代生活垃圾焚烧厂建筑外立面设计探索

第一作者：谢娜，第二作者：杨慧蕾，第三作者：周鹏

中机国际工程设计研究院有限责任公司，410000，湖南省长沙市

中机国际工程设计研究院有限责任公司，410000，湖南省长沙市

中机国际工程设计研究院有限责任公司，410000，湖南省长沙市

摘  要

本文介绍了当代生活垃圾焚烧厂的外立面设计趋势与工艺特性，探索了四种立足于不同地域文化的生活垃圾焚烧厂立面设计风格。从工艺、结构体系、经济的角度分析了焚烧厂外立面的限定影响因素，认为当代生活垃圾焚烧厂应结合这些因素加以设计,运用设计手法来处理大体量造型，从而为以后的设计实践提供一条可以借鉴的道路。

关键词:当代生活垃圾焚烧厂，工艺特性，外立面设计

Abstract

This paper introduces the facade design trend and technological characteristics of contemporary MSW incineration plant, and explores four facade design styles of MSW incineration plant based on different regional culture. The limited influencing factors of the facade of the incineration plant are analyzed from the point of view of technology, structural system and economy, and it is considered that the contemporary municipal solid waste incineration plant should be designed in combination with these factors and use design techniques to deal with mass modelling, so as to provide a road that can be used for reference for future design practice.

Key words:Contemporary municipal solid waste incineration plant, process characteristics, facade design

1当代生活垃圾焚烧厂的设计趋向

随着经济的发展，技术的进步，工业建筑也取得了长足的发展，在较长一段时间内，生活垃圾焚烧厂不单单具备实用功能，某种程度上也成为现代工业文明的象征，而建筑立面在焚烧厂设计中越来越受到重视。

当代生活垃圾焚烧厂的设计趋向是以安全、环保、高效为核心，采取多重技术手段，尽可能减少对环境的影响。这些技术包括但不限于气体处理、废气冷却装置、废气过滤装置以及除尘和脱硫技术。此外，还要注重安全性，采用监测仪表来监测废气中的有害物质含量，并能及时将异常情况上报到有关部门。

建筑外立面设计的特点是，新时期的厂房跨度更大，在空间构成上也更开阔。大面积的玻璃，不仅可以让阳光直接照射，节省生产成本，而且还体现了工业建筑的技术美学[[1]]。在未来的发展趋势下，生活垃圾焚烧厂要能够在空间、结构上与社会整体保持一致，从深层次上来讲，就是垃圾焚烧厂不管在设计还是建设方面，都要能够很好地与城市整体进行充分融合，真正实行建筑、地景及城市群体的有效统一。

2生活垃圾焚烧的工艺特性

生活垃圾焚烧的工艺特性主要体现在以下几个方面：1、采用先进的燃料技术，可以有效地将垃圾转化成热能；2、采用多阶段技术，可以将废气中的有害物质进行有效处理；3、采用监测仪表来监测废气中的有害物质含量，并能及时将异常情况上报到有关部门。4、通过开展园区风光带保护工作来减少对周围环境造成影响。

主要工艺流程如下：生活垃圾收运车从物流口进入厂区，经地磅称重计量，驶入焚烧主厂房的卸料平台，在指挥灯的指引下，进入指定的卸车位将生活垃圾卸入垃圾池。池内的生活垃圾通过抓斗起重机进行转移至对应的区域进行临时储存、初步发酵和沥水。堆放后的垃圾通过抓斗起重机抓到焚烧炉给料斗，经溜槽落至给料炉排，再由给料炉排均匀送入焚烧炉内进行焚烧处理。

垃圾燃烧产生的高温烟气经余热锅炉冷却后进入烟气净化系统。经净化后的烟气满足相应要求，通过引风机送至烟囱进行高空排放。余热锅炉以水为介质吸收高温烟气中的热量，产生蒸汽，以供汽轮发电机组发电。

3焚烧厂外立面设计的影响因素

3.1工艺因素

生活垃圾焚烧厂的工艺流程主要包括分选、焚烧、废气处理以及尾气处理几个步骤[[2]]。首先，将垃圾进行分选，将可回收物资料单独回收；其次，将剩余的垃圾进行焚烧，产生的废气由相应的处理装置进行处理；最后，采用尾气处理装置对剩余有害物质进行有效除去。

焚烧厂内设备的体量较为巨大，设备的本身的体量决定了建筑的体量也不小。再者因为各区域工艺流程不同，对建筑的采光要求不同，比如垃圾坑由于建筑除臭的要求对采光并不是特别敏感，焚烧间与烟气净化间因为高大的空间，一般需要做天窗，厂房辅房具备办公的功能，对自然采光要求较大。

3.2结构体系影响

垃圾焚烧发电厂的主体是综合主厂房，功能是运输存储垃圾、焚烧垃圾、处理焚烧烟气、固化焚烧后的残渣，并将余热用于发电。厂房按工艺流程，在功能上分为卸料平台、垃圾仓、焚烧间和烟气净化车间。

根据垃圾焚烧厂的规模不同，四个车间的平面尺寸和高度大小均不一。其中，卸料平台楼面标高7m或8m，屋面采用网架或钢桁架，屋面标高为18m左右；与卸料平台相连为垃圾仓，仓底标高-7.5m至-3m不等，仓顶标高22.5m左右；仓体的二个边部有按工艺要求设置的楼板，仓体上部设有重级工作制吊车；焚烧车间与烟气净化车间内部布置有大型设备，设备高度25m- 38m不等，因此为空旷空间，仅有个别位置设置了局部楼板[[3]]。

目前，大部分垃焚厂将四个车间连为一体，整体采用钢筋混凝土结构，屋面采用网架或者钢桁架。生活垃圾焚烧厂独特的结构形式导致外立面呈现又高又大的特征，因此立面造型只能尽量通过材质与造型的变化消解巨大的体量，缓解给人带来的压抑感。

3.3经济材料影响

不同造价的要求决定了主厂房材料不同，在立面材料方面，立面采用真石漆与彩钢板造价可以相差一百多每平，对于厂房去工业化要求更为严谨的业主，采用干挂石材幕墙体系，能够使得建筑于环境融为一体。为了显示现代感采用大面积的玻璃幕墙是较不经济的做法，应尽量避免，但可在主入口处局部使用。在装饰性构件上，成品GRC构件是一种成熟且运用广泛的构件，燃烧等级为A级，经济环保，在做建筑造型时推荐使用。

我们应该尽量选择经济，合理的材料，使得在有限的造价下，能够找到最佳的呈现方式。

4 生活垃圾焚烧厂立面表达

作为生活垃圾焚烧厂建筑风格的主要构成部分之一的外立面，是通过色彩、形体、线条、以及自然光和人工光形成的光影、不同构件和材料使用节奏感、韵律感、体积感和质感等方面来加以表现的。要实现这些表现效果，在建筑的材料和一些基本构件的运用上，就必须有系统的思考，包括对焚烧部分、烟气处理部分、厂房辅房、垃圾倾倒运输入口、雨蓬、高烟囱等都要加以考虑。

4.1江浙风格

山水聚合，藏风得水：受古代哲学“天人合一”、“万物一体”思想的影响，江浙风格民居十分讲究从堪舆风水的角度来选择村落的环境，建筑的朝向、形式、布局以及前后左右建筑关系[[4]]，设计巧妙地将工业与传统民居结合在一起，形成“白墙灰瓦”的独特城市风貌。

厂区规划设计中，将“生态，绿色，体验”等理念贯穿始终，突破传统厂区的深灰色调与方正体量，崇尚自然，柔化厂区布局，强调天人合一的思想。山水聚合，藏风得水，重于水的营造，是环境美好的一种表现。具体建筑的布局都与地形结合密切。与水环境结合时，建筑则直接邻水建造，其营造手法千变万化，与功能、空间、结构有机的融为一体。

4.2中式风格

格调雅致，东方留白：主厂房建筑体量较高大，围绕主厂房进行的现代感与历史感相结合的设计方案建成以后，将成为该区域的中心，会积极影响整个周边区城未来的建筑发展格局。中式风格这种表现使整个空间传统中透着现代，现代中揉着古典。这样就以一种东方人的“留白”美学观念控制的节奏，显出大家风范。

厂区采用中式文化的"神"和中式风格的“意”来突破给人一种全新的中式理念。因此，通过对山势的呼应以及城市色彩的考量，结合建筑的特性与特殊的工业建筑尺度，建筑外立面采用白色金属彩钢企口板作为立面造型、红色入口赋予山脉意向、底部采用仿文化石贴砖丰富体量、局部采用玻璃幕墙强调建筑入口，与整体建筑体量呼应，设计策略和而不同整个厂区区形成造型丰富、历史与现代共存的建筑效果。

4.3荆楚风格

荆楚神韵，镕古铸今：身处荆楚大地湖北，主厂房积极融入荆楚建筑灵动、恢弘、浪漫的风格特征，让城市建筑在实现功能满足的同时，更具地域特色风貌，体现现代手法与文化传承的融合，让城市具有独特的气质。

荆楚建筑的人文精神内涵为“大气、兼容、张扬、机敏”，美学意境为“庄重与浪漫、恢弘与灵秀、绚丽与沉静、自然与精美”，六大风格特征则包括“高台基、深出檐、美山墙、巧构造、精装饰、红黄色”[[5]]。主厂房呼应了荆楚建筑“高台基、深出檐”的建筑特色，通过米黄色真石漆、氟碳漆、仿木构件的运用，将看似现代的材料与表现形式，体现出传统韵味。这就是荆楚风格的神韵表达方式，让建筑由内而外散发历史气息。

4.4现代风格

大悟织锦，文化传承：主厂房外观简洁流畅，立面立体层次感较强，合理运用色块色带处理的一种立面风格。体现了现代生活快节奏、简约和实用，但又富有朝气的现代风格。

外立面采用了大悟的非遗文化传承-织锦元素，自然流畅的大悟织锦带点缀于极简的建筑立面中，独居特色。大悟织锦带选入孝感市市级非物质文化遗产名录，织锦带的图案花纹寄寓了丰富的内容

[[6]]，是大悟宝贵的民间文化艺术遗产，也是属于大悟特有的地域文化。建筑外立面采用浅灰色金属企口板喷氟碳漆的工艺，结合入口处明黄色真石漆，颜色处理与大悟织锦带中的黄色呼应，体现出主厂房建筑与大悟当地文化的结合。

5 结语

生活垃圾焚烧厂房的外立面体型设计上，应当做到形式追随功能，从而使空间得到最合理的利用。发掘建筑场地的地域特色和历史人文，结合工艺、结构体系、经济的这些因素加以设计,运用设计手法来处理大体量造型，体现工业建筑的特点。将体量各不相同的体块融合到一起，并考虑各体块的比例尺度，使整个建筑造型高低错落有致、变化丰富、比例协调。

生活焚烧厂外立面建筑设计也应当充分结合内部空间的使用和功能，削弱高大工业建筑的厚重感，使建筑与人更亲近，突出以人为本的设计理念。

 

 

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参考文献

[[1]] 汪海鑫, 胡文荟. 当代医院建筑设计外立面特色初探[J]. 城市建筑, 2019, 16(5):2.

[[2]] 洪勇, 翟炳贤. 生活垃圾焚烧的烟气净化湿法工艺探讨[C]// 中国石油和化工勘察设计协会热工专委会,全国化工热工设计技术中心站年会. 中国石油和化工勘察设计协会, 2010.

[[3]] 陈昆, 徐小平. 垃圾焚烧发电厂综合主厂房结构形式概述[J]. 建筑工程技术与设计, 2015, 000(009):1675-1675.

[[4]] 楼正心. 基于地域性的江浙建筑设计方法探讨[J]. 工程技术:全文版:00010-00010.

[[5]] 尹维真, 湖北省住房和城乡建设厅. 荆楚建筑风格研究[M]. 中国建筑工业出版社, 2015.

[[6]] 张玉琳, 李斌, 王燕,等. 大悟织锦带的织造工艺及纹样研究[J]. 服饰导刊, 2021.