水利工程中建筑艺术形态的探讨

(四川省水利水电勘测设计研究院，成都，610072)

1 优化水利工程建筑艺术形态的必要性

四川省是水利资源十分丰富的水利大省，几十年来修建了众多的水利工程，全省众多的水利工程以其各自的功能承担着对水资源的调配、开发和利用等任务。水是生命之源、生产之要、生态之基，兴水利、除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步，历来是治国安邦的大事。为实现水利工程的可持续利用，有必要将以前不太为人们所重视，或者是限于条件尚无力去重视的水利工程建筑的艺术形态设计、水利工程建筑与生态环境协调问题提出并进行研究、探讨。

水利工程专业是一门研究各种水工建筑的结构形式、强度和稳定性以及重要性评价的综合性工程学科。水利工程是由水工专业技术人员担当总体设计，水工专业技术人员往往只注重水利工程功能与水力设计的需求，而较少考虑水工建筑艺术形态和美观的需要，使得水利工程建筑给人们的印象是粗犷笨重的钢筋混凝土形象。建筑艺术形态创作设计属建筑学理论范畴，但建筑专业设计往往因缺乏水利工程专业技术知识，而无法胜任水利工程建筑功能上的设计。在物质文明和精神文明飞速发展的现代社会中，水利工程建筑越来越多地开始注重视觉效果，很多水利工程还与水利旅游相结合，成为旅游景观的一部分。过去，我省有的水利工程缺少非工程的措施和可持续发展的资源配置，更无力考虑水工建筑艺术形态、生态环境等问题，随着我国经济的发展，对我省的水利工程，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。

2 水利工程设计中对水工建筑艺术形态的探索

根据水利工程建设的发展需要，设计中不但要满足水利工程功能的需要，还要在水工建筑的艺术形态上下功夫，多专业配合，找准水利科技与建筑学两种学科技术的契合点，引进建筑行业的先进技术，将水利工程设计与建筑学相关理论及艺术相结合，把水利工程设计与建筑艺术形态创作融于一体。在水利工程建筑设计中，实施水利工程建筑艺术形态创作设计思想，更好地创造水利工程的社会和经济效益，实现文化与技术的交流与跨越，提高水利工程建筑的环境价值，增加水利工程设计的艺术含量，更好地促进水利建筑的进步。在实际工作中，实施水利工程建筑艺术形态设计采用的方法与步骤如下：

2.1 总平面设计

水利工程的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、配电房、泵站等，配套设施包括管理用房、生活用房、绿化、活动场地等。以水库为例进行总平面设计，水库枢纽一般包括的建筑物有：溢洪道闸房、生态放水闸房、取水口闸房、放空洞闸房、配电房、大坝观测房、鱼类增殖建筑、管理办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、门卫室等附属建筑。在过去的总体设计中，一般只做水工结构工程的布置图，而对于配套的生活辅助建筑和环境景观规划总体设计考虑较少，这样就缺少了辅助建筑的布局和环境景观的规划，对于未进行规划的部分，建设单位对其使用和建设存在普遍的盲目性和无序性。因此，我们应与建设单位进行沟通协调，对水利枢纽的水工建筑、生活辅助建筑及环境景观等进行总体规划，在水利枢纽的完整性及协调性等方面进行全面把控。基于水利建筑一般坐落在城市边缘及山区，水库形成后结合库区的自然景观常常开发旅游风景区等特点，水利建筑的总平面设计不仅要满足水利建设功能要求，还应使水利枢纽功能分区布局合理，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，考虑设计绿化、休息空间、职工体育运动场地等，丰富水利工程的整体空间造型。对水利工程中的辅助建筑(如管理办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、门卫室等)的布置还应与场地的地形相结合，可采用坡地布置、阶梯型布置、平地布置等形式。同时辅助建筑物也有集中布置和分散布置各种布置方式，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。

采用BIM(建筑信息模型)技术，将水利枢纽总体布置以3D模型的形式完整展现出来，可以对总体布置进行可视化研究与沟通，3D模型的真实性，直观的表达，让模型信息的展现更符合人的直觉，更清楚地了解水利枢纽的建造物及水工构筑物的空间关系。通过3D模型确定枢纽建筑物的方位、竖向关系及建筑外观形象，与周围环境的协调联系。根据场地地貌、植被、气候条件、日照条件，交通条件等对水利枢纽的水工建筑进行研究，使建筑形式与自然环境相协调。

2.2 建筑平面设计

一般水工建筑物的设计程序首先是由水工专业、水机专业、电气专业等提出专业设备布置要求，然后由水工专业和建筑专业共同确定水工建筑物的平面布置形式，建筑专业主要把握建筑在总图布置中与交通的关系，建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、内部交通关系等方面是否满足规范以及使用需要。同时建筑设计人员应积极发挥主动性，考虑建筑空间的有效使用和综合利用。

水工建筑有其固有的特点，其结构的布局是按水工设计规范，满足水力条件和机电设备安装的要求，在与建筑专业的配合上，需要多方面、多回合的商讨，才能相互协调。水工设计应在其结构布置上留出建筑专业发挥的空间，建筑专业在满足相关专业功能的前提下进行建筑艺术形态的创作。从工程设计的实践中我们体会到，水工结构与建筑艺术的配合过程，是一种磨合和相互适应、相互促进、相互提高的过程。水工结构设计不仅为水利建筑艺术化创作设计提供了技术保障，更是为营造新型的景观水利、城市化水利工程打下了坚实的基础。水工与建筑设计巧妙结合，可达到减少投资、优化设计、美化环境等多重目的。做好水利工程建筑艺术形态设计，树立创新意识，环境意识，创造出与自然环境协调的高品质水利工程。

2.3 建筑造型设计

建筑造型的设计是反映建筑的性格特征：或粗犷豪放，不拘一格，或温文尔雅，小家碧玉；或强调现代高科技韵味，或注重历史文脉，运用符号、象征等手法表现一种文化底蕴。总之建筑物所表现出来的性格，应与建筑物所处的具体环境相协调，而不是靠在设计时凭空想象，或单纯为追随某种所谓“时尚”而臆造出来的东西。同时，即便是在一个整体环境下的一组建筑之间，由于体量的不同，各个建筑物也存在着性格上的个体差异，而这种差异是存在于统一性之中的。如：泵房一般平面为简单的矩型，高度较高，体量较大，它的体量本身所表现出来的性格就是大度豪迈。对于这类建筑，由于其本身不可能像公共建筑一样有大的形体上的组合、对比关系，设计中要注意“粗中有细”，尽量利用其本身大的体量，通过开窗方式、墙面与柱子关系的进退、墙面线条的划分等手法丰富其细部，以使其看起来不那么单调。如溢洪道闸房、配电房的毗邻设计，可利用与其靠在一起的配电房为衬托，形成一个建筑的组合形体，高低错落，相互映衬，取得建筑形体组合效果，丰富建筑的立面。

对于像平板闸门的启闭机房这类建筑，由于启闭机房本身一般长度较长，设计中应充分运用“韵律”的造型手段，使每跨作为一个造型因素，形成一系列有节奏、有韵律的线性体量，在建筑高度上形成高低错落，平面布置凸凹有致，丰富建筑的立面效果，较高的体量同时成为整个工程的标志性建筑，达到水利枢纽建筑物主、次对比的效果。

在水利工程建筑中采用统一与变化规则，即“统一中求变化，变化中求统一”的法则。它是一种形式美的根本规律，广泛适用于建筑艺术形式处理，具有广泛的规律性和概括性。任何建筑，无论它的内部空间还是外观形象，都存在着若干统一与变化的因素。如水库枢纽的建筑闸房、配电房、观测房、管理办公房、职工宿舍、食堂、门卫室等，由于功能要求不同，形成空间大小、形状、结构处理等方面的差异，这种差异必然反映到建筑外观形象上，这就是建筑形式变化的一面。同时，这些不同之中又有某些内在的联系，如使用性质不同的建筑，在门窗处理、层高开间及外立面装修、建筑屋顶形式等方面可采取一致的处理方式，这些反映到建筑外观形态上，就是建筑形式统一的一面。如在安岳关刀桥水库、富顺大坡上水库等水库建筑设计中，在整个建筑形态中我们采用统一的新中式建筑风格，统一的坡屋面形式与外墙处理方式，使水利枢纽的建筑形成整洁统一的效果。由于各建筑功能的不同，在体量上与高低上又有自然形成的变化。根据工程建成部分(工程还未完全建成)的效果来看，对建筑艺术形态的处理是适当的。

水利工程建筑具体的风格是采用现代风格还是仿古甚至是新中式风格，建筑专业设计人员应与建设单位进行深入沟通，根据业主要求及经济条件以及当地的地理、人文环境等条件因素，设计出与场地环境相宜的建筑方案，供建设单位进行决策。建筑形式与风格的确定，是整个水利工程建筑外观表现成败的关键，因此，提倡建筑设计人员在设计前要到水利工程现场进行实地考察，精心揣摩，根据现场的条件进行统一规划，将水利工程建筑融入在山水之中，形成与自然环境相和谐的水利工程。

2.4 建筑材料

建筑的颜色和质感取决于所用材料，同时也同建筑的造型设计息息相关。由于水工建筑多处在山区野外，所以抗风性和耐脏性成为比较突出的问题。抗风性主要表现在所选门窗能否承受超常的风荷载；耐脏性则要求在建筑表面装饰材料的选材上，尽量选用耐脏性较好，不易积灰，耐雨水冲刷的材料，如饰面砖、石材、优质外墙漆、铝塑板等。另外为表现水利建筑的特点，在颜色的运用上常用蓝色、白色、灰色等冷色系，给人以宁静的感觉。在气温较低的地区，可采用红、黄等暖色调的搭配，给人以温暖欢快的氛围。

3 结语

水利工程紧紧依托大自然进行建设，许多工程就建设于自然的山水之间，在自然环境中有诸多有利条件结合水利工程进行建筑的艺术化设计。我们应充分利用水利工程依托自然山水的自身优势和秀美的水体环境，通过建筑艺术形态设计创作等手段，将单一功能的工程水利设计向多功能的环境景观化水利工程转化，形成集水利工程与观光、游览于一体的水利观光景区。发展多功能的水利工程建设，创造丰富的水利环境景观，让环境创造价值，实现水利资源的再开发与利用，使之成为都市外花园式的水利观光区，从而吸引社会消费，形成水利工程结合景观建设，带动水利经济的发展，促进水利的良性循环，推动水利事业进一步向前发展，这将不失为一条水利建筑事业面向社会、走向市场的可持续的发展之路。

参考文献

〔1〕钱正英.中国水利的发展方向[J].科技导报，1998(8)：3-10.

〔2〕郭永庆，杨洪杰，何文波，等.浅谈水利工程中的景观设计[J].黑龙江水利科技，2001，29(3)：26-27.

〔3〕吕书元.水利工程建筑景观化设计与艺术创作探讨[J].江苏水利，2001(10)：26-27.

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