水利工程的建筑设计问题探究

前言：

我国从20世纪50年代开始大力兴建水利工程，这类水利工程在我国水资源的开发、利用、治理中发挥着极为重要的作用，但随着21世纪许多新问题的出现，传统水利工程的建筑设计已经无法满足时代需要，而为了较好应对新时代新挑战，正是本文围绕水利工程建筑设计问题开展具体研究的原因所在。

1.水利工程建筑设计难点

1.1  资金偏紧、方案变更随意

虽然近年来水利工程建筑设计的受关注程度不断提升，但在我国专业水利水电设计单位中，建筑设计仍属于其中的次要专业，这种情况的出现是由于建筑设计不属于水利工程可行性研究、初步设计审查的重点，建筑设计所列概算往往会因此出现资金偏紧情况，资金偏紧会直接提升水利工程建筑设计难度，这种经济条件限制往往会进一步提升方案变更的随意性。在笔者的实际调研中发现，我国现阶段很多水利工程存在着重复开展建筑设计的情况，由此带来的大量重复劳动必须得到重视。

1.2  存在空间限制

水利工程建筑设计会受到多方面因素的制约，水工和机电等主导专业设计方案属于这类制约的主要来源，如水工使用要求会直接影响建筑设计的平面位置、尺寸范围，而水闸启闭机、水机等机电设备的运行高度和吊装高度则决定着建筑设计的高度范围，这类限制带来的设计制约同样需要得到关注。总的来说，水利工程建筑设计必须在尊重已有结构功能的基础上开展，这样建筑材料、造型设计、施工技术才能够真正赋予水利工程建筑功能美和形式美。

2.水利工程的建筑设计策略

2.1  加强沟通

为尽可能降低资金偏紧、方案变更随意对水利工程建筑设计带来的负面影响，设计人员需要采用以下两方面策略：

①加强初步设计阶段沟通。水利工程建筑设计人员必须与各设计专业共同开展总平面设计，这不仅能够保证水利工程各类设施合理布置，同时还能够在这一过程中将建筑设计纳入审查，资金偏紧带来的水利工程建筑设计制约将大幅降低。

②深入了解业主需要。设计人员需要在建筑方案比选中真正了解业主需要，以此为业主推选美观、经济、安全、适用、环保的最优建筑设计方案。例如，近年来水利工程环境效益的受重视程度不断提升，设计人员可以基于此为业主提供有机结合自然环境和人工环境的建筑设计方案，和谐宜人的治水环境创造将由此获得有力支持。

2.2  确定建筑风格

水利工程建筑风格直接关系厂房、拦河闸坝、船闸、配套生活管理区、乃至整个建筑群的设计，因此水利工程建筑设计应首先通过实地考察了解当地人文景观、建筑特色确定建筑风格。具体来说，设计人员需要考虑水利工程建筑物之间的内在联系，以此在关注个体建筑形式的同时兼顾整个建筑群的稳定与均衡，具体策略如下所示：

①与自然环境融合。建筑设计应与水利工程所在地的自然环境相融合，这就需要设计人员较好处理周围地形地貌与建筑之间的关系，由此可保证水利工程建筑真正融入自然环境之中。

②与人文景观融合。我国各地多存在历史沉淀产物与独特的地方文化，为保证水利工程建筑能够真正带给当地人民归属感，人文情怀必须渗透到水利工程建筑设计之中。

2.3  开展“水工建筑”设计而非“水工构筑物”

随着人民物质生活水平、精神生活需求不断提升，以往仅考虑使用性能的“水工构筑物”早已无法满足社会发展需要，因此本文建议设计人员在水利工程建筑设计中真正摆脱传统“水工构筑物”影响，具体策略建议如下所示：

①保证建筑质量。虽然大众对水利工程建筑提出了多方面诉求，但水利工程建筑功能性所占据的首要地位不容质疑，因此设计人员需首先保证水利工程建筑质量安全，通过严格遵循国家技术标准和设计要求、全面考察充分了解实际情况，即可真正制定科学的设计方案保证水利工程建筑质量。

②正确处理材料、经济指标、建筑艺术关系。水利工程建筑必须首先确定合理的结构设计、材料性能设计，随后才能够真正开展建筑物美观性设计，因此材料、经济指标、建筑艺术关系的处理也必须得到设计人员重视。

3、水利工程建筑设计实践

3.1  工程概述

为提升研究实践价值，本文选择了某地S水利枢纽工程作为研究对象，该工程主要建筑物包括12孔拦河水闸、装机5000kW发电机厂房、50t过船能力的船闸及其附属设备，总投资2亿元，该工程建设的目的是为了改善当地灌溉条件与水环境，同时满足发电、航运需要，

3.2  设计实践

作为典型的综合水利枢纽工程，S水利枢纽工程包括主副厂房、船闸、启闭机室等水工建筑，以及配电房、机修房、变电站、综合管理楼等生产生活建筑。S水利枢纽工程所在县总面积为3535km2，当地留有数量可观的岭南风格古建筑群，因此设计人员在水利工程建筑设计中不仅结合了业主需要和工程使用功能，更充分考虑了当地人文环境，S水利枢纽工程建筑设计采用了轻巧淡素、务实重利的现代岭南建筑风格，工程整体因此被赋予了造型变化多端、空间开畅明朗的建筑特色。例如，S水利枢纽工程拦河闸启闭机室设位于水中且闸底槛高程为7.0m、闸孔数为10孔、单孔净宽12.0m，采用平板钢制闸门、固定卷扬式启闭机垂直升降，由于旅游观光群众、附近交通公路上的司机与行人均能够轻松看到拦河坝，因此该拦河闸启闭机室的设计不仅需要结合水工和机电专业确定的启闭机房建筑范围与底座高程，还需要考虑该建筑物4个方向立面设计的美观程度，结合上述条件，设计人员开展了如下设计：

①设计先期处理。拦河闸启闭机室设计首先需要满足水利工程的功能需要，因此设计人员实现考虑了水工和机电专业确定的范围、高程信息。

②实现建筑与自然山水的融合。在满足水利工程功能需要后，设计人员需考虑如何将拦河闸启闭机室融入自然山水之中。

综合分析S水利枢纽工程不难发现，拦河闸启闭机室左岸为山、右岸为同一工程的变电站和发电机房，该设计中的山墙按闸孔层层叠加，由此形成的虚灵形体、通透空间塑造了清新明快的建筑风格。同时，设计人员还采用了蓝色镀膜玻璃作为拦河闸启闭机室的玻璃窗设计，并同时选择白色铝合金作为外部维护结构。从远处看，整个拦河闸具备充足的形式美和功能美，长虹卧波般的拦河闸不仅具备较强的视觉冲击力，更较好体现了岭南建筑的钢筋混凝土框架利用能力。结合S水利工程枢纽工程建筑设计不难发现，该设计的核心在于新建筑与传统形式建筑风格的神似，S水利工程枢纽工程建筑设计对整体环境、文脉艺术的尊重具备较高借鉴价值。

3.3  相关建议

虽然S水利枢纽工程在建筑设计领域取得了不俗的成绩，但该实例在尊重水工专业和机电专业主导、与业主及各专业沟通方面存在的一定不足也不应被忽视，因此本文提出了如下建议：

①总平面设计。为满足建筑设计的多方面诉求，建筑设计人员必须参与到整体设计之中以此保证总平面设计能够满足水利工程的基本使用需求，以此保证工程内部交通流线简洁顺畅、建筑物之间联系方便、功能分区布局合理，才能够进一步提升水利工程建筑设计质量。

②建筑平面设计。设计人员需要把握水利工程建筑物与交通的关系，建筑物的安全性、使用程度、防火需求也需要纳入设计考量。值得注意的是，建筑平面设计在满足基本需求的同时必须设法与水利工程实现紧密结合，由此建筑物才能够真正降低工程投资并具备环境美化功能，创新设计思想的探索、尝试也应在这一过程中得到重视。

③造型设计。上文中的部分内容涉及了水利工程建筑物的造型设计，但具体设计中必须保证建筑物造型与其所处环境之间的协调，这种对协调的追求应避免单纯附庸“时尚”，同时还需要保证各建筑物之间的风格统一和个体差异，设计人员必须到实地开展考察方可满足这类需求。

结论

综上所述，水利工程的建筑设计需要考虑多方面因素影响。而在此基础上，本文涉及的加强沟通、确定建筑风格、开展“水工建筑”设计而非“水工构筑物”等策略建议，则证明了研究的实践价值。因此，在相关领域的理论研究和实践探索中，本文内容能够发挥不俗的参考作用。