摘要:建筑设计是水利工程设计中的一个重要组成部分,对水利工程发挥着不可替代的作用,水利工程中的建筑设计应根据美的原则,构筑凝固的艺术,以满足感观上的要求。文章结合笔者的工作实践,阐述了水利工程建筑设计思路,从而针对建筑设计中相关措施进行了分析,并提出了建筑设计的发展趋势。
关键词:水利工程;建筑设计;问题;措施
随着我国经济的飞速发展,水利工程建筑在追求高品质的基础上越来越注重视觉效果,很多水利建筑与旅游景点相结合,使之成为旅游景观的一部分。随着水利工程的进步与发展,其布局与环境矛盾日益突出 因此,水利建筑要求进行全面规划、合理布局、统筹兼顾、综合治理,实施“以人为本、水利建设与生态环境和谐发展”的新发展战略,高质量的进行水利工程建筑设计,以适应现代社会对水利发展的高要求。
1 水利水电工程建筑设计思路
目前众多水利工程坐落于山水之中,与大自然相得益彰。在进行水利工程建筑艺术创作设计时,应考虑到水利工程并非全年运行,长的运行时间也几个月,短的运行时间甚至只有汛期的几天的特点。水利建筑应充分利用大自然所赐予的原始生态景观,并与建筑艺术创作设计相结合,将原本只有单一功能的水利工程建筑转化为不仅具有水利功能还能观光旅游的水利工程观光景区,最终实现观光水利建筑业的发展目标。
1.1水利工程的特点
规模宏大的水利工程和其他一般的工程有所不同,且对环境有着深远的影响,为此需要对水利工程要求必须特殊严格。这种不同在地质方面的体现如下:
(1)对环境地质的普遍性和深远性影响。水利工程包括拦水建筑物,引水、导水建筑物及被拦蓄而形成的水体。由建筑物和水体的自身重量,水体的侧压力、渗透压力,风浪压力及水体渗入地下诱发地震引起的地震力,开挖人工边坡、地下洞摩引起岩体应力重分布而出现的附加应力等等均作用在地壳表层。水利工程对环境地质的影响力是其他任何工程都无法比拟的,特别是水利工程所带来的反作用更是巨大,对工程本身、生物的生存环境、地质环境、气候甚至是其他经济活动等都会产生严重影响。水利工程的地质环境会因为水工建筑物和库水形成的附加应力、渗流作用范围内会产生一系列的变化,重力坝坝基下沉、滑移、旋转;拱坝拱座压缩变形;围室洞岩变形破损;水库蓄水会影响水库周围的水文地质变化,诱发地震、砂土液化、区域稳定性低等等。
(2)环境地质的严谨性。为确保水利工程能够安全稳定运行,对地质环境的质量、容量提出了特殊严格的要求。
(3)地质环境改变的复杂性。水利工程绝大多数取决于经济地理环境条件选址,很少依据地质环境条件选址,因为能满足水利工程要求的地质环境条件十分稀少。近年来,水利工程的规模越来越大,能够满足水利工程要求的地质环境条件越来越少,需要改造地质环境的任务越来越重。建设水利工程时不仅要改造地质环境,同时还要保护地质环境、减少以至消灭地质灾害,无疑是增加了水利工程施工的难度。
1.2环境地质对水利工程的影响
在设计初期要事先调查好当地的地质情况,由于水利工程是将地质内的土壤水位提高,使其土壤水量饱和、升高,减小内聚力等。为了不造成地表因不匀称沉降,就要有效的增大土体抗剪强度,这也是水利工程设计与建筑设计的不同。在考虑水体影响的因素下,也要注重黄土地区的勘察。由于黄土是因特殊气候影响而形成的,因此要多加注意其微观形成。我们还要从各个方面综合研究分析出抗震、经济合理、功能俱全的设计。
要充分考虑地质环境对水库工程建设的影响,比如水库周边的边坡再造问题及环境地质对干旱或半干旱地区及环境地质沼泽化的影响,再进行水利工程建筑的设计。无论因为水利工程水位上升,还是因为水位下降都会改变原有的水体的地质环境。例如,抽取地下水就会造成局部的水位下降等。根据现代新的治水思路,要在坚持建设水利的同时始终注重保护生态环境,水利建设的技术人员要注意各个阶段的环境变化来进行更加深入的问题研究以及更好的全面发展。
2 水利工程建筑设计措施
2.1总平面设计
水利建筑总平面设计一般包括水利工程主体建筑物和其他配套设施的总平面布局,主体建筑物一般包括闸、坝、泵站等,配套设施包括管理用房、生活用房、绿化、活动场地等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以泵站为例进行总平面设计,泵站枢纽一般包括的建筑物有:泵房、配电房、办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、锅炉房、大门传达室等附属建筑。过去的总体设计中,往往只做水工工程位置图,而不做配套建筑和环境总体规划设计的传统设计模式,这样缺少了对建筑的合理布局和对环境的规划,总图往往有大片位置无设计内容,对这一大片空白区建设单位对其的使用和建设存在普遍的盲目性和无序性。我们调整了过去老的设计模式,详细规划和建筑环境设计环节,基于水利建筑一般坐落在城市边缘或离城市较远,常与风景区结合等特点,水利建筑的总平设计不仅要满足基本的使用要求,做到功能分区布局合理,内部交通流线简洁顺畅 有序,建筑物之间联系方便,减少不同使用功能之间的交叉干扰,而且应注重环境设计 同时各个建筑物也有集中和分散各种布置方式,各有其优点,具体采用哪一种布置方式,则应因地制宜,根据具体环境而定,或突出建筑,或强调环境。
2.2 建筑平面设计
平面设计与总平面设计相类似,它也是将建筑和水工相协调,共同把握水利建筑的平面布置形式。建筑艺术与水工结构是一个不断磨合以寻求相互适应、相互提高的配合过程。建筑的专业性将重点放在建筑尺度和安全性方面,保证综合有效的利用建筑空间。而水工则是注重在设计过程中按照水工设计规范,尽量满足水利条件和机泵设备安装的要求。二者在专业性的基础上多方面研究与商讨,一方面能够促使相互协调,将水利建筑的艺术性发挥得淋漓尽致,另一方面,两者的巧妙结合可达到优化设计、减少投资和美化环境的多重目标。水工设计不仅为水利工程建筑设计的艺术化提供了技术保证,而且为创建新型的景观水利工程和城市化水利工程夯实了基础。
2.3 建筑造型设计
建筑的造型设计要与它所处的地理环境和建筑技术条件相适应。造型的设计能够明显反映一幢建筑的性格特征:或粗狂豪放,或婉约柔媚,或是注重历史文化底蕴,或是强调现代化的先进技术。总之,一组建筑的造型设计在水利工程中占有举足轻重的地位 在建筑设计之前,设计师要把水利工程的实地环境细致摸索一番,精心揣摩后确定建筑风格,想象建后的实际效果。
2.4 建筑材料
建筑材料与建筑造型是息息相关的。建筑的色泽与质感都取决于建筑材料。由于水利建筑多位于野外,因此,在选择材料时需要特别注意耐脏性和抗风性、耐脏性主要表现在建筑表面的装饰材料上,选择时多倾向于不易积土、耐雨水冲刷的材料,如石材、饰面砖、铝塑板以及优质外墙漆等。抗风性主要表现在所选的门窗结构等是否能承受超常的风荷载。除此之外,在建筑颜色运用方面,为突出表现水工建筑的特点,常选择白色、蓝色等冷色系,但这不是绝对的,有时适当地运用暖色系也能够获得意想不到的效果。
3 水利工程建筑设计的发展
(1)注重环境保护。水利工程建筑多位于市郊,建设于自然的山水间。与城市建筑相比,它拥有更优越的自然环境。由于其地处旷野,视野开阔,更需要对水工建筑进行细致的美化设计,将一座座金碧辉煌的建筑物矗立于美景之中 设计师不仅要满足水利工程建筑的基础功能,还需充分考虑人文的需求,重视建筑物对人的行为活动和环境产生的影响。在设计开始,就需对水利建筑的设计和建筑布局给予足够的重视,充分考虑自然环境,增强保护环境的意识。
(2)强调功能转变。水利工程一般不需全年运行,并且有诸多条件有利于水利工程建筑艺术化创作设计。我们应当充分利用水利工程依托自然的优势和秀美的水体环境,通过建筑艺术化设计方式,将水利工程设计由单一功能向多功能转变,形成水利工程与观光游览合二为一的水利观光景区。让环境创造价值,实现水土资源的再开发与利用,促进水利的良性循环,同时刺激社会消费,带动水利经济的发展,推动水利事业的进步。
(3)引用新技术、新材料。随着新技术、新材料的发展和应用,水利工程的建筑设计不断冲破旧模式而自然反映出来,这就要求设计师在运用专业知识的基础上,拓展跨文化交流的途径,广泛吸取建筑设计的精华,立足时代,面向未来,不断丰富水利工程建筑设计的创作和促进水利事业的全面进步和发展。
结语
总之,随着水利事业的不断进步。发展与布局矛盾日益突出,管理单位纷纷提出申请,要求进行改造和调整。因此,创造条件进行全面规划合理布局、统筹兼顾、综合治理,实现“以人为本,工程建设与生态环境协调发展”的新发展战略,以适应当今社会对水利发展的要求,高质量地进行水利工程建筑设计已势在必行。
参考文献
[1]侍克斌.水利工程施工[J].中国水利水电出版社,2009.
[2]董哲仁.生态水利工程原理与技术[J].北京:中国水利水电出版社,2007.
论文作者:赵旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/12
标签:水利工程论文; 建筑论文; 水利论文; 环境论文; 地质论文; 建筑设计论文; 水工论文; 《基层建设》2018年第12期论文;