李秀月广西罗城仫佬族自治县水利局广西罗城546499
摘要:水利水电工程建筑设计时水电工程重要的组成部分,随着时代的发展,水工建筑设计也要有新的变化。本文结合水利水电工程建筑设计的相关理论,研究了水工建筑设计的创新思路和实践,旨在为推动我国水工建筑设计提供借鉴。
关键词:建筑设计;水利水电工程;水工建筑设计
前言现代水利水电工程受自然条件制约,工作条件复杂多变,并且施工难度大,对环境和自然的影响也大。这就要求水利水电工程技术人员必须广泛深入地掌握科学技术知识,在工程设计中以高度的责任心,深入实际,多方借鉴,反复比较,全面论证,才能圆满地做好设计工作。同时随着社会需求的变化,水利水电工程建筑设计也要用发展的眼光,走继承和创新相结合的路子,使水利水电工程的建筑设计与自然环境和谐统一,为周围居民、管理者以视觉享受。
1.水利水电工程建筑设计概述1.1水利水电工程建筑设计特点(1)个性突出。几乎每个工程都有其独特的水文、地形、地质等自然条件,设计的工程与已有的工程的功能要求即使相同,也不可套用,只应借鉴已有工程的经验,创造性地、个别地选定方案。并且大多水利水电工程建筑周围都有山、水环绕,在建筑设计时可充分利用这些有利条件,构建建筑与四周环境相互辉映的人文景观环境。
(2)工程规模一般较大,风险也大。不容许采用在原型上做试验的方法来选择决定最理想的结构。模型试验、数学模型仿真分析都很必要,也能起到很好的参考效用,但还都不能达到与实际工程的高度一致,因此,在水工设计中经验类比还是一种重要的决策手段。
(3)重视规程规范的指导作用。由于设计还没有摆脱经验模式,因此,设计工作很重视历史上国内外水工建设的成功经验和失败教训,用不同的形式总结为规范条文,以期能传播经验,少走弯路。
(4)在施工过程中,不可能以避让的方式摆脱外界的影响。因此水工建筑物经常会在未竣工之前,已建成的部分结构就已开始承担各种外部作用。由于设计的是一个逐步建造的结构,建筑物边施工边工作,因此,必须充分考虑各个施工阶段的工程状态,使之都能得到满意的安排。
1.2水工建筑物设计应注意的问题在设计水工建筑物时,由于水工建筑物只是设计中的一个子环节或子系统,是一个子系统活动,因此,设计水工建筑物时要有全面的观点,做到统筹安排,使建筑物设计达到工程全局既定目标的要求和最优。在设计阶段应及时与外部系统及相关环节沟通反馈,如通过成本及功能分析、投资及风险分析等水利经济分析成果与社会系统沟通,通过工期安排、安全度分析、施工导流方案、环境影响评价等与相关环节传递的信息,及时改进设计方案,使之最终趋于合理和可实施。
在设计过程中需要注意以下几个问题:①建筑物的使用功能:即其预期的目的、应起的作用、产生的效果和影响。
②系统的输入:主要是指需要由建筑物控制调节的水流,还有其他的物流、能流和信息流等。
③系统的输出:诸如输出的水流和电能等,以及对输出的质和量的要求。
④枢纽布置、建筑物在枢纽中的构成和配置、建筑物使用时的相互影响等。
⑤建筑物的环境:外部环境对工程建设和日常运行的影响及其发展趋势,工程对环境潜在的长期影响等[1]。
2.建筑设计实践以省内某大坝建筑设计为例,对其建筑创新设计进行了研究。
该建筑在设计中既保持传统文化,又体现了时代感,具体坚持了以下几个方面:1)宜小不宜大。由于该地区层峦叠嶂,平地极少,可建设用地十分宝贵,因此体量不宜太大。
2)宜矮不宜高。为了体现该地区当地的风土人情,不破坏自然景观,建筑设计时主要以低矮层数为主。
3)易土不宜洋。在工程考察时,充分考虑了该地区的历史文明,并结合当地文化,在建筑形式及建筑材料上都结合了当地“土”的特点,就地取材,不仅是建筑风格与当地建筑融为一体,而且满足了当地文化环境的需求。
4)宜简不宜繁。当地建筑风格均为简洁明了。因此再设计发电厂与管理用房时都秉承了这一传统造型,简洁古朴,厂房以长方形为主,管理用房则因地形要求设计成“L”形,避免繁琐。
此外,水工建筑与一般民居建筑不同,因此在外形上除秉承当地建筑风格造型外,还综合考虑了引水系统、主、副厂房等功能要求,合理、科学的运用通风、采光、照明等建筑手段,创造了宜人的工作生活环境。
3.建筑设计创新前景3.1创新思路的培养在设计方法论方面,创新思路的培养将有助于提高设计能力,为创造优美的水利景观奠定基础。
(1)具有批判地接受的态度,能从工作的多种角度提出问题。如:①选用的结构能否兼作其他用途;②能否采用其他结构;③能否改变或改造结构型尤材料、操作方法,效果如何;④能否挑选,如:坝址、坝线、动力源、施工方式、分析方法等;⑤能否调整安排,如:建筑物的组合方式、相互位置、顺序关系等。
(2)有彻底寻求的精神。如:在明确建筑物应有的功能后,确定影响建筑物设计的各种组成因素,对每个因素列举可用的方案,不抱成见地对所有的因素组合方式进行评选,如此彻底地探索常能发现意想不到的结果[2]。
(3)培养创造能力。理论学习如果不经过实践只能是纸上谈兵,真正的工程设计能力的培养需要经历实际工作的磨练才能掌握。工作中要保持追求创造性的动力,如:①对社会贡献的使命感;②对工作的热爱;③追求完美百折不挠的毅力等。
(4)破除思维定式的束缚。这是培养水利水电工程建筑设计的关键。在前辈工程师突破思维定式的历史性成果,但又是今日的思维定式。因此,对于建筑物设计应从这些内容中体会前人的创造开发经验,而不应拘泥于获得知识。
3.2水工建筑设计创新前景(1)充分利用和处理好水工建筑物提供的基底面积和最小限制高度:建筑师的创造需要建立在已经确立的建筑物体量基础上,才能塑造出具有适用性、感染力和美观的建筑,以丰富人们的精神生活。
(2)充分与周围环境相互融合:水工建筑物建成后,必然会对周围的外部环境产生一定程度的影响。或处于自然包围中,或与周围环境、建筑物共同形成群体。对于建筑师的创新设计,尤其应使水工建筑融于环境,注意破除那种只突出建筑个体的观念[3]。
(3)建筑设计的前瞻性和时代感:水工建筑设计的外部形态应从艺术的角度出发,在满足建筑功能的前提下,还要符合当地区域内的气候状况、材料资源、地形地貌等,留下反映当地风俗、当代社会和时代特征的建筑。
(4)妥善处理好建筑艺术与经济指标的关系:建筑建设离不开建筑材料,建筑材料的使用又影响着工程经济指标的评定,因此在设计时要充分考虑到建筑结构的经济性,确保建筑使用的安全性和耐久性,运行的合理性以及经济承受能力。
4.结语总的来说,在水利水电工程建筑设计时,要综合考虑河流生态环境保护与防洪、发电、灌溉、供水、航运等综合利用效益一并纳入设计方案决策系统,以确保社会经济效益和环境生态影响最优化目标的实现。此外,对于因水工建筑建设所带来的水库移民问题,可与库区生态环境建设相结合,即由从事农业转为从事流域植树造林、保护生态的任务,用水电效益对生态移民进行合理补偿。这就是保护与开发并重,实现开发中保护的和谐目标的任务。
参考文献:[1]林超.对水利水电工程中建筑设计的初步探讨[J].中国水运(理论版),2012(04)[2]翟东.水利水电工程建筑设计实践与创新[J].中国水利科技信息,2012(3)[3]熊红明.水利水电工程建筑设计实践与创新[J]人民长江,2013(6).