu)，其具有強(qiáng)度高、自重輕、質(zhì)地均勻、投資周期短、投資回收快、造型簡單明了、易于回收等特點(diǎn)。與鋼結(jié)構(gòu)搭配使用的金屬圍護(hù)墻體，也屬于目前倡導(dǎo)的綠色建材，回用率高，有利于節(jié)材。

2.5在室外環(huán)境與污染物控制方面

垃圾池、垃圾卸料平臺(tái)、垃圾車運(yùn)輸路線是廠區(qū)內(nèi)易散發(fā)臭氣的幾個(gè)場所，其中垃圾池是臭氣散發(fā)的主要部位，如何有效地對垃圾池進(jìn)行密閉及除臭處理是保證焚燒主廠房周邊室外環(huán)境、控制污染物的關(guān)鍵。本工程在焚燒主廠房垃圾池四周墻體，采用鋼筋混凝土池壁和加氣混凝土砌塊墻密實(shí)砌筑，臨時(shí)卸料門也采用了密封性能良好的提升門。在垃圾池屋頂部位，由于空間跨度較大，采用了鋼網(wǎng)架、鋼骨架輕型屋面板的形式，該類型屋面板的耐腐蝕性能大幅優(yōu)于普通彩色壓型鋼板，在屋面板外側(cè)鋪設(shè)防水卷材，也進(jìn)一步有效地封閉了所有板縫拼接處的縫隙。在垃圾池與其他房間的連通部位，采用氣閘室進(jìn)行分隔。

3挖掘文化性、地域性、時(shí)代性

工業(yè)建筑在滿足不同使用要求的同時(shí)，也應(yīng)創(chuàng)造宜人、優(yōu)美、有文化內(nèi)涵、地域特色、時(shí)代風(fēng)貌的建筑空間及環(huán)境，從而發(fā)掘并塑造獨(dú)特的企業(yè)品牌形象，豐富企業(yè)文化的內(nèi)涵，賦予工業(yè)建筑新的時(shí)代特征。筆者認(rèn)為，工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的文化性、地域性和時(shí)代性是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

3.1在挖掘文化性方面

本次設(shè)計(jì)就以工程本身內(nèi)在的環(huán)保主題為出發(fā)點(diǎn)，賦予場所積極的環(huán)境內(nèi)涵，意欲帶動(dòng)周邊環(huán)境向良好的方向發(fā)展，促使全社會(huì)提高對環(huán)境保護(hù)的重視程度，摒棄各類破壞環(huán)境的陋習(xí)。此外，為了擴(kuò)大企業(yè)知名度、展示實(shí)力并加大環(huán)保宣傳力度，在焚燒主廠房內(nèi)還設(shè)置了一個(gè)專門的環(huán)保教育宣傳基地，用于接待參觀、考察和培訓(xùn)。該基地以入口接待大廳為起點(diǎn)，乘坐電梯來到附屬用房3層環(huán)教展廳參觀環(huán)保展覽，再到培訓(xùn)教室聽取講解，最后通過一條封閉的參觀走廊，實(shí)地觀看整個(gè)生產(chǎn)線的工藝流程和設(shè)備運(yùn)行情況。在參觀的各個(gè)環(huán)節(jié)，配合燈光、展板、實(shí)物、多媒體體驗(yàn)等多種形象形成了全方位的環(huán)保展示效果。由此，整個(gè)廠房成為了一個(gè)對外宣傳的“大展覽館”。

3.2在挖掘地域性方面

本工程廠址四周是農(nóng)田，外部環(huán)境空間特征消極，場所特征模糊平淡，沒有可以參照的建筑物和肌理特征，更沒有可借鑒的文化性因素。本次設(shè)計(jì)就將目光擴(kuò)大到更大的平谷地域范圍尋找。平谷地區(qū)盛產(chǎn)的果樹、林木，是其生態(tài)產(chǎn)業(yè)的主要部分，同時(shí)，該地區(qū)還有舉辦一年一度桃花音樂節(jié)的傳統(tǒng)，以樹枝生長線條和跳動(dòng)的音符這些代表著生機(jī)與活力的元素作為表皮機(jī)理的原生形態(tài)，以象征森林和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的綠色調(diào)和大地的灰白色為主色調(diào)，形成了外墻豎向的機(jī)理效果和綠色調(diào)與灰白色調(diào)相結(jié)合的顏色搭配方式。特別是在沿廠外主要道路一側(cè)的南立面設(shè)計(jì)上將上述理念充分展現(xiàn)，在企業(yè)形象的對外展示和塑造上起到了十分重要的作用，并成為了該地區(qū)的標(biāo)志性建筑物。

3.3在挖掘時(shí)代性方面

由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新的建筑材料不斷涌現(xiàn)，也為工業(yè)建筑提供了新的形式。本工程采用了新穎的仿鋁板效果的四面企口金屬復(fù)合純平板，其以時(shí)尚、美觀、大氣、挺拔的外表和快捷的施工速度，顯示了作為工業(yè)廠房外墻板的優(yōu)越性，也展現(xiàn)了該環(huán)保企業(yè)的強(qiáng)大企業(yè)實(shí)力。

4結(jié)束語

本文結(jié)合了北京市平谷區(qū)生活垃圾綜合處理廠技改工程的實(shí)踐，分析和探討運(yùn)用當(dāng)代工業(yè)建筑新理念進(jìn)行焚燒主廠房設(shè)計(jì)的方法與模式。綜合考慮綠色建筑、地域性、文化性、時(shí)代性是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展動(dòng)力，也是建筑創(chuàng)新的前提和依據(jù)類似工業(yè)建筑提供借鑒。

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作者:楊寧 單位:北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司