北京海淀再生能源发电厂工程设计与实践—建筑师札记（一）

于立平

【摘要】本文通过对北京海淀再生能源发电厂工程设计与实践，提出垃圾焚烧发电厂建筑方案设计的方法和思路，供同业者参考。

【关键词】焚烧发电工房；工业建筑；建筑的表达与建筑艺术的象征意义；页岩（石）、再生

一、项目概述

随着我国经济的发展、城市规模的扩大、城市化进程的加快，城市垃圾产量不断增加，生活垃圾处理应以保障公共环境卫生和人体健康、防止环境污染为宗旨。垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理已经成为建设资源节约型和环境友好型社会、发展循环经济、推动清洁生产的一项重要内容。

作为北京市的重大民生工程，随着海淀再生能源发电厂工程建成，将成为循环经济示范产业园区，开辟一条合理规划、合理布局、创新处理城市固废的循环经济新途径。其参观功能的实现将为作为循环经济产业园的窗口，承担着宣传产业园怎样为城市服务、相关产业如何集聚、进一步实现技术示范辐射作业等重大职能。

海淀再生能源发电厂位于北京海淀区西六环外侧山区丘陵地段，远离市区。厂区东侧是西六环路和郊区铁路线，其他三侧为绿化隔离带。北侧为大觉寺（隔山），东侧为西六环路，厂区地坪比六环路高约30米。项目总用地规模28万平方米，建设用地总面积25公顷，全厂新建建、构筑物共有30多项，按照其功能由焚烧中心区、行政生活区、厨余垃圾处理区、污水处理区、炉渣暂存区等五部分组成。

二、海淀再生能源发电厂工程——建筑师眼中的工业建筑设计

工业建筑设计的核心是通过基本建设，形成各种工业的生产力，面对的是各种各样生产要求的生产操作环境。现代的工业设计最终不是为了产品，而是为了人。现代的工业设计从现今人的生理、心理、思维、审美、结构和需要出发，同时和同步地进行工业技术设计和工业审美设计。

区别于民用建筑，工业建筑的建筑设计必须与生产工艺设计严密地科学配合，是对工艺设计、空间与环境的保证，是整个工业项目设计中最为活跃的因素，最具潜力和发展的因素。

建筑设计方案可以体现世界潮流、中国文脉、民族特点、地方风俗、行业特点、个性风格、企业文化……所以建筑专业对整体工业项目工程设计技术水平的主要影响在于空间、文化、环境、精神，人的思想是虚的，却又是实在的。

工业建筑方案创作，建筑外观是很重要的一方面，同时，建筑内部功能组织，综合建筑技术的运用，也是非常重要的方案设计内容。针对工业建筑的建筑设计方案及技术方案，笔者总结了以下几个方面的内容。

1） 建筑形象及創意要新颖，满足建设方的期待。随着现代工业技术的发展和要求，在工业整体项目中，建筑规划设计起着越来越重要的作用。总体布局、建筑风格及建筑造型的好坏常常成为设计方案中标及取得设计权的关键因素。建筑方案的设计水平是工业工程设计水平的重要表现，工业建筑项目的建筑形象新颖、现代、个性、生态，以人为本等理念，无疑会为各级行政主管、业主以及社会公众所接受。

2） 工业建筑的节能设计。工业建筑的节能，建筑专业所完成的比例不是很大，重点在耗电、耗水耗气等能源方面。但是，工业建筑自身的建筑节能也逐渐提高到国家能源意识层面。合理利用自然能源，减少资源消耗，已经成为大家的共识。在工业建筑中，合理组织自然通风，降低空调能耗，是比较大的一个方面。另外，在太阳能的利用方面，也是有很多可以挖掘的。屋顶自然采光已经形成了基本共识，但是在采光效率方面，还有很大的提升空间，开发利用采光效率更高的产品已经在某些公司中得到重视。自然通风和太阳能的高效利用，对建筑造型也会产生一定的影响，反之，也可以通过对自然通风和太阳能利用的灵活把握，创作出更加新颖的工业建筑设计方案。

3） 建筑专业体现要在工业建筑中重视体现以人为本的设计理念。工业建筑既是为设备所用，也是为操作设备的人所用。随着社会的进步，职业健康的考虑已经提到很高的高度，三体系认证已经覆盖到社会生产的各个层面。因此，建筑师应关注职业健康有关内容的设计，为在工厂工作的人员提供最基础的健康保障。同时，结合项目的属性，也要考虑参观人员的感受，做好参观人员路线的环境设计。除此之外，还要考虑如何降低机器设备噪声污染对健康的损害，考虑粉尘对健康的影响，考虑卫生防疫方面的影响等等，这是工业建筑与民用建筑在建筑设计组织方面比较大的区别。以人为本，还体现在建筑尺度设计方面。工业建筑的尺度一般比较大，但是在工业建筑方案中，如果能够很好地把握人的尺度，也是人性化设计的一个重要方面。

4） 建筑专业更重要的是要考虑安全方面的设计。安全方面覆盖的范围也比较广，最基础的安全如消防安全、生产安全、参观安全、生命安全等。消防设计方面，除了满足防火间距、消防车道、单体安全疏散、防火分区、安全距离、耐火极限等以外，还要考虑到材料的安全，如不使用在火灾时产生毒气的建筑材料等等。除此之外，还有生产安全，操作安全等方面的内容。在楼梯、平台防护栏杆高度方面，要注重栏杆的安全性设计，既要满足栏杆高度的防护要求，也要满足栏杆防止横向冲撞的安全性要求。在玻璃的使用方面，也要重视玻璃的安全性，少使用玻璃幕墙或者必须采用玻璃幕墙时，采用安全玻璃等。

5） 室内综合管网布置。建筑专业在建筑空间的设计和确定中，统领下行各专业。在满足工艺要求的前提下，使得各专业机房，管线布置合理，建筑空间利用充分、各得其所。现代化厂房越来越重视室内空间的美观。室内空间造成混乱的情况，往往是室内管线比较乱造成的。因此，建筑师要协调好各专业，做好室内管线的综合设计，形成整洁的室内环境。在管线的色彩方面也要提高到一定的高度，既能满足观感要求，也便于检修维护。

6） 企业标识及形象设计。无一例外，业主需要企业识别。企业识别是通过一系列形象设计，将企业的经营理念、行为规程和模式有序的传达给社会公众，并被社会公众认知、认同和内化的系统策略。工业建筑设计根据企业识别和名牌战略的要求，服务于企业形象的标志和导入。一般有：在工业建筑的重要及显著位置上，标出醒目的企业名称、企业识别标志。如烟囱等天际线上，主要建筑和入口处。在造型和立面处理上，以特殊的材料、技术和手法，反映出企业的特点和精神；厂区各建筑单体采用统一的建筑处理手法，如颜色、符号、局部构造、屋面形式，入口处理等，显示出其统一、协调的建筑群体效果；利用建筑小品烘托厂貌，如旗杆、喷泉、绿化、大门等。

7） 工厂色彩设计。根据生产特点和环境需要，利用色彩原理，调节与改善色彩环境，满足人们生理及心理健康要求。一个宜人的工业建筑，对工业设备也有美观的要求，除工业设备考虑方便人的使用及操作，符合审美要求，有赏心悦目的外观，使人愉快高效完成工作。

三、方案创意-建筑师的思想博弈

海淀再生能源发电厂中的焚烧发电工房是一组具有现代生产技术设备的建筑群体，其体量和高度最能体现了工业建筑的力量、节奏、美感，是设计构思中的核心建筑。工业建筑方案创作上需要建筑师充分了解工艺基础上与工艺设计师紧密合作，处理好形式与内容的矛盾，主体与群体的矛盾，工业项目与城市的矛盾，把握好工业建筑的造型、立面、布局、环境特点。

方案的创作来源于创意，建筑师在此过程中追求着那种最恰当的表达，追逐着环卫项目建筑形象体现的含义，海淀再生能源发电厂工程历经尝试；

创意（一）：考虑到垃圾的回收再利用，采用“凤凰涅槃”象征手法（图1）。我们知道，火凤凰是世界最美的鸟，当它自觉处在像美丽的巅峰，无法再向前飞的时候，就自己火焚，然后在灰烬中重回生，寓意垃圾的回收再利用，可持续发展，在焚烧发电方面绽放自己的美。

图1 “凤凰涅槃”方案

创意（二）：“重檐、斗拱”（图2）。全厂建筑物的设计风格既要体现现代化垃圾焚烧厂的特点，追求工业建筑的属性，又要遵从地域属性，与大觉寺、普照寺、鹫峰等名胜古迹、风景游览环境相适应。建筑造型源于中国古建筑中的重檐，层次丰富，建筑具体形制抽象于古建筑的斗拱样式，在抽象的过程中引入现代的建筑语言，形成有文化积淀的现代建筑。方案尝试在主工房的各个功能区块（卸料大厅、垃圾池、焚烧间、烟气净化间）的屋顶采用抽象斗拱造型的基础上，将“中国红”引入建筑，提升了整个建筑的文化内涵，也使整个建筑形象更为生动。

图2 “重檐、斗拱”方案

创意（三）：……

诸此种种，在建筑师的不懈努力下，业主、政府、规划部门等各相关方最终确定 “炼·岩”的立意方案，为前期方案画上一个圆满的句号。

四、“炼·岩”含义在海淀再生能源发电厂项目中的表达（图3）

图3 “炼·岩”方案

设计灵感的双重来源“山·石”，项目所在环境山体的绵延欺负赋予了建筑设计的灵感，形成了建筑形体的总体机理。页岩的构成形式充满韵律。体态刚健，赋予了建筑更完整的生命。

建筑色彩灵感来源——

“缘于绿”，垃圾处理指人类为解决现实的或潜在的环境问题，协调人类与环境的关系，保障经济社会的持续发展的重要手段，良好的垃圾处理手段会有效的防止自然环境的恶化，加强了对青山、绿水、蓝天、大海等自然资源的保护，围护了自然界的生态平衡。作为环保建筑，本设计尊重自然山水大环境，还绿于林，不做过多色彩的结合，只用单纯的白、灰迎合周围山林的四季变化，营造不同的景观。同时建筑色彩结合中国民居的色彩典范，青山、绿水、白墙，在质朴中透着轻灵。而建筑整体布局根据功能、规模、地形灵活布置，极富有韵律感。建筑引入屋顶绿化，加强本身的生态功能。

“隐于山”，“大象无形”，从无形到有形，化有形于无形，营造意境，是我们所追求的审美境界。建筑的形式可以多种多样，或“新奇”或“陌生”或“张扬”或“低调”，抑或如我们——“隐于山”。

厂区东侧是西六环路和郊区铁路线，其他三侧为绿化隔离带。厂区北侧824m为大觉寺（隔山），东侧约500m为西六环路，厂区地坪比六环路高约30米。在这样的地区中，建筑造型受周围环境的限制较大，主厂房造型设计应简约、内敛。与此同時，在设计中尽量遵从“隐”的原则，在色彩上引入北京的主色调--灰色，仅用深灰和浅灰等颜色勾勒出建筑的层次，使其不至突兀，不破坏环境的整体性，使建筑具有内敛、典雅的精神气质。在满足垃圾焚烧厂使用功能前提下，尽量减少对环境的影响。就此，“炼·岩”方案成功胜出。

五、建筑方案创作的启迪——场景表达

正因为方案有着独特的建筑形象和很强的技术特征，海淀再生能源发电厂项目参加了2012年11月“首都第十九届城市规划建筑设计方案汇报展”。

塑造一个好的建筑作品，往往要处理好其中各种矛盾，不仅与整体协调，与所处的环境融为一体，又具有鲜明的个性和特点。在现代城市规划和建设中，工业设计项目对建筑师和建筑艺术的要求，往往体现在建筑标志性、天际线、群体造型美观、新颖、别致等要求。因此应根据垃圾焚烧厂的特点，体现其标志性、独特行、时代性，以强烈的个性、简洁明快的立面造型必将给人以深刻的印象。

海淀项目最终方案的确定，说明了我们对建筑与环境间的共生关系有着发自内心的共同追求。主厂房造型设计遵从地域属性，在主体追求工业建筑属性的同时，追求“隐”，在这里，“隐于山”，非无个性，而是另一种别样的个性。

在“炼·岩”造型下的主工房体量给人以由地面生长出来的感觉。同时将绿化引入综合楼屋面，在周边山林的包围中，显得十分低调。

具体做法上，还需通过对主工房立面材质尺度、材质质感、材质纹理、材料的色彩调整，立面构造的细节进行优化设计。

对线条比例及色彩进行深化设计，采用虚实对比设计形体表面，多重铝板挑檐线条的穿插变化， 刻画岩体的断面层次，体现现代工业应具有的时代内涵，稳重中有轻巧，简约中有精致。形成了大气、具有再生感的工业建筑形体。既改变了工业建筑本身的形体层次，又丰富了城市标识的空间景象。

在此，作为石材在建筑设计中的创意与表达，建筑师们孜孜不倦地探索着石材对当今建筑发展的积极意义 ，并运用各种创意手法 ，力图赋予石材和建筑更加丰富的内涵。

正因为建筑具有表意性，建筑能表达含意，所以建筑师常常追求建筑场景的表达，即文化的表达。建筑师需要研究语言、符号与建筑形式、视觉语言、研究建筑形态与地方环境特征、乡土建筑、也研究建筑文化特质、造型中的结构形态、研究地域环境与建筑形态的关系、哲学与建筑……。

画家以笔墨摄取自然菁华，建筑师用土木石方解读与自然的融合与结构，好的建筑师其实和画家一样，以作品传达心念，以厚学充实心智〔1〕

鸣谢：由衷感谢粱立军、朱先年等领导和整个团队同事在工作过程给予的耐心指点和帮助！

参考文献

[1] 程航 石超军 纪念性建筑的场景表达 《美与时代：城市》2014年第8期