【摘 要】本文笔者结合相关实践经验，就垃圾焚烧发电厂的建筑设计进行了相关粗浅的探讨，主要围绕垃圾焚烧发电厂的总体布局、平面方案、立面造型、细部处理等方面入手，以期能够给类似相关工程项目提供点参考。
【关键词】垃圾焚烧发电厂；平面布局；建筑造型；厂房；密闭；地坑防水；防渗
【中图分类号】TU29 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）22-0039-02
随着经济社会的快速发展，城市现代化水平和环境质量逐渐提高，对城市生活垃圾的处理方式也由过去单一的填埋式变为多种处理方式，其中建立生活垃圾焚烧发电厂正成为目前大中城市处理生活垃圾的一种重要方式。从而对生活垃圾实行减量化收集、资源化利用和无害化处理，全面提高城市环境卫生水平。
1.工程概况
某垃圾焚烧发电厂项目，日处理1200t垃圾规模，是目前国内已建成运营的较大的垃圾焚烧发电厂(见图1)。下面结合该厂建设情况从建筑设计方面谈谈心得。
图1 某垃圾焚烧发电厂
2.垃圾焚烧发电厂设计工作的几点体会
2.1 垃圾焚烧发电厂项目组成及总平面
垃圾焚烧发电厂一般包括办公科研部分、焚烧发电输电部分和生产配套部分。
办公科研部分由办公、实验、职工食堂等组成综合办公楼，作为全厂的管理、运营中心。综合楼位于厂前区，通常处于主导风向的上风向，临近城市道路，靠近厂区人流出入口。
焚烧发电输电部分由焚烧发电联合厂房、烟囱、高压变配电室、地磅房等工房组成。该部分为厂区主要生产部门。联合厂房为本厂的主体建筑物，物流量大，运输频繁，通常布置在厂区的中部，不仅利于垃圾运输车的进出，也便于高压电的上网。地磅房与联合厂房之间的运输路线布置应合理流畅。生产配套部分包括循环水泵房、冷却塔、水池、污水处理站、油泵房及油库、化学品库等辅助用房，该部分为主厂房生产提供配套服务。配套厂房通常布置在主体建筑物一侧，同时，应考虑到油泵房、化学品库与其他建筑物、输电线的安全距离。
图2 平面布局
2.2 建筑造型
城市生活垃圾焚烧发电厂由于垃圾收集运输方式及服务半径的限制，在城市总体规划时，通常均匀地布置在城市外环线周边。厂址附近道路通畅，远离居民区，周边较为开敞。因此，垃圾厂主厂房往往成为该地段一个非常突出的标志性建筑物，建筑造型设计时，应充分考虑垃圾生产工艺的功能需要，以简捷、实用、高效的形象，体现工业建筑的韵律、简练和美感。
该垃圾焚烧发电厂位于该市外环，垃圾焚烧发电联合厂房由焚烧厂房、发电厂房、烟囱及高架引桥四部分组成。焚烧厂房位于全厂中心区，体量大，地位突出，是联合厂房的主体，建筑造型由4组弧形屋顶体块高低错落东西向展开，呈现一条变化的曲线和韵律，与西部高耸挺拔、圆弧平面的烟囱组成丰富的天际轮廓线。厂区内其他建筑物以主厂房为中心，从外墙色彩、细部构造上注重整体环境的协调统一。
2.3 厂房的密闭性要求
根据垃圾焚烧工艺流程，垃圾坑、垃圾卸料厅、垃圾车运输路线是厂区内易散发臭气的几个场所，其中垃圾坑是臭气散发的主要来源，如何有效地对厂房进行密闭处理是垃圾焚烧发电厂建设的关键。比较简单有效的方法是用实体墙及钢筋混凝土屋面板将垃圾坑完全封闭在一个空间内，同时室内设置大功率抽风机将臭气抽送到焚烧炉内燃烧掉，另外对屋顶采光天窗及墙体观察窗也要进行密闭处理，在垃圾坑与其他房间的连通口部，采用气闸室进行密闭设计。
本垃圾焚烧发电厂在垃圾坑建筑设计时，垃圾坑四周墙体选用混凝土砌块砌筑密实，而且在整个墙体上不开窗，很好地解决臭气散发问题。砌块外侧用金属波纹板作外饰面，既满足垃圾坑封闭要求，又保持外立面的整体效果。但在垃圾坑屋顶设计中，由于跨度大，采用钢屋架、复合压型钢板屋面。在运营时发现室内抽风机吸力不足，在屋顶处不能形成负压，特别在屋面排水檐沟处有气味溢出，后在堵漏工程中，实施补救措施解决此问题。
2.4 厂房平面布置与采光、通风
垃圾焚烧发电联合厂房主要有焚烧厂房、发电厂房、烟囱及高架引桥四部分组成，根据项目规模和用地情况，焚烧、发电厂房有分开和连接两种布局形式。
分开布局即将焚烧厂房与发电厂房脱开一定距离，并架设连廊相通，方便人员及管线穿行，使焚烧与发电厂房成为既相对独立又互通的两栋建筑物，改善各自的采光、通风条件，也使结构的基础简单、受力均匀、节约投资。其不足之处是焚烧厂房与汽轮发电机房及中央控制室相连接的管线增加，管线传输中有损耗，设备监控人员巡查路线增加。连接布局即将焚烧厂房与发电厂房贴紧形成一个整体，管线及人员流程都相对较短，其与分开布局的优缺点正好相反。
垃圾焚烧发电厂房主要有垃圾卸料厅、垃圾坑、焚烧间及烟气净化间组成，室内空间体量大、进深宽、空间高，通常选择屋顶采光。
垃圾焚烧发电厂房的焚烧间、烟气处理间以及发电厂房的汽轮发电机组在运行时都会散发大量热量，虽然设备进行保温隔热处理，但其室内温度依然很高，因而加大厂房内的通风换气显得尤为重要，国内外有些焚烧厂甚至将此部分敞开布置，不设墙体围护，便于散热。
本垃圾焚烧发电厂在主厂房平面布局时，对分开与连接两个方案，经过综合比较分析，采用焚烧与发电厂房分开布局方案，将两厂房拉开14m距离，形成一条夹道，作为运输通道或紧急消防通道。考虑到焚烧厂房主体采用大空间单层屋架结构，选择屋顶采光，照度均匀、效果较好。在垃圾焚烧发电厂房的焚烧间、烟气处理间，结合巡检平台开设多层通长侧窗，并与屋顶排风机组合，带走室内热空气，形成室内空气自然循环。同时在发电厂房的汽轮发电机间设置排风天窗，排出热气，降低室内温度。
2.5 垃圾坑的防水、防渗及渗沥液排出
焚烧厂的垃圾处理规模决定垃圾坑的体积大小，由于垃圾坑的长、宽、卸料口高度都受到一定地限制，通常垃圾坑底标高位于地下4~7m处，在长、宽确定的情况下，加深坑底标高，可以增加垃圾坑的库容量，但坑底愈深，其防水防渗要求愈高，处理的难度也较大。由于垃圾堆放时会有大量渗沥液排出，因此，在垃圾坑的底板和侧壁既要防止地下水进入坑内，也要阻止渗沥液渗到坑外。
目前，坑底做法有单层和夹层两种方法，单层做法构造简单，但对坑底坑壁施工质量及防水性能要求高，垃圾坑内渗沥液需另设收集系统排出。夹层做法将坑底坑壁做成双层，对底坑防水防渗增加一道保护，夹层内设计渗沥液收集系统，维修人员可进入夹层内清理检修，但夹层内须增加一套通风换气系统。
在本垃圾焚烧发电厂项目中，对坑底标高经过多次研讨，综合考虑垃圾坑容积、地下水位及水压、基坑抗浮力等相关要求后，最后将标高定在-6100m。坑底做法为单层防水混凝土底板及池壁，建筑防水防渗方面，基坑混凝土外侧用膨润土防水毯及水泥基渗透结晶防水涂层保护。建成后没有出现明显裂缝及渗水现象。在渗沥液收集系统中，原设计在坑底找坡，将渗沥液集中到二处集水口抽出，但由于集水口位置低、数量少，经常被垃圾堵塞。工地施工时，进行现场修改设计，在坑内一侧新建夹道收集渗沥液，将原有集水口位置抬高、数量增加，以满足垃圾坑渗沥液的收集处理。
3.结语
总而言之，垃圾焚烧发电厂是一项环境保护工程，在对垃圾进行焚烧处理同时，还须对焚烧流程中产生的废气、废水、废渣进行处理，若对三废问题处理不好，就会形成二次污染。垃圾焚烧发电厂具有许多自身固有的特点：工序多、工艺复杂，结构跨度大，空间高，建筑设计时会遇到许多新技术、新问题，建筑师在掌握好本专业知识的基础上，还应了解相关专业知识，在实践中总结经验，把每一个项目当成精品来做。
参考文献
[1]王小春，王雷，史艳辉.垃圾焚烧发电厂的设计与应用[J].内蒙古电力技术，2014/06.
[2]暴雅娴，贾彦武，饶汉东，李德喜.生活垃圾焚烧发电厂设计探讨[J].环境工程，2012/06.
论文作者:李丽清1,张嘉恒2
论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：厂房论文; 发电厂论文; 垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 布局论文; 卸料论文; 屋顶论文; 《建筑知识》2017年22期论文;