榕江关埠引水工程建筑景观设计
2024-01-30高文
高 文
(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广州 510635)
1 工程概况
为优化韩江、榕江、练江水资源配置,治理水环境,修复水生态,解决练江、枫江等河流生态用水问题,恢复河流健康,切实解决2 000万人民群众用水问题,规划实施了粤东水资源配置工程。榕江关埠引水工程是粤东水资源配置工程的组成部分,是以生态补水为主的工程,主要水工建筑物有取水口、加压泵站、引水隧洞、输水明渠、出水口等。本工程在潮阳区金灶镇榕江支流南河下游设置取水口取水,之后连接引水管道从取水口引出自北向南输水,沿途穿过灶内村、竹桥村等村镇,再穿过甬莞置的输水隧洞穿越山体至普宁市北山村附近,最终经北山村输水明渠和北山东输水渠汇入练江(工程位置示意见图1)[1]。
规划设计过程中,考虑到工程取水口、加压泵站、出水口等厂区均设置在潮汕地区相对偏远的位置,周边资源主要为自然水体、自然山体、工业厂房、废弃采石场等,生态景观资源丰富,现代工业文化深厚,因此设计策划采用最能体现现代工业文化的混凝土材料,无装饰地应用在本工程水工建筑物外观上,不仅可以丰富和完善相关理论,也可以提高厂区的工业文化氛围和品位,促进厂区对地区工业文化的继承和发展。
结合潮汕当地气候夏长冬暖、炎热多雨等特点,在屋顶设置混凝土架空坡屋面,坡向前池,除了与背面的自然山体相呼应,还能使水工建筑物具有较好的防潮、隔热性能,可及时排泄屋面雨水,更能适应潮汕地区的气候特征。同时,混凝土架空坡屋面的底部空间还能收纳各类排烟井、水箱等设备,使建筑外观更为整洁。最后通过混凝土外观形式表现,构造适合本地区特色的水工建筑形态,是对地区工业文化的一种传承[2-5]。
2 建筑景观设计思路
建筑材料、当地气候以及选址场地等,是厂区建筑景观策划的主要依据,直接决定了布局和形态。
加压泵站厂区是整个项目的核心,上承榕江引水管路,下启加压输水管路。厂区布置在金灶镇波头村与省道S234交汇处的南侧山脚下,位于高位水池上游约100 m处,距离榕江南河约3.8 km。厂区原地面高程为1.8~5.6 m,为方便交通、功能布置及排涝要求,厂区回填至4.80 m高程,比省道S234略高。根据泵站功能及运行管理需要,泵站厂区内,依次布置有前池进水闸、前池、进水安全栅闸段、泵站主厂房、副厂房、安装间及压力水箱、出水管道、量水计及运行调度楼等水工建筑物。
厂区是生产人员集中进行生产活动的场所,兼有生活休息等功能。随着工业技术的发展和人类生活水平的提高,人们对厂区工业建筑生产环境质量的要求也在不断提高,通过规划手段为工人创造安静舒适的生产环境,是提高工人生产效率的必要条件[6]。
厂区规划根据生产需要,布置以前池进水闸、A栋办公楼、B栋宿舍楼、前池、加压泵站组成的一条主轴线,形成连续的空间序列。其中,前池进水闸、前池、加压泵站作为主角,处于厂区主轴线的核心位置,南端是高耸的自然山体,是主角建筑群组的天然背景,可提升主角建筑群背山望水的态势;A栋办公楼、B栋宿舍楼、C巨构景框等作为配角,平行前池布置,与主角建筑物共同构成审美对象[7]。无论置身于厂区的何处,都能感受到独特的几何造型空间韵味。外部由重复的模块化元素组成,并组合成一个统一的整体(见图2)。
图2 关埠泵站厂区航拍示意
主次建筑物布置完后,形成一个集中式布局的有机整体,前池在中央,其他水工建筑物围绕着前池布置,进而把厂区划分为里面一层的重点生产区和外面一层的一般生产区。通过水工建筑物对内外分区,实现了人车分流,重点生产区走人,通过人行通道连通各个生产建筑物,方便生产组织。一般生产区走车,车行道整体环通,方便到达厂区各处,在靠近主要建筑入口处设置港湾式入口,方便生产人员上下车,确保通行效率及人车安全。厂区机动车泊位沿厂区车行道路设置。内外分区,强化了前池生产空间的纯净、震撼的氛围,并限定了视野范围,灰色混凝土围合的抽象空间使人们可以面对前池、蓝天和阳光,真正融入到这机械起伏轰鸣声的生产工作中[8]。
受场地外部交通影响,厂区出入口位于场地东北角,由一条宽7 m的混凝土进厂道路连接着厂区和省道S234。随着进厂道路一起进入厂区的还有一条3 m宽的现状河涌,由东北角进入,从东南角出去,把厂区东部切出一个地块。厂区规划将场地内现状河涌按原始涌道予以保留,吸收混凝土简洁的造型和原真的美,河涌护坡铺设六角形空心预制混凝土砖,把河涌变为厂区内的景观资源加以利用,涌边人行步道与绿化相结合,为厂区提供具有活力的滨水空间(见图3)。
图3 厂区河涌整治示意
3 单体设计
工业建筑中,厂房的体量是内部工艺流线和设备设施的空间载体,其外部形态也是内部功能对物理环境需求的反映[9]。
1)加压泵站
加压泵站为引水式地面厂房,设置6台水泵,电动机单机容量为1 800 kW,厂房全长为73.04 m,宽为26.16 m,总高度为23 m;平面布置由主厂房、安装间、副厂房组成。其中主厂房的水泵和电动机同层布置,水泵安装在进水池最低运行水位以下,压入式布置。泵组主轴沿厂房纵向直线单列布置,水泵的进出水管沿厂房横向布置,进水流道采用圆断面渐缩进水管,进水管上设检修电动蝶阀,水泵出水管上设水泵出口阀和检修电动蝶阀。水泵进、出口检修阀和水泵出口阀布置在主厂房内。其中安装间位于厂房右侧,副厂房位于厂房出水侧。总建筑面积约为2 923.98 m2,共3层,其中地下2层,地上1层。
加压泵站露出地面的是地上1层,通高12.88 m,其外观为白色混凝土的长方形盒子,利用现代美学风格,打造成白色混凝土外观,自下而上形成的“二重组织”,在光线作用下形成了丰富的光影效果,加上结构向外悬挑,使结构逻辑一目了然,从视觉效果上展现不同寻常的重力感知,让建筑变得更轻盈。
泵站前池侧的外观立面由柱间明框式超白玻璃窗墙(2.7 m高)与严丝合缝的预制混凝土空心砌块墙(9.98 m高)罩体形成对比,虚实结合,底部的玻璃隔墙给泵站营造了近乎悬浮的轻盈感,透过玻璃看到室外前池的生产情况。混凝土盒体的半封闭性与玻璃的透明、开放性在空间特质上形成了鲜明的对比。混凝土墙体粗糙的质感与玻璃的平滑形成材质质感的对比;玻璃表皮映射出前池的工作环境,使室内生产空间与前池生产空间相互渗透,完全融入到环境之中(见图4)。
图4 关埠泵站前池立面示意
泵站安装间侧的外观立面由黑灰色安装间大门(6.6 m高)、大门两侧的预制混凝土空心砌块墙(9.98 m高)罩体、副厂房端墙组成,竖向的构图,形成高耸的L形外观立面效果,外观主色调的灰色包裹着大门的黑灰色(见图5)。
图5 A泵站安装间立面建成示意
泵站副厂房侧的外观立面由副厂房混凝土砌块墙(含女儿墙,5.1 m高)和上部预制混凝土空心砌块墙(7.58 m高)罩体组成。根据生产需要,下部副厂房立面布置有疏散防火门、0.6 m高的带形外窗、贴地面布置的进风孔、贴梁底布置的排烟孔和配套的不锈钢防雨罩(见图6)。
图6 泵站副厂房立面建成示意
泵站端墙侧的外观立面由混凝土砌块墙和预制混凝土空心砌块墙(9.98 m高)罩体组成(见图7)。
图7 泵站端墙立面建成示意
泵站外墙采用的是双层表皮设计,内外表皮中间夹着0.52 m的净空间,外表皮从主体结构上悬挑出去,内表皮是柱间满铺玻璃窗墙,保障了室内的干净整洁。外表皮巨大的预制混凝土空心砌块墙罩体,让外观看上去,像是“悬浮”上方错动凹凸的混凝土“罩体”。庞杂的综合管线也被收纳在立面之中,便于后期检查和维修。半通透的材质不仅制造了朦胧、轻盈的视觉效果,且通风良好,可调节泵站室内气候环境。另外,设计者希望以这种夸大的体量,来象征核心功能的重要性。生产人员在泵站里面,通过前池侧的玻璃窗墙,可以随时观察到前池进水闸、前池的运行情况,希望以此方便管理者关注厂区整体运行情况[10]。
2)前池进水闸
前池进水闸全长7.8 m,宽为7.55 m,总高度为15.65 m;平面布置由一部双跑楼梯和闸门孔组成(见图8)。立面由底部的玻璃窗墙(约为2.4 m高)和混凝土预制挂板(约为12.6 m高)组成。前池进水闸设计采用粗犷而又充满力量感的造型,在满足工艺需求的基础上,将水闸变为一尊犹如纪念碑一般的雕塑,同时也与厂区现代简洁的风格相符。虽然建筑体型偏小,但是与周边生产环境很好地融合在一起,并成功地塑造出了纪念性气氛。玻璃本身具有很强的装饰性,或光洁平整、轻盈透明,或反光刺激,有独特的材质特性。玻璃自身的透明和无重量感的特质使内部空间和建筑构件能清晰地显示出来。玻璃本身超光滑的形式又能反映周围的生产环境和光线,与混凝土材料结合在一起使用时形成强烈的质感和虚实对比,因此,合适地处理其对立与协调的关系就显得尤为重要。
图8 前池进水闸建成示意
3)A栋办公楼
经过厂区大门便可到达办公楼,办公楼主体共3层,总建筑面积为2 099.8 m2,基底面积为974.8 m2,建筑总高度为15.3 m(见图9)。办公楼建筑平面与基地形态相呼应,整体呈梯形,平面上构成规整,经济实用。办公楼的核心是一个高大明亮、3层通高的主入口门厅,设置在北边,面对S234省道。进入主入口门厅,即刻能感受到企业丰富的创造力和开放、生态的氛围感。主入口门厅把大空间(调度控制中心、176座多功能厅)和小空间(办公室、会议室)分隔在两侧。办公楼底部局部架空,创造室内活动交流空间,北接室外绿地,促成了室内空间和室外绿地的流动性,开敞且丰富,激发入口空间的活力。建筑结构采用正交的阵列柱网,兼顾大空间和小空间使用功能需求。首层设置325 m2的调度控制中心,控制中心前厅设置智慧沙盘模型,与三江水利工程相关的数据通过实时投影直接显示在沙盘模型上,智慧沙盘不仅用于对外演示,也是水利工程管理的工具。办公楼外立面设计力求简约,混凝土竖向的线条从地面延伸至屋面,中间嵌入的玻璃体现出强烈的现代科技感。玻璃采用断桥隔热的单元式玻璃幕墙,高透低反,充分展示室内生产空间,并且绿色节能。
a 办公楼外观
4)B栋宿舍楼
宿舍楼主体为3层建筑,总建筑面积为2 729.4 m2,基底面积为958 m2,建筑总高度为15.3 m(见图10)。员工宿舍包括单人间、双人间和四人间3种户型,能容纳120位员工。考虑经济、场地、整体性等因素,员工宿舍设计采用中间走廊双边居室的平面布置。宿舍楼首层设计贯穿前后的局部架空层,使得室外的空间通过架空层自然流动到中间走廊,室内外空间连成一片。在二楼设置有配套的集中洗衣房、公共健身活动场地,给予职工生活便利的同时,丰富职工的业余生活。除此之外,二楼还设置有半室外活动平台,为职工提供休息和聚集的空间,鼓励互动并强化企业文化氛围。宿舍楼建筑结构采用正交的异形阵列柱网,居室内的结构柱子隐藏在宿舍居室的隔墙内,充分利用室内空间,方便家具的灵活布置,减少房间内低效的阳角空间,打造出舒适、多样化的使用空间。在员工宿舍立面上,通过内凹阳台和阳台玻璃推拉门,强化立面混凝土竖向线条分隔,并把分体空调室外机隐藏在每个居室内凹阳台里面,立面中部设计有两个向内凹陷的跃层走廊灰空间,打破了宿舍立面呆板的横竖开窗形式,呈现开间重复的竖向韵律。此外,立面玻璃低透高反,既增强建筑的体量感,还增强宿舍房间的私密性。
图10 B栋宿舍楼示意
5)巨构景框
A栋办公楼与B栋宿舍楼之间,通过坡屋面和两侧的山墙形成一个巨构景框(见图11),包含了前池进水闸、前池、加压泵站等核心水工建筑物,或截取静景、或展现动景,让人仿佛身处繁忙的生产工作画卷之中,产生一种深远不可穷尽的感觉。
图11 关埠泵站厂区巨构景框示意
4 结语
榕江关埠引水工程厂区建筑从场地规划设计出发,尊重地方工业文化秩序,梳理周边空间的关系,合理划分建筑体块,组织功能分区,推敲流线布置。项目遵循“以人为本”的设计理念,适当的在室内外营造怡人的休息交流场所,提升了空间对人群的感染力,打造安全、健康、环保的生产环境[11]。
建造材料上,重新关注工业建筑对混凝土材料、功能本质的回归[12]。水工建筑物运用“纯粹”的材料,真实表现材料肌理,在后期施工时可以对材料进行调整,不带有任何装饰的材料运用于室内外空间中,如墙面、地面、设备基础等,结合室内暴露的风管、水泵机组等各种设备和管道,突出工业设备的技术成就,并在设计上加以强调。与此同时,运用“纯粹”的材料,能够让人切身感受到现代工业文化的进步,提高民族认同感,避免毫无个性的同质化设计[13-15]。项目投入使用后运行状态良好,获得较高的评价。