浅谈火力发电厂建筑设计中关于可持续发展的探讨

徐庄元

摘要：在火电厂现代工业建筑设计及建设中，如何利用可持續发展，综合提高火电厂的建筑设计水平已成为新的战略目标;本文以可持续发展作为论述基础，将“以人为本”作为设计理念，再融合国外先进的工业建筑思想，对在国内火力发电厂如何更好地落实可持续发展理念，对其建筑设计思路进行讨论分析。

关键词：可持续发展;建筑设计;火力发电厂

可持续性发展作为21世纪首要发展的主题，近年来一直受到社会各界的重视，建设部也定制并推出相对严格的“四节”标准即节材、节水、节能、节地，研究推广使用地热、太阳能等新兴可再生能源，开展不同地区的建筑节能示范，并已取得了不错的效果。可持续发展不仅仅指作单一的经济发展，而是通过经济、社会、生态三种不同系统，共同组成一个具有持续性相互联系的系统整体。随着可持续发展的不断推行，越来越多的国内建筑师也逐渐重视可持续性发展的实际可行性，在后续的设计中，针对能源、环境问题采用了一系列的保护措施，均取得了不错的成效。在火电厂设计方面，可持续发展的体现主要有：合理利用基地地形的优势，减少树木砍伐和土方开挖;选址远离人群密集地区，对于污染物的排放要严格控制，同时对周边环境加强治理的力度，力求做到节能减排以及对资源循环利用等等。本文在有关火电厂在现代工业建筑设计上，将从厂区环境和厂房建筑本身两个方面综合探讨可持续性发展的问题。

一、单体厂房建筑的设计思路

（一）合理利用空间的可变性

大跨度、大空间结构设计是现代工业建筑的主要特点，有利于缩短建筑工期、减轻建筑自重、减少能源和材料的消耗，有利于在后续的生产中能够根据功能的变更重新分割使用[1]。基于这种优势，很多公共建筑中都采用这种结构设计。在火电厂厂房的单体建筑设计中，灵活的设计结构更是可持续性发展的实际体现。

（二）提升人文艺术

除了要满足建筑物理需求及功能需求外，厂区建筑还应适当运用统一、对比、均衡、韵律等手法体现符合厂区定位的人文艺术，并厂区规划和单体设计中适当结合环境特点以及融入当地文化[2]。在建筑创作初期，从舒适、健康角度出发，综合厂房建筑的实际空间尺度，保证建筑能够空间合适，简单实用，还要简单自然。

（三）注意功能层次的组织

电厂建筑的设计首先要条件是满足分区功能的差异化要求，对交通流线做好分区及规划。而对于单体建筑的设计也要保证其灵活而多样的空间层次度，不要简单生硬地从空间角度分割室内与室外，而是通过空间之间的联系不断过度，给人感受到层次的美感。同时，在建筑型体的整体设计上，应该综合运用多层次的设计手法，在不同单体之间形成小群体，在群体和群体之间形成大的环境综合体。能够让人从厂房的建筑环境中感受到愉悦。

（四）保证建筑材料的安全性与环保性

对于建筑材料而言，其可持续性发展的细致体现就是对建筑材料的重复使用。目前，由于钢结构造价较高，我国建筑很少采用，转而采用大量的钢筋混凝土结构作为主体。但从设计角度而言，减少材料及能源消耗、减少建设的工期同样也能达到费用的节省。而厂房的后期使用中，相较于传统建筑材料，钢结构的维护成本也相对低廉，基本做到100%重复利用[3]，这正是可持续性发展的有力体现。如今，钢结构厂房设计已经广泛应用于大型火电厂主厂房的设计中，建筑门窗选用新型无机合成的阻燃材料，取代木材、金属材质，更环保高效;在建筑外墙上，只用轻质的复合板材，能做到防腐、防水、隔热的效果，而里面可以做到隔音、保暖，便于清洁。不仅经济适用，而且低成本，对环境不造成额外压力。

二、在厂区环境的设计上，遵循“以人为本”原则

21世纪以来，环境在发展中的比重越来越大，如今更是作为城市可持续性发展的重要体现之一。在人文观念不断进步，社会高速发展的同时，我们也对工作环境有了更高的要求。宜人的厂区环境、层次分明的厂区绿化不仅能保障工人的身心健康，也能进一步提高人员的工作效率。因此，厂区环境的设计要严格遵循“以人为本”的设计理念，尤其是厂区绿化工作，以创造怡人舒适的环境为目的，从美化环境、减弱噪音、减少污染，乃至净化空气的角度出发，建立良好的厂区环境，做到环境、人、工作效率的有机高效结合。

（一）减弱粉尘和噪音对厂区环境的影响

对于传统的火力发电厂，噪音和粉尘是不可避免的环境问题。噪音来自发电厂设备、车间，粉尘则主要来自粉煤车间和煤运过程，但这些都是火力发电不可避免的问题，究其缘由，属于火力发电工艺的一大缺点。为此，对于噪音和粉尘，火力电力应对环境有着更为严格的要求。设计师无法从电厂生产工艺上找原因，但从环境保护的角度而言，仍然可以规避掉大量的问题。根据声学原理，合理利用障碍物如建筑物、高大树木对噪音降噪，减弱对其他生产部门及职工居住地的影响。同时，使用电除尘技术对转运站、煤仓室进行除尘，其效率可达到99%[5]，同时自粉尘地段多布置不同层次的植被，分步减弱粉尘的污染。

（二）合理设计厂区绿化

目前电厂区的环境设计存在很多问题：绿化形式单一、设计手法陈旧缺乏创新，布局缺乏创新以及人造景观过多与厂区及周围的生态环境不协调等。造成这一系列情况的原因有很多，大多设计师没有全面考虑厂区的绿化规划系统，千篇一律地使用统一版本;没有充分利用各种空间进行布局，厂区绿化只存于表面，只做地面植被的栽培，绿化形式相对单一，同时，没有照顾到工人的实际需要，使用了大量人造假景。

为了在后续的设计中规避掉此类问题，以下的几个方面，应该是未来火力发电厂厂房设计师们重点考虑的对象。一是绿化形式多样化，在设计火电厂绿化形式时，首先要考虑当地的环保要求，然后再根据火电厂实际的地理地貌综合分析，将“花园式厂区”作为厂区环境建设的最终目标[6]。然后根据植被的色泽、种类、高低的综合规划、科学比对，从宏观角度对绿化带做整体的布置，做到布置的整体性和合理性。

此外，厂区的绿化布置要充分利用场地边角、公路两侧的空闲位置，不应额外增加厂房用地，例如，档土墙坡面、架空管廊下、建筑物房前屋后、水处理室附近、冷却塔边缘、粉煤灰车间周边、贮煤场等工业使用率低的地方，都是作为绿化设计优选用地。另一个则是要整体达到和谐统一，将电厂建筑及其周边环境看作一个有机的整体，电厂的建筑设计不以影响、破坏自然环境为代价，尽量维持山体、水体原本状态，对于有着较强破坏性的建设施工时，更应提高对环境的保护。最后，作为设计师，更应当努力让作品为环境增加亮点，使自然环境与工业环境相辅相成，形成整体一致的和谐生态环境。

三、小结

综上所述，地球只有一个，而人类不节制地发展中，生态环境质量在不断地恶化。作为能源单位的火电厂而言，其工业建筑的可持续性发展只是一个小小的开始，距离最终目标仍然有很长的路要走。但相信未来，随着人们的观念不断转变，尤其是建筑行业设计师们的设计理念逐渐丰满之后，将持续助推火电厂可持续性发展化的工业建筑布局。

参考文献：

[1]王坤朋，纪伟东，刘琳，等. 火力发电厂厂前区建筑绿色设计策略探讨[J]. 建筑节能，2019，47（8）：101-106.

[2]胡俊. 火力发电厂建设中降低厂用电耗的研究[J]. 电力系统装备，2019，8（22）：21-22.

[3]刘文辉. 火力发电厂环保产业的新型发展路径探析[J]. 城市建设理论研究（电子版），2019，12（6）：150-150.

[4]崔宇. 总图在火力发电厂设计中的重要性[J]. 大众标准化，2020，316（5）：43-45.

[5]石润. 地域特色文化在建筑设计中的应用——以垃圾焚烧发电厂建筑设计为例[J]. 文化产业，2019，130（9）：47-48.

[6]王玉军. 浅议火力发电厂建设过程中业主需重点把控的设计质量要点[J]. 内蒙古科技与经济，2019，80（20）：27-28.