摘要：遵循适用、先进、美观、经济的原则，在满足污水处理厂各建筑物使用功能要求的前提下，结合项目所在地的地方建筑的特点，满足业主要求，符合我国有关的规范、规程和规定同时在满足使用功能的前提下，尽量做到实用和美观。在环境设计、立面造型等方面力求清晰、简洁，以创造一个既有新意又有南国风光的园林式现代化工厂。
关键词：污水厂；建筑结构；绿化；构筑物
1.建筑设计
1.1 设计思想及原则
污水处理厂是人类现代文明的象征，是现代社会发展的重要标志性工程。除具有净化污水、保护环境的基本功能之外，而其自身的工作环境又处在由污到净的中间过渡状态。为了保护和美化城市并创造良好的内部工作环境，建造一个内在功能与自身环境相统一，外在形象与城市面貌相和谐的现代化污水处理厂的理念，自然而然地成了污水厂设计的指导思想。
工程设计的原则是：依据污水处理厂的工艺流程及其自身的特点，按照当地的城市规划、污水处理厂建设规模和《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》等有关建筑设计规范，确定功能分区及各建构筑物单体设计。设计中遵循安全、适用、经济、美观的原则，结合地形，依水顺路，相辅相成，既能实现功能要求，又能节省工程投资，既能创造良好的工作空间，又能达到人与自然的相互融合。
1.2 总平面布置与空间设计
根据地形、气象、水文和工艺流程特征，在总体设计中进行环境设计，在处理复杂的工艺流程及利于管理方便生活的过程中，努力创造一个宁静、和谐的厂区环境。把生产区的各建构筑物按工艺要求，有序有机的组合在一起，辅以绿地、道路、围墙为衬托，形成一个完整的建筑空间。
选取“A/A/O生化池+MBR膜处理”工艺举例，根据处理工艺的要求，总平面布置涵盖其贮水构筑物和附属建筑物。如粗细格栅池、AAO生化池及MBR膜处理系统、消毒池、污泥浓缩池、污泥调理池、除磷反应池、脱水机房、风机房、变电房、维修间、分配电间、综合楼等。平面布置上根据地形围绕工艺流程展开，使之结构紧凑合理，管线简短顺畅，交通联络便捷，巡视操作方便。对于有异味或噪声的设施，尽量在布置上使其相对隔离或通过绿化带隔离，以满足环境空间的要求。充分利用各建构筑物间的空闲地面种植花草树木，露出地面以上的水池外壁面均采用纸皮砖贴面，显现清新明快的观感。附属建筑物除满足功能要求外，在立面造型上与综合楼相协调，形成统一和谐多样的建筑群体。
1.3 建筑装修与构造
在建筑的外立面的外观设计及色调搭配上采用简洁的建筑风格外，再搭配简单的横向线条使建筑物外立面表现得更简洁大方打破宽大平面的呆板；同时通过大块面低窗和小块面高窗相结合的方式赋予每个块面明亮鲜艳的搭配，明亮宽敞的窗户布置消除了厂房的压抑感；再配合外墙饰面的选材，使建筑物既有个性又不失稳重、高雅，造型新颖美观、富于立体感，打破了厂房建筑惯有的冷漠、枯燥和不近人情的形象。
2.结构设计
2.1 结构设计原则
厂内的建筑一为单层或多层，构筑物多为半埋于地下的贮水池，常用的电脑画图和计算为天正建筑、广厦CAD、以及理正工程等软件。
结构设计满足工艺要求，遵循结构安全可靠，施工方便，造价合理的原则；根据拟建工程场地的工程地质、水文、气象资料及施工环境，确定各建构筑物的安全等级，优化结构设计；遵循现行国家和地方设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均能满足承载力、稳定性和抗浮等承载能力极限状态，以及变形抗裂、裂缝宽度等正常使用极限状态的要求。
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2.2 构筑物抗浮设计
污水处理厂的构筑物多为半埋于地下的贮水池，常会受地下水的浮托力，当浮托力足够大而又未采取适当的措施时，构筑物就会被浮起而失稳，或发生局部结构破坏。因此抗浮设计是构筑物设计的重要一环。场地地下水位与地表水有力学联系，随季节而变化，起伏较大，且随场地填高而升高。抗浮措施采用加厚底板或者增加底板挑出宽度来增加自重满足抗浮要求。
2.3 变形缝、加强带与防腐
对于钢筋砼水池，要求不裂（或裂缝宽度在0.20mm范围）不渗，是一项重要质量标准，也是结构设计中除了弯矩引起的力作用外需满足的配筋要点。对于由荷载作用而引起的裂缝可以通过计算解决，而由地基沉降或温湿度变化而导致的结构开裂问题，则需要构造措施等方法加以解决。如AA0生化池及MBR膜处理等大水池均属这类超长结构。通常采取的措施是，设置变形缝、加强带和在砼中掺加一定量的微膨剂等。
按一定间距设置贯通底板和池壁的变形缝，缝宽40毫米，内设橡胶止水带，用聚胺酯灌满缝隙，U型不锈钢压缝条封闭。为了平衡池内侧向水压力所产生的水平推力对基桩的作用，设置平衡筋。并通过掺加微膨剂的方法增长变形缝的间距。对于对变形具有较强适应能力而又不宜设置变形缝的圆形水池，或超长尺度不太大的矩形水池，通过适量掺加微膨剂和设置加强带的方法，而不设变形缝。这与通常采用后浇带的方法相比，克服了不能连续施工、施工处理烦锁，且新老砼结合部往往开裂等缺点，具有一定的先进性。
对于地下构筑物，防腐也是重要的结构保护措施。由于所处理的城市生活污水对钢筋砼结构无腐蚀，不需做特种防腐处理。据“地质模型”，选取合适的防腐措施。
2.4 主要构筑物单体设计
该类型重要的主体水池一为AAO生化池及MBR膜处理系统，该池体积大，大型钢筋砼水池如何防止砼收缩引起开裂，减少温差，湿差效应是搞好水池的抗裂防水工作，是本单体的关键所在。该池常采用以下三种方式，一是按规范每隔20米设伸缩缝一道，内设橡胶止水带，灌填聚氨胶泥密封止水；二是设置后浇带，待40天后即砼收缩完成后再进行后浇带砼的施工，后浇带砼加10-12%水泥用量的HE微膨胀剂加以补偿，且加强后浇带部位砼的养护措施；三是不设伸缩缝和后浇带，于砼中加入适量的砼膨胀剂，并在20米左右设置一条加强带，即不设缝的连续施工方法。经上三种方法都是较为成熟的可靠技术措施，各有优、缺点，可根据具体情况采用哪一种方法，可选取两种方法联合措施，例如在砼中加入微膨胀剂，适当加大伸缩缝的问题。
而另一重要单体为进水泵站，是粗格栅池提升泵站连体结构，埋地较深，考虑两种结构方案，A、采用钻孔桩加混凝土支撑稳定边坡土进行清基，按一般钢筋砼结构进行现浇施工。B、采用沉井结构。根据池体形状选择适宜的结构方案。
水池砼严格控制水泥用量和水灰比，工程水灰比控制在0.5以内，水泥用量控制在350千克左右。振捣密实，加强养护，及时回填、及时装水等都是防裂的有效措施；也是确保水池不渗不漏，减少温湿变形的主要措施。对于水池的结构设计除池顶荷载、池壁荷载及浮力的作用外，温差、湿差所产生的应力必须加以考虑。对水池具有破坏性的地震荷载主要是水平方向地震力，池壁、底板、附属构件均应按照抗震规范采用抗震设计。
2.5 消防与绿化工程
厂区以贮水池为主体，消防通道环绕各个单体建构筑物，形成环形消防通道。配套的绿化工程是构成公园式工厂的基本元素，起到调节气候、遮阴挡风、净化空气作用。生活区与生产区周边都有一条较宽的绿化带，以种植杆木逐渐形成一条绿化隔离带。厂区内其它绿化带以铺草皮、种植花草为主，建设一些小景，使整个厂区的景观变得错落有致、层次分明、和谐统一，充分体现出现代化园林工厂的特色。
总结
通过以上对污水处理厂的建筑结构及景观设计的分析，并结合我国的现状案例，提出了现代污水处理厂的建筑结构设计措施及方案，渴望本文能对一些同行起到一定的借鉴意义，使得在今后的污水处理厂设计中，突破当前的瓶颈和束缚，为我国污水处理厂的建筑结构设计打造另外一番景象。
论文作者:林主豪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签：水池论文; 构筑物论文; 污水处理论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 措施论文; 《基层建设》2019年第8期论文;