生活垃圾焚烧发电厂建筑设计实例分析与探讨

摘要：本文结合广西南宁市某生活垃圾焚烧发电项目，从建筑造型、外形设计、建筑采光通风与气密性要求等几大方面，详细介绍关于生活垃圾焚烧发电项目建筑设计的注意事项及特殊节点处理，为生活垃圾焚烧发电类项目的建筑设计提供参考。

关键词：建筑造型与立面设计；采光通风；气密性

中图分类号：TM611 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）04-0233-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.112

Abstract： This paper introduces the precautions and special nodes of the municipal solid waste incineration power generation project from the aspects of architectural modeling， exterior design， building lighting ventilation and air tightness， and so on. To provide reference for the architectural design of the waste incineration power generation project.

Key words： architectural modeling and facade design； lighting ventilation； air tightness

随着社会的发展，人们对生活环境质量的要求也越来越高，新型生活垃圾焚烧发电类项目应运而生，为便人们更好接纳垃圾焚烧发电类项目，新型生活垃圾焚烧发电类项目需在高新科技化、低排环保化和建筑美观化的要求上有所呈显，来化解人们对生活垃圾焚烧发电类项目的心理排斥，而建筑造型与外立面设计成为实现这些要求的关键。

1 工程概况

广西南宁市某生活垃圾焚烧发电工程，主厂房建筑长度112m，宽度129.9m，占地面积14548.8m2，檐口高度为30.517m最高高度达到51.672m。该生活垃圾焚烧发电工程日处理生活垃圾2000t，年处理生活垃圾73万t，采用垃圾全量焚烧+飞灰固化+剩余物卫生填埋工艺，全厂配置4×500t/d的机械炉排炉型焚烧线和2×18MW凝汽式汽轮发电机组[1]。为处理垃圾的绿色节能环保发电类建筑，主要功能的由垃圾接收间、垃圾储坑间、焚烧间与烟气处理间组成。运用高技术与新型结构营造自身形象，体现了生活垃圾处理工程建筑的环保美观感。

2 建筑造型與立面设计

2.1 建筑布局设计

工业建筑平面布局大多会受到生产工艺及设备所影响，建筑布局设计要充分考虑其生产功能平面布局，明确各功能区之间的关系，结合生产工艺的平面布局、生产设备的位置、采光及通风等元素要求来进行建筑平面布局设计。生活垃圾焚烧发电类项目的主厂房的布局基本上采用的垃圾焚烧流程“四列式布置”+发电设备和控制室横向布置。如图1所示。

2.2 建筑造型设计

工业建筑造型设计高度通常要满足设备工艺设计高度要求，需考虑工艺设计文件要求，如焚烧间的锅炉设备工艺要求高度高达44.50m，垃圾储坑间的垃圾抓斗起重机需要高度达35.00m，烟气处理间所需高度为25.50m，净化间所需高度只需16.20m即可，因高度不一需统畴全局考虑，同时应充分发挥地区性的文化特点，实现生活垃圾焚烧类项目建筑的科技感和亲和力的环保理念，在满足各功能分区的使用高度情况下考虑建筑造型，屋面方案考虑设计成弧形屋面，使用高度自然过度，呈现出变化的曲线和韵律，给人们一种清新的视觉轮廓线[2]。

2.3 建筑立面设计

生活垃圾焚烧发电厂项目在城市总体规划中，通常布置在城市郊区周边，交通顺畅方便，远离居民区，周边山丘绿树、环境优美[3]。因此，在建筑立面设计时，以周边环境为衬托，立面设计也需融入周边环境，考虑自然清新、绿色环保的工业建筑形象，屋面的弧形呈现出“绿叶”的形态，体现出现代工业建筑的韵律、简练和美感。整个屋面设计成三片“绿叶”，立面设计采用玻璃幕墙与蓝色横向波纹钢板相搭配设计，再与绿色成荫的树林相衬托，犹如飘逸在湖水之中的绿叶泛起涟涟碧浪，清新自然之气倏地浸入了心扉。 以“水中绿叶”为设计理念，附房与高耸烟囱也将与之相呼应。设计成绿叶造型，从空中俯瞰整个造型，更加生动美观，见图2。

3 采光、通风与气密性要求

3.1 采光和通风要求

3.1.1 采光要求

垃圾焚烧发电厂的主厂房室内空间体量庞大、进深宽、高度高，功能区室内照度要满足一定的要求。获取光源的方式有屋面采光带、屋面采光天窗、墙面侧窗和人工照明。值得注意的是，垃圾接收间、垃圾储坑间、焚烧间、烟气处理间的设备操作与仪器检察和检修，室内空间照度要求高，因此，一般优先选用屋面采光带采光，采光带具有采光连续性好、范围广、透光率高、防腐蚀、耐老化等特点，很容易满足室内照度要求，同时，采光带能很好的与屋面各种板型配合，成型美观。汽轮机发电房因考虑到采光与散热的需要，即采用采光通风天窗。

本项目考虑到主厂房为弧形屋面造型，主厂房屋面优先选用屋面采光带采光，并结合幕墙采光和人工照明，满足室内所需照度要求。其中，垃圾储坑间同样选用屋面采光带采光，但考虑到垃圾储坑间会散发出大量的臭气，因此，需要做好气密性处理。

3.1.2 通风要求

主厂房中焚烧间、烟气处理间工作时，会散发出大量热量，虽然设备进行保温隔热处理，但其室内温度依然较高，因此，加大厂房内的通风降温显得尤为重要。在焚烧间与烟气处理间可在墙面下部设置进风百叶，屋面需保证建筑外形效果不能布置通风天窗及通风设备，即考虑墙面布置通风器与侧窗结合，形成室内空气循环，达到通风降温效果。垃圾储坑间因臭气严重，通风要求高，可采用墙面设置机械排风设备将垃圾储坑间臭气抽至焚烧间的锅炉燃烧，此通风方式简单，除臭效果好，提高舒适度。

3.2 气密性要求

主厂房内气密性要求高的厂区为臭气集中的垃圾储坑间区域，因此，如何有效地对垃圾储坑间进行气密性处理成为气密性设计的关键。气密性处理主要分为两个部位，一部位为垃圾储坑间与相邻功能区域的气密性，另一部位为垃圾储坑间与室外的氣密性。

3.2.1 垃圾储坑间与相邻功能区域气密性

因垃圾储坑间需完全密封，但屋架设计一般为钢桁架或网架结构，因此，垃圾储坑间与相邻功能区域气密性要求主要是如何保证钢桁架或网架结构气密性隔离，一般采用钢隔板内封闭处理，该部分气密性的关键是隔板与屋面板交接处的气密性处理、隔板穿过钢管交接处的气密性处理。本项目垃圾储坑间屋面为弧形钢管倒三角桁架结构，垃圾储坑间屋顶与隔板上端交接处可采用耐候密封胶进行气密性处理，隔板下端密封采用弹性封口连接件，隔板与桁架钢管交接缝隙处，可在钢管表面先粘贴若干层泡棉密封条。泡棉密封条具有出色的密封性、抗压缩变形性、防腐性、阻燃性，在弯曲的表面有良好的服贴性，持粘性久、初粘性强，耐侯性能佳。泡棉密封条使隔板开孔处与钢管有很好的密封性，再沿开孔周围打上耐候密封胶。采用此方法进行气密性处理，密封性好，很好的解决了垃圾储坑间臭气散发到相邻功能区域的问题。

3.2.2 垃圾储坑间与室外气密性

垃圾储坑间通往室外的墙体有幕墙墙体和彩板墙体，分别都要进行气密性隔离[4]。在外山墙面是彩钢板墙体时，墙面板需与屋面板相接处进行气密性密封，而屋面结构有悬挑式雨篷，在受荷载影响下会产生位移，必然会使与之相接的墙面板因位移产生变形而无法保证气密性及墙板的平整性，如何解决虽能释发因悬挑式雨篷产生的位移又能保证墙面板不发生变形，为此在墙面板与屋面板交接处留一道伸缩缝带，将具有伸缩性能的风琴板进行封口密封，即虽能释发因悬挑式雨篷产生的位移又能保证墙面板不发生变形也不影响外观效果，很好的解决了气密性问题。在外山墙面是玻璃幕墙墙体时，玻璃幕墙与屋面板相接处进行气密性密封，也同样存在因屋面结构有悬挑式雨篷，在受荷载影响下产生的位移影响，解决方案同样采用为在玻璃幕墙与屋面板交接处留一道伸缩缝带，将具有伸缩性能的风琴板进行封口密封。

4 结语

本文主要针对生活垃圾焚烧发电项目的建筑设计，通过对具体工程实例设计，分别在建筑造型、外形设计、采光通风与气密性等几大方面进行分析并提出具体的解决措施。

生活垃圾焚烧发电项目因工艺流程的特殊性，功能区域多、结构跨度高、建筑空间大，使建筑设计时遇到很多新的技术难题，如气密性的处理、防腐处理、抗风压性能设计、隔声、保温隔热等问题，设计时应充分考虑生活垃圾焚烧发电项目的特殊性，了解垃圾焚烧处理工艺，结合建筑和结构专业知识及相关专业知识，妥善解决新技术难题，使项目的建筑效果能进一步提升，达到城乡生态环境质量，优化城市形象，实现环境、经济和社会效益的共赢。

参考文献

[1]GB50017-2003，钢结构设计规范[S].

[2]CJJ90-2009，生活垃圾焚烧处理工程技术规范[S].

[3]张益，赵由才.生活垃圾焚烧技术[M].北京：化学工业出版社， 2000.19-20.

[4]王欢，尹丽洁，陈德珍，马晓波，何品晶. 生活垃圾主要组分在回转窑内不同热解阶段的传热特性[J]. 化工学报，2014，（12）：4716-4725.

作者简介：李展（1986-），男，大学本科，结构工程师，研究方向为钢结构建筑及结构设计。