工業建筑設計新理念下的垃圾焚燒廠范文

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［摘要］垃圾焚燒廠既是工業建筑的一個具體類型，也屬于環保工程。結合了北京市平谷區生活垃圾綜合處理廠技改工程，分析和探討了運用當代工業建筑新理念進行焚燒主廠房設計的方法與模式，提出了垃圾焚燒主廠房融入綠色建筑理念的具體應用以及在挖掘文化性、地域性、時代性等多方面的設計策略。

［關鍵詞］工業建筑；垃圾焚燒；建筑設計

在我國，隨著城市經濟的穩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生讓人們開始尋求資源再利用的有效方式，達到能源的可持續發展。目前焚燒發電技術成熟普遍，接近生活垃圾無害化、減量化、資源化的處理目標，成為了今后一個時期垃圾處理的發展方向。該類型工程焚燒主廠房的建筑設計也成為行業內越發關注的話題。如何利用當代工業建筑設計的新理念，結合垃圾焚燒類環保工程的特點，做出合理的單體建筑設計，既滿足該類環保工程的實用性、經濟性要求，又能挖掘該類工業建筑的內涵和技術要點，成為建筑設計探究的方向。本文以北京市平谷區生活垃圾綜合處理廠技改工程焚燒主廠房建筑設計為實際案例，對以上問題進行討論與探究。

1工程概況及焚燒主廠房平面布局

北京市平谷區生活垃圾綜合處理廠技改工程，位于北京市平谷區東高村鎮南宅村南，生活垃圾綜合處理廠內。本工程以處理平谷區生活垃圾為目的，是以焚燒垃圾發電為主要處理工藝手段的環衛、環保工程（圖1），其焚燒垃圾部分產生的熱能可支持全廠用電，并將剩余電量上網輸電。規劃遠期日處理生活垃圾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、除塵設施、煙囪等組成，為廠區主要生產部門，布置在廠區的中部偏南。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）、垃圾池間、焚燒間、煙氣凈化間、汽機間和焚燒變配電室及附屬用房等6部分。在進行平面布置時，根據工藝流程及總平面占地面積較緊張的特點，將焚燒主廠房各部分組合成有機的集中式的整體，廠房間聯系方便，管線短捷，同時兼顧各廠房采光通風情況，盡量使辦公用房、控制室等人員經常活動的房間能獲得天然采光、通風（圖2）。焚燒主廠房作為廠區主要建筑單體和主要生產環節，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，體型最高點位于焚燒間處，其他部分建筑高度根據工藝設備和運行要求，從高到低依次為垃圾池間、焚燒及煙氣凈化間、汽機間及焚燒變配電室及附屬用房，平面示意如圖3所示。

2工業建筑設計新理念的應用

2.1融入綠色建筑發展理念

我國工業發展正在從粗放型向環保高效型轉變。綠色工業建筑可以有效地減少了工業運作過程中的能源浪費，并提高了員工生產環境的舒適性，提升了企業的軟實力，樹立了具有社會責任感的良好形象。本工程在進行綠色建筑設計中采取了如下幾種具體措施。

2.2在節地方面

（1）集中布置焚燒主廠房。根據生產工藝，整個廠房是一個聯系緊密的有機整體，這樣的集中布局有利于節約用地，提高生產效率。（2）在進行場地總體規劃和焚燒主廠房單體設計時，按照“一次規劃，分期實施”的原則，將近期建設與遠期發展相結合。在焚燒間及煙氣凈化間為遠期預留的一條焚燒線及相關設備提供了適當的安裝空間。（3）按照遠期規劃處理能力要求，現況垃圾池需要擴容，本次設計選擇保留現況垃圾池，同時將現況垃圾池池壁適當加高，以滿足遠期要求。這樣既節約了投資，又節約了用地。

2.3在節能與能源利用方面

（1）焚燒主廠房室內空間體量龐大、進深寬、高度高，室內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、墻面側窗等天然采光和人工照明相結合的光源獲取方式，其中首先應考慮天然采光，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，在滿足采光系數和通風要求的前提下盡量少開墻面側窗，優先選用了屋面采光帶采光。（2）焚燒主廠房的焚燒間、煙氣凈化間及汽機房在運行時都會散發大量熱量，室內溫度較高，因而加大廠房內的通風換氣顯得尤為重要。在焚燒間、煙氣凈化間內墻面下部設置進風百葉，同時在屋面布置通風天窗及屋頂自然通風器，在外墻高處布置高側窗，利用自然熱壓原理形成室內空氣循環，達到通風降溫效果。（3）焚燒主廠房內的生產車間和辦公值班空間采用不同的節能理念設計加以區分，例如焚燒主廠房內由于布置了大型焚燒鍋爐等散發大量熱量的設備，因此散熱、隔熱是該類房間重點考慮的節能要素；相反，附屬用房內的一些辦公管理用房、值班室、化驗室等可能長時間有人使用的房間，圍護系統的保溫性能是該類房間重點考慮的因素。本工程的焚燒間、煙氣凈化間主體結構采用鋼格構柱、屋面鋼網架形式，外圍護墻體采用仿鋁板效果的四面企口金屬復合純平板，內填玻璃絲綿保溫，比普通壓型鋼板外墻保溫隔熱性能更優。

2.4在節材與材料資源利用方面

在工業建筑尤其是市政類環保工程的工業建筑設計中，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，且無大量裝飾性構件的原則，根據工藝本身對于設備平面布置、垃圾池容量、吊車軌面標高及設備平臺的高度等基本限定尺寸，形成了廠房本身既成的體量造型。這是在節約材料方面應始終遵循的基本原則。同時，本工程根據廠房跨度和體量要求，主體部分選用了鋼結構形式，因為相比鋼筋混凝土結構，其具有強度高、自重輕、質地均勻、投資周期短、投資回收快、造型簡單明了、易于回收等特點。與鋼結構搭配使用的金屬圍護墻體，也屬于目前倡導的綠色建材，回用率高，有利于節材。

2.5在室外環境與污染物控制方面

垃圾池、垃圾卸料平臺、垃圾車運輸路線是廠區內易散發臭氣的幾個場所，其中垃圾池是臭氣散發的主要部位，如何有效地對垃圾池進行密閉及除臭處理是保證焚燒主廠房周邊室外環境、控制污染物的關鍵。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砌筑，臨時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于普通彩色壓型鋼板，在屋面板外側鋪設防水卷材，也進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，采用氣閘室進行分隔。

3挖掘文化性、地域性、時代性

工業建筑在滿足不同使用要求的同時，也應創造宜人、優美、有文化內涵、地域特色、時代風貌的建筑空間及環境，從而發掘并塑造獨特的企業品牌形象，豐富企業文化的內涵，賦予工業建筑新的時代特征。筆者認為，工業建筑設計的文化性、地域性和時代性是工業建筑設計的發展方向。

3.1在挖掘文化性方面

本次設計就以工程本身內在的環保主題為出發點，賦予場所積極的環境內涵，意欲帶動周邊環境向良好的方向發展，促使全社會提高對環境保護的重視程度，摒棄各類破壞環境的陋習。此外，為了擴大企業知名度、展示實力并加大環保宣傳力度，在焚燒主廠房內還設置了一個專門的環保教育宣傳基地，用于接待參觀、考察和培訓。該基地以入口接待大廳為起點，乘坐電梯來到附屬用房3層環教展廳參觀環保展覽，再到培訓教室聽取講解，最后通過一條封閉的參觀走廊，實地觀看整個生產線的工藝流程和設備運行情況。在參觀的各個環節，配合燈光、展板、實物、多媒體體驗等多種形象形成了全方位的環保展示效果。由此，整個廠房成為了一個對外宣傳的“大展覽館”。

3.2在挖掘地域性方面

本工程廠址四周是農田，外部環境空間特征消極，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。本次設計就將目光擴大到更大的平谷地域范圍尋找。平谷地區盛產的果樹、林木，是其生態產業的主要部分，同時，該地區還有舉辦一年一度桃花音樂節的傳統，以樹枝生長線條和跳動的音符這些代表著生機與活力的元素作為表皮機理的原生形態，以象征森林和環保產業的綠色調和大地的灰白色為主色調，形成了外墻豎向的機理效果和綠色調與灰白色調相結合的顏色搭配方式。特別是在沿廠外主要道路一側的南立面設計上將上述理念充分展現，在企業形象的對外展示和塑造上起到了十分重要的作用，并成為了該地區的標志性建筑物（圖4）。

3.3在挖掘時代性方面

由于科學技術的進步，新的建筑材料不斷涌現，也為工業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合純平板，其以時尚、美觀、大氣、挺拔的外表和快捷的施工速度，顯示了作為工業廠房外墻板的優越性，也展現了該環保企業的強大企業實力。

4結束語

本文結合了北京市平谷區生活垃圾綜合處理廠技改工程的實踐，分析和探討運用當代工業建筑新理念進行焚燒主廠房設計的方法與模式。綜合考慮綠色建筑、地域性、文化性、時代性是工業建筑設計的發展動力，也是建筑創新的前提和依據類似工業建筑提供借鑒。

參考文獻

[1]生活垃圾焚燒處理工程技術規范：CJJ90—2009[S].

[2]綠色工業建筑評價標準：GB/T50878—2013[S].

[3]何鏡堂.基于“兩觀三性”的建筑創作理論與實踐[J].華南理工大學學報（自然科學版），2012，40（10）：12–19.

作者：楊寧 單位：北京市市政工程設計研究總院有限公司