給排水工程的建筑設計

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　一、問題的由來

　　隨著社會的進步和人類對工作環(huán)境、生活質量，特別是對美的追求的不斷提高，人們已不再滿足于原有的一套設計習慣。并且隨著我國市場經(jīng)濟的確立，為了在競爭激烈的市場中求得生存和發(fā)展，更要求對以前不受建筑設計重視的給排水工程的設計來一個較大的改革，以適應日趨變化的業(yè)主市場。

　　長期以來，給排水工程設計采用的是一種封閉靜止的方法，就工藝而工藝，就生產(chǎn)而生產(chǎn)，僅僅只是為了滿足單一的一種功能，沒有綜合地考慮各種要素，因此工程的最終結果必然不能全方位地滿足業(yè)主的各方面要求，更不能滿足日趨重要的環(huán)境要求。

　　近年來給排水工程設計的經(jīng)驗教訓告訴人們必須在設計的觀念上要有一個較大的革新，或者說必須有一個新的認識才能真正確保給排水工程的設計質量的提高，即良好的功能和良好的建筑形象的高度統(tǒng)一。良好的功能可為生產(chǎn)和管理人員創(chuàng)造舒適安全和整潔優(yōu)美的環(huán)境，從而提高勞動生產(chǎn)率；而良好的建筑形象也是一種功能，這種功能不光是物質上的還有精神上的。

　　水廠建筑的特點：一是工業(yè)建筑范疇，但不能忽略其美觀；二是建筑物匍伏于地，尺度不大，并且形式單調均一分散、變化不大；三是構筑物所占比重特大，表現(xiàn)在體量悶沉、笨重，而且一般布置在廠區(qū)平面顯眼的中心位置；四是污水處理廠氣味重而難聞；五是為使水廠的環(huán)境更加接近自然，需有大面積的綠化。因此，水廠的建筑設計的意義倒并不完全在于如何做好工藝（這是很重要的），如何畫出一張美麗的圖畫，而在于其理想的目標能得以實現(xiàn)，完美的構思能得以表達，合理的功能能得以兌現(xiàn)，以及優(yōu)雅的環(huán)境能得以體現(xiàn)。為了達到這個目的，水廠的建筑設計首先應該在確實掌握豐富的信息、詳實的資料的條件下，在加強內部工種聯(lián)系的前提下，在正確的設計原則指導下和正確的方式組織下，有步驟、有計劃地應用現(xiàn)代化的科學方法和先進的技術手段去加以制訂（其中還要特別重視國外的各種先進經(jīng)驗）。我們不能把設計的全過程看成是一個封閉———自立門戶的模式；單一———就事論事的模式，穩(wěn)定———一成不變的模式；而應該看成是一個持續(xù)發(fā)展的、不斷開放的、經(jīng)常變化的動態(tài)體系，才能確保設計出一個完美的優(yōu)秀工程。

　　二、要注意的幾個因素

　　1工藝流程的要求

　　給水處理廠即一般常稱的自來水廠。由于原水水質不同，工藝流程有各種組合，但它的基本工藝為混合、絮凝、沉淀、過濾和消毒。在城市水廠中，基本流程為原水→一級泵房→加藥→絮凝池→沉淀或澄清池→濾池→消毒清水池→二級泵房→用戶。水廠內的主體處理構筑物中沉淀池、濾池基本上都高出地面，只有清水池可以埋入地下，而當沉淀采用平流式沉淀時，其池長達100余ｍ，在水廠中會形成單調冗長的池體，都需加以仔細設計。

　　大多數(shù)的城市污水處理廠的流程一般為提升后的污水重力經(jīng)格柵→沉砂→初沉→曝氣→二沉→消毒→出流。如果排入的水體是感潮水體，有時亦會在處理水排入前有提升泵站，以解決高潮時污水廠的出水問題。

　　對于地下水位高的地區(qū)興建的污水廠，為了解決構筑物的空池抗浮，往往以出水末端構筑物的高度為控制，而將進水泵站以后的構筑物以高出地面3～4ｍ布置，這樣就必須對這種沉悶不堪的大體量砼面作建筑處理，同時也必須對池間聯(lián)系的狹小的通道走廊作恰當?shù)慕ㄖ幚?，否則作為一個整體環(huán)境來講是極不理想的，往往也不易被人們所接受。

　　2總體規(guī)劃的要求

　　總體規(guī)劃非常重要，它是設計的靈魂。在規(guī)劃時首先要有一個總體布局的構思，其中應包括：工藝布局的合理、道路走向的清晰、廣場的適宜、地域的平衡、人流的互不交叉和公建用房（即生活區(qū)，其中包括辦公、科研、試驗、管理、會議室、食堂、廚房等內容）的最佳布置，然后按照

　?、俟δ芊謪^(qū)合理、簡捷、便利、經(jīng)濟的原則；

　?、陲L向、日照、地形有利的原則；

　?、蹣媹D優(yōu)美、對比均衡、空間流通的原則等，根據(jù)工藝流程的要求，結合廠址的自然條件及環(huán)境條件（包括地形以至地質條件、廠外道路系統(tǒng)、綠化條件、朝向、原有建筑物等）來進行總體規(guī)劃。在總體規(guī)劃中必須注意要創(chuàng)造良好的日照、空氣和通風條件，還要盡量避免噪聲的干擾，合理安排和大量利用綠化，把生態(tài)環(huán)境放在首位統(tǒng)一規(guī)劃（特別是廠前區(qū)），然后將建筑物（或構筑物）布置在經(jīng)過深思熟慮的綠化等環(huán)境中。在綠化設施中須充分考慮到生態(tài)綠化和景觀綠化的有機結合，并多種植些可以釋放有益氣體和減少塵埃的樹種，以改善廠區(qū)環(huán)境，減少空氣污染，提高廠區(qū)的明潔度。

　　同時，建筑物（構筑物）的設計原則還必須在立足于“環(huán)境、空間、形式”三者統(tǒng)一的原則基礎上，使群體形象和個體形象都能表現(xiàn)出一種內在的含蓄和諧調，并通過曲直、高低、虛實、明暗、黑白、凹凸、方圓、上下等造型元素和設計手法的運用充分體現(xiàn)出工藝工程設計的新境界。

　　3傳統(tǒng)觀念的改革

　　傳統(tǒng)是指技術上、文化上歷史的凝聚、沉淀和積累，它是人們長期經(jīng)驗和教訓的總結，是固有的客觀存在。它之所以能長期繼承，經(jīng)久不衰，并在某些方面形成一種固有的心理態(tài)勢，就是因為它具有一定的吸引力和耐人尋味的余韻，因此它往往極易被人們長久地、習慣地循套，自然地襲用，即使有時會出現(xiàn)一些問題和不足，但對成功來說總往往可加以原諒，或者最后說總的還是成功的。我們如果辯證地看，則可以這樣說，在繼承傳統(tǒng)之余必須要有充分的創(chuàng)新，即從“現(xiàn)實的需要出發(fā)對傳統(tǒng)作轉變的工作”。如果工藝總是老一套形式，形式總是老面孔，色彩總是陳調重彈，即使在功能上還可以過得去，能滿足業(yè)主的一般要求，但從社會發(fā)展來看，從兩個文明來看，無論如何在組織形式上、在事先指導上、在各專業(yè)的協(xié)調、在通氣上都應該重新思考，不能一味循舊。在工藝上必須要創(chuàng)新、要提高、要有些新東西。在選型、色彩上必須要美觀、要有所升華，否則就不能使業(yè)主感到非常滿意，不能心情舒暢。為此可以說挑戰(zhàn)創(chuàng)新是必須的，是絕對的，沒有創(chuàng)新就會暮氣沉沉沒有生氣，就不能前進。

　　4防止專業(yè)之間的各行其是

　　長期以來，給排水工程的習慣做法是工藝一馬當先，先提出設想，后再遞交給其它各工種，盡管各工種可以回提條件給工藝，但由于已成習慣，且因為各專業(yè)對工程總的概念認識不足而未能充分進行必要的商榷了解，互相質疑，因此就提不出內在的、關鍵的問題，致使矛盾隱蔽得不到圓滿的解決，有時還會引起返工，最后造成木已成舟的尷尬局面，導致項目得不到最佳的方案，達不到最理想的質量。

　　從管理科學上來說事先指導，預先協(xié)商，不把問題的解決拖到最后，這是最科學也是最有效的工作方法。如果一個專業(yè)的設計，一味地關在工作室里，并且總是閉門苦思（即沒有和其它有關專業(yè)認真商量研究），就只會把這些設計（即使是本專業(yè)中最優(yōu)秀的設想）從一個社會現(xiàn)象變成了一個孤零零的個體，并且將這個專業(yè)完全裹入到“絕對正確”之中而一絲也動彈不得，其結果必然是感覺遲鈍且視感平平，最后遠不能滿足業(yè)主的總要求。因此，在整體設計中要非常重視事先的協(xié)調，重視事先的各有關專業(yè)的參與協(xié)商，并且必須認識到這不光是一個單一的項目也是一項系統(tǒng)工程，其優(yōu)劣的關鍵必然是組成這個組織內的各有關要素的綜合，而決不是一個主導專業(yè)的所為（當然，它是很重要的）。所以決不能允許各專業(yè)各行其是，或者說是過分地突出自己，而缺少必要的整體相融性。只有通過組織有序的精心的全面的設計安排，我們才能把一個初看好像支離破碎、意見分岐、沒有完整性的模糊、凌亂的印象，變成一幅詩意盎然、變化有序、排列恰當、構圖完美的圖畫。

　　5建筑設計的重要性不可忽視

　　長期以來，由于歷史的原因，建筑設計（特別是工業(yè)建筑）在思想上趨于封閉狹隘，在形式上趨于呆板一律，在色彩上趨于灰暗、單調，總之建筑在如何體現(xiàn)滿足人類的舒適和精神要求這方面考慮得太少了，更談不上在美觀的構思上多下功夫，而只片面單純地理解為單一的功能性構筑物，僅為滿足生產(chǎn)而已，別無它求，諸如環(huán)境、空間、選型、尺度、色彩等方面都無關緊要也無須多考慮。

　　因此在工業(yè)建筑中，建筑的地位一直不高，也沒有什么發(fā)言權，最后造成廠區(qū)建筑不美觀，品味不高，大家不滿意。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們已不僅僅滿足于需要有一流的先進的工藝、能生產(chǎn)出較好的社會需要的產(chǎn)品，人們的追求向更高層次發(fā)展，更需要有一個包括優(yōu)美的環(huán)境，良好的工作條件在內的賞心悅目的舒適的氛圍，更需要防止和減少工業(yè)建筑常有的廢水廢氣對周邊環(huán)境的污染。這就需要進行全方位的綜合的建筑設計，對污染進行充分有效的處理，保證有清晰的水質和潔凈的空氣。建筑設計雖然不像工藝設計那樣直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益，但從全局、長遠的效應來看，其對提高生產(chǎn)效率、保障職工的身體健康、社會的文明都能起到很好的、積極的能動作用。因此，我們有必要對給排水工程中建筑設計這個概念有一個新的認識，它必須是全面的、綜合的、整體效應的結果并必須在整個設計過程中貫徹始終。設計實踐告訴我們應該有一個懂總圖的設計師來進行總的牽頭、控制和協(xié)調，平衡各專業(yè)，取其所長限其所短來達到最佳的視覺效果，我們暫且稱此設計師為總協(xié)調建筑師吧。在建筑設計全過程中，總協(xié)調建筑師要始終以能形成最佳環(huán)境景觀的觀念為依據(jù)，充分考慮到工藝流程的最先進、最便捷，結構布局的最經(jīng)濟、最合理，不斷地向各有關專業(yè)的負責人就當?shù)丨h(huán)境景觀的形成進行有方向性的引導，并不時向他們提供大家能接受的各種狀態(tài)建議或者能取得平衡的一些構想，以達到最廣泛的共識，統(tǒng)一的行動。

　　為了對全局進行有效的控制，總協(xié)調師還要根據(jù)其對環(huán)境景觀形成的基本觀念預先策劃制定各項設計細則，它將作為整體設計的原則引導各個單體在循序漸進中得以貫徹、實現(xiàn)、完善，起到啟發(fā)創(chuàng)新的作用。在此前提下，又要避免造成對各單體專業(yè)自由構想的束縛，以細則為依據(jù)進行整個設計運作的協(xié)調，在各專業(yè)之間按照具體的變化情況就整體和單體銜接部分之間進行柔和的調整，使之達到統(tǒng)一。

　　此外，總協(xié)調師還要在尊重各專業(yè)特點的前提下，為實現(xiàn)全局的一種“緩和寬松的秩序”而進行工作，也就是說總的協(xié)調是指制約的開放性，或者說是在整體觀上充分保持單體設計（專業(yè)設計）者的自立性，充分發(fā)揮其個性特點，把所謂的束縛性因素限制在最小的范圍內，最后達到辯證的統(tǒng)一，即互相限制了各自的不足，又保留了各自長處，而且彼此心情愉快，形成最佳的綜合效應。

　　三、建筑物的設計處理大體有以下的一些手法：

　　1公共建筑

　　（1）總平面要結合地形地貌，因地制宜，構圖優(yōu)美，比例勻稱，并注意韻律。

　?。?）功能相近者盡量合并，減少地面分散的構筑群，要做到大中見小、見透。

　?。?）要處理好內外部空間，做到寬松、明亮、空透、輕靈。

　?。?）立面和平面都力求避免過于平直、呆板，可適當組織上下、左右、高低參差，和配以局部的弧形以示流暢、舒適。

　?。?）色彩上可區(qū)別于廠區(qū)建筑，但又不能太過于突出，必須符合統(tǒng)一中求變化的大原則，即在和諧中求局部的突變和醒目。

　?。?）屋頂?shù)奶幚砜梢栽谄轿蓓數(shù)幕A上適當配以小斜頂，或局部注以建筑符號起到全區(qū)的點綴、裝飾之用。

　　2生產(chǎn)性建筑

　?。?）合并同類型相近功能的設施，多占天，少占地。

　　（2）平面要簡樸，要注意構圖均衡，立面處理不宜運用過細的線條，要突出塊形，要有厚實感。要注意虛實對比，高低有序，前后層次，交錯合理。窗子形式可作為一種圖案，多求變化。

　　（3）要注意細部設計，任何一種粗心大意、不拘小節(jié)都會給整個建筑帶來敗筆。特別要注意室內的線路，管道、孔洞都要精心設計，合理安排，一般不暴露在外。

　?。?）色彩處理宜平淡整潔為主，另配局部點綴，其鮮明程度要次于廠前區(qū)建筑的色彩處理。

　?。?）要考慮到建筑物的連接體處理，可以理解為是一種過渡，進行超常規(guī)的處理，并顧及相互的空間和環(huán)境。

　?。?）屋頂?shù)奶幚砜陕酝瑥S前區(qū)建筑。

　　結束

　　語綜上所述，給排水工程的建筑設計是一門多學科又“色、香、味”俱全的特殊工程，牽涉到的因素方方面面，千頭萬緒。本文因涉及到的面較廣，工藝流程也較復雜，目前還存在著不少亟待解決的理論與實踐的關系問題，由于這方面的理論較缺乏，實踐不夠，因此肯定會有許多不足，但不管怎樣只是想通過本文能對水廠（污水廠）的建筑設計全過程引起重視，作為提高水廠（污水廠）整體設計質量的一種嘗試、探討。