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党的二十大报告指出,中国式现代化是物质文明和精神文明相协调的现代化。当前我国正值产业技术革新、绿色低碳转型的时代变局,工程设计行业作为高质量发展的主力军,应围绕“创新,绿色,数智,融合”四大维度,推进中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展[1-3]。
根据2023年度中国电力企业联合会统计与数据中心公开数据,中国全社会发电量达
9280 TWh,其中火力发电量以65.7%位居首位[4],电力工程项目始终肩负着承担城乡电力供应、保障现代化生产生活方式的重要职能。近年来,将文化融入建筑设计已逐渐成为趋势,而传统电厂设计由于地处偏远,工艺流程、工程造价约束,且具有较高的科技属性,其设计缺少自由度,建筑工程美学尚在起步阶段。文章以文化为内核,通过现有工程美学设计案例的分类研究和岳阳电厂设计的具体实践,贯彻落实习近平文化思想和生态文明思想,以更高品质、更“美”特质创新推动现代工程建设。 -
电力工程建筑按类别可分为火力发电厂、变电站、储能电站等。随着社会经济发展,电力工程建筑设计理念向着形象、空间、材质的去工业化设计和融入地域文化、公共参与等社会功能发展,形成工业景观、工业旅游、遗址改造、文化建筑的一系列代表性议题[5-9]。国内外知名电力工程项目的美学设计可以按传统地域文化、科技创新文化、多元融合文化的三类视角研究[10-14],见表1。
传统地域文化 科技创新文化 多元融合文化 华能桐乡燃机电厂
绿色人文水乡里的花园电厂新加坡“海湾花园”
生态旅游、科普展馆丹麦哥本哈根Copen Hill
创新材料,城市公共空间延续南宁双定垃圾焚烧发电厂
人文主义工业情怀深圳东部垃圾焚烧发电厂
屋面光伏,资源有效利用广投北海电厂
复合模式多元化设计,打造沿海新地标Table 1. Aesthetic design of power engineering projects
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优秀传统文化浸润着民族审美趣味与精神追求,蕴含人文与自然共生的可持续发展理念。地域文化影响的场地环境、形式风格逐渐成为理性思维主导的工程建筑的独特“名片”。
火力发电厂厂区占地达数十公顷,包含生产建筑、辅助建筑、附属建筑等,注重空间布局的合理性。设计汲取地方特征元素和组团建筑的空间组织,以谦逊姿态融入场地环境,构建个性化绿色生态景观,展现积极的精神文化形象。例如,华能桐乡燃机电厂引水入园,分段布置,建筑延用粉墙黛瓦特征,展现江南风韵;南宁双定垃圾焚烧发电厂巧借地势塑造“山之印象”的大地景观,提取广西“壮锦”民俗工艺形态设计立面构造,回应文脉特质。
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科技创新、全过程优化显著地影响电厂标准化设计模式所对应的工程形象,改善厂区整体布局和建筑体量规模,满足节能节地、减排降碳需求,深入环保理念[15-17]。
配套应用新结构与新材料,如采用高转化率机组、装配式节能幕墙、太阳能发电与雨水循环利用等,赋予建筑符合现代风格的色彩、肌理与形式。将严谨的工程项目转化为凝聚工程美学的创新实践,寻求人文温度与技术精度的同频共振。如新加坡“海湾花园”融合能源综合利用与垂直园林展廊,构成个性化生态旅游景观营造城市地标[18];深圳东部垃圾焚烧发电厂立足“3060”双碳目标,集约布置工业机组,打造高科技节能建筑[19]。
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火力发电厂深度参与城市电力能源供给,具有较高的公众参与、科普价值,融入城市发展。新发展形势下,将传统电厂地块独立且位于郊区、存在噪声、污染等“邻避效应”转化为电力生产、科普教育、休闲娱乐与生活服务等多功能融合的“邻利性”市政开放设施。在经济层面有助于发展地区旅游业,促进建设单位优化电厂形象,应用创新成果,提升社会价值。
如丹麦哥本哈根Copen Hill垃圾焚烧发电厂将山形屋顶设计为立体互动的城市“滑雪场”[20];广投北海电厂以“船舶”往来的北海记忆作为建筑语素,兼顾高效智能、绿色生态的设计目标,凝聚工程与艺术美学。
实际上,以上各类文化赋能的设计方法是相辅相成、共同作用的。从城市整体协调、厂区建筑群落、内外空间的形象、功能多角度融合完善,开拓工业建筑在功能、工艺限制下创造美的可行路径。
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岳阳电厂工程美学设计基于国能湖南岳阳电厂2×1 000 MW级新建工程[21],项目位于岳阳市华容县,用地面积33.13 hm2,厂址北距长江约13 km,位于桃花山、天井山两处省级森林公园之间,内部东南侧有红星水库。
设计结合地域文脉,将岳阳洞庭湖畔千帆竞发的壮美画面与烟雨江南的人文意境相结合。历经多元思路探索工程美学的表达方式,以中国传统诗词、绘画中的“帆影”“祥云”“江流”三类美学意象为灵感设计厂区主要建筑的造型,形成“远影”“云起”“天际”一题三表的设计方案(表2)。
远影 云起 天际 千帆竞发,逐浪远影——化物为形 卷云、积云、层云——化形为意 浩浩汤汤,横无际涯——以大象为境 Table 2. Conceptual diagram of the programme
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远影方案化物为形,采用正负形叠加、虚实结合的写意手法“逐浪远影”,使富有动感与韵律的建筑天际线同连绵的远山琴瑟和鸣。
主厂房外立面设计银灰色冲孔铝板立浪造型,以高穿孔率铝板为帆、低穿孔率铝板为背景,后方锅炉房立面则以实为帆、以虚为影,二者相互映衬,巧妙转译风帆泊岸的水墨意境。汽机房及智控楼由龙鳞光伏板交错搭接构成的连续曲面屋顶联动,飞扬起舞。
绿色生态融合,视觉轻量化设计将建筑与环境融为一体。基于现有水库打造生态湖景,营造亲水平台供员工休憩。与之相对的智控楼主立面采用大面积玻璃幕墙引入自然光线,倒影湖面延伸景深,屋顶挑檐营造出“映楼阁青山隐隐,漾池塘绿水粼粼”的灰空间,赋予工业厂房一番诗情画意。
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云起方案化形为意,将中国传统美学中的“卷云、积云、层云”的意象融入电厂的建筑,“白云生远岫,摇曳入晴空”,与环境共鸣。
“卷云”飘逸流动,勾勒出汽机房、智控楼外观,“积云”厚重稳健,塑造锅炉房形态,“层云”通透轻盈,将烟塔融入蓝天,变中有序,和而不同。全厂统一设计,以清晰的结构层次,温暖的材料搭配,生动的细部构造,共同营造人文宜居的厂前生活区。宿舍楼与运动休闲馆依地形围合形成院落,工程师休息楼的木质顶棚如同漂浮的云朵,与主厂房遥相呼应。
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天际方案以大象为境,将长江流动的形态以大写意的手法在立面徐徐展开,“浩浩汤汤,横无际涯”,象征中华文明的延续和传承。
汽机房外立面采用金属铝板进行扭转造型,将江水流动之美转化为建筑语言,随着时间推移、光影流转变化万千。采用多种材质,锅炉房运用不同规格和比例的金属铝板构建视觉层次。智能技术助力可持续发展,智控楼采用光伏幕墙技术,膜结构的胶囊形干煤棚则带来了全新的视觉体验,打造环保、高效的现代化厂区。
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岳阳电厂设计中厂区规划顺应自然环境,建筑设计蕴含地域文化,技术创新功能集约,智能智慧共享融合,突出“以文化人,美美与共”的生态文明理念,打造森林中的能源中心,是文化赋能工程美学设计的重要实践(图1)。本文从典型设计项目出发,在传统地域文化、科技创新文化、多元融合文化的视角下提炼出“文化赋能表达、创新驱动设计、共享融合发展”工程美学设计的方法。
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岳阳具有丰富深厚的历史,江湖交汇的地理位置,多元包容的文化底蕴。历代名家著有“衔远山,吞长江”,“气蒸云梦泽,波撼岳阳城”等诗篇,时至今日,岳阳楼、屈子祠已成为承载中华民族“爱国忧民、坚持真理”精神风骨的物质文化遗产。“远影、云起、天际”方案依托当地生态环境、社会环境、文化环境,展现和谐共生的生态与人文之美。
项目选址“进”自然,全方位考虑工程设计与自然空间的融合,保留并利用原有水塘、山体、树木、道路等生态资源。建设“依”自然,综合工艺流程、运行条件以及施工条件等多方面因素,优化厂区竖向方案,建构筑物依地形山势布局,注重立体层次分布。厂区环境聚焦洞庭湖畔山水之趣,建筑风格蕴含东方美学简约之雅,人文空间可观可游,共享低碳发展之乐。
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新型火力发电厂是先进工程技术的实验和推广的重要场所,岳阳电厂采用大容量、超超临界机组,功能集成优化,打造节能环保、效率经济的标杆,彰显创新之美。
厂区总平面布局清晰,以现有水库作为生态绿洲将生产区与生活区有机连接、动静分区(图2)。在生产区域内,将煤场、灰库等较易散发粉尘的储运建筑布置于全年主导风向的下风向集中管理,实现“以风为带,净染分离”的生产环境。功能空间集约集成,节约用地与土石方工程量。合并辅助建筑的同类项,设置联合建筑,使厂区大型建筑体量平衡。如将集控楼、网控楼、化学试验楼等“九楼合一”设为“智控楼”,原水预处理、除盐水等“七水共治”,设为“水务中心”。优化综合管架路径节约用地,采用双机回热技术、烟气三级余热利用方案降能提效,“低温烟气浓缩+旁路烟道固化”技术、烟塔合一技术降低污染排放,建设生态环保电厂。
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工业建筑在构造上具有理性逻辑,形成独特的功能空间,追求内外统一的美学体验。岳阳电厂设计兼顾整体性与实用性,全程智慧运营,培育人文关怀,共享数智、融合之美。
统筹全厂设计,从建筑组团到室内设计风格协调而富有层次。永临结合的基建办公区汲取湖湘传统院落布局,辅助生产建筑采用柔和的倒圆角设计。集控室延续曲线的主题风格,将“洞庭湖”元素应用于顶棚,“树”的元素用于墙面,形成曲面空间的穹顶之态。集控室外侧设置公众参观流线,联通半开放式科技展示中心,共享发展成果。
选用创新节能材料辅助表达,增强建筑外观、构建形式与色彩搭配。采用光伏一体化节能低碳表皮、ETFE薄膜、穿孔铝板等科技材料,精细化构造设计,实现经济与美学的双重平衡,营造人性化的空间氛围(图3)。
践行“七网融合”理念,结合大数据、物联网等技术,建设全生命周期智慧管控一体化信息系统。以智能控制中心为核心,探索“5G”+“智能工地、智能巡检、智能办公”模式,打造高效率、低能耗、可持续的多方融合共治共建共享智慧电厂(图4)。
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存量发展时代,文化在城市建设、工程设计中的价值愈发凸显。国资央企承建的重大工程更是支撑经济发展、传承优秀文化、塑造国家形象的载体。本方案已在由中国能源建设集团、人民日报《国家人文历史》杂志社联合主办的“为世界塑造美”工程创新设计与建造优秀案例发布会中获评《卓越案例》,是勇担新的文化使命、积极推动美丽中国建设的重要实践。
文章通过传统地域文化、科技创新文化、公众参与文化三类文化视角研究具有工程美学特质的代表案例,展现文化赋能工程美学设计的趋势。同时,以“岳阳电厂设计”为题,在实际项目的蓝本上因地制宜,整体规划,提出“文化赋能表达”“创新驱动设计”“共享融合发展”的工程美学设计方法。自然为体、生态为纲、文化为常、数智为用、和谐共生,打造凝聚自然、人文、艺术与工程复合表达的可持续发展的新型电厂。期望以项目实践促进设计研究,以创新研究推广设计理念,构建人文情怀与工程美学交织的能源工业建筑新模式。
Distant Shadows - Rising Clouds - Sky: The Practice of Yueyang Power Plant in the Aesthetic Design of Cultural Empowerment Project
doi: 10.16516/j.ceec.2024-278
- Received Date: 2024-08-17
- Accepted Date: 2024-10-22
- Rev Recd Date: 2024-09-23
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Key words:
- cultural empowerment /
- engineering aesthetics /
- industrial architecture design /
- Yueyang power plant /
- thermal power plant
Abstract:
Citation: | CHEN Liujun, YIN Li, CHEN Shouxiang, SUN Miao. Distant Shadows - Rising Clouds - Sky: The Practice of Yueyang Power Plant in the Aesthetic Design of Cultural Empowerment Project[J]. SOUTHERN ENERGY CONSTRUCTION. doi: 10.16516/j.ceec.2024-278 |