浅谈水利工程中的建筑设计
【摘要】 水利建筑指在水利工程中用于容纳和保护水利设施、设备以及配套设施的水工建筑物。现代水利建筑设计开始要求设计人员具备一定的艺术功底和审美能力。
【关键词】 水利建筑 ；总平面设计 ；平面设计 ；造型风格设计
1. 水利工程建筑的范围和定义
水利建筑指在水利工程中用于容纳和保护水利设施、设备以及配套设施的水工建筑物，如各种规模泵站的主泵房及其配套的配电室、变压器室（通常又称作主副厂房）、水闸的启闭机房、桥头堡等等，有别于水利构筑物。从广义上讲，也包括水利设施周围的维护、管理用房及管护人员的生活用房等等。
2. 当前水利建筑设计现状
自建国后的几十年来，我国每年都要投入很多资金大力兴修各种水利设施，由于这些水利设施往往由水利专业设计人员担当设计，故使用功能、耐久年限等一般不会有大的问题，但水利建筑本身作为一门跨专业的学科始终没有得到足够的重视，水利建筑往往只注重功能的需求而甚少涉及艺术，不注重美观或极少考虑美观的需要。尽管几十年的设计实践中也曾有些设计人员在这方面做了一些探讨，但水利建筑学始终没有作为一门单独的学科被拿出来做深入研究和应用。同时，在物质文明和精神文明飞速发展的现代社会中，现代水利建筑越来越多地开始注意视觉效果，很乡水利建筑还与旅游景点相结合，成为旅游景观的一部分。几年来，我们山东省水利勘测设计院的建筑设计人员结合大量水利建筑工程，在这方面做出了积极的探索，不仅为水利建筑学这门新兴的学科作出了自己的贡献， 而且为今后我省水利建筑的新形象开辟了一条崭新的道路。
3. 总平面设计
水利建筑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、泵站等，配套设施包括管理用房、生活用房、绿化、活动场地等内容。以泵站为例进行总平面设计，泵站枢纽一般包括的建筑物有： 主厂房、副厂房、办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、锅炉房、大门传达室等附属建筑。其特点一般为 ：
a、泵站一般坐落在城市边缘或离城市较远，职工家庭距单位较远，不一定每天在家庭与单位往返，因此需要考虑职工临时住宿、就餐用房以及工余的休息、娱乐设施 ；
b、职工总人数往往不多，一般以三、四十人为主，所以无论办公楼还是其他辅助用房规模都不大，总平面容积率较低 ；c、很多水利工程由于先天优越的地理条件，常与风景区结合，因此厂区环境的优美， 建筑物是否与周围环境相协调显得尤为重要。
基于以上三点，水利建筑的总平面设计不仅要满足基本的使用要求，做到内部流线简洁顺畅，建筑物之间联系方便，而且应注重环境设计，考虑设计绿化、休憩空间，职工体育运动场地等
4. 平面设计
同总平面设计类似，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网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。如江苏淮安第三抽水站主厂房，主要水工设备均设在地下，地面以上的主厂房仅在设备维修、吊装时发挥作用，设计及管理使用人员巧妙地把地面以上部分十几米高的、空间完整的主厂房空间作为多功能厅使用，并可容纳几百人的会议。再如副厂房的中控室，由于计算机自动化监控设备一般较为先进，平时除作为监控设备运行的场所，还可结合外部人员参观，作为多媒体演示、会客的场所。对于基本不涉及到水工专业的建筑管理用房、管理人员生活用房的建筑平面设计方法则与一般民用建筑类似，这里不多加讨论。
5. 造型风格设计
建筑造型的设计是我们这篇文章重点论述的问题，也是在一幢建筑建成后人们最喜欢评头论足的问题。建筑造型往往反映一幢建筑的性格特征 ：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。总之一栋（或一组）建筑所表现出来的性格，应与它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 ：主厂房一般平面为简单的矩形，高度较高，体量较大，这时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，由于其本身不可能向公共建筑一样有什么大的形体上的组合、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等手法丰富其细部，以使其看起来不那么单调。
对于像启闭机房加两侧（或一侧）桥头堡一类的建筑 . 由于机房本身一般长度较长，有时可达到几百米，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、韵律的线性体量。桥头堡作为端部的收尾，则形成类似交响曲尾部的高潮，较高的体量同时成为整个工程的标志性建筑，达到令人过目不忘的效果。
6. 材料的运用及颜色、质感的处理
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，在这里之所以把它单独拿出来讨论，是因为水工建筑由于在地理位置、性格特征上同一般工业与民用建筑不同，有其特殊性。尤其在北方，由于水工建筑多处在野外，风大沙多，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（一般应考虑承受 10 级风以上），这里我们也是有前车之鉴的。如某水库的主厂房，开窗面积较大，设计中未强调特殊加固措施，加之施工过程中所选铝合金型材断面较小，结果建成后不久还未投入使用时，一场大风把很多窗吹得变了形，玻璃也坏了不少，后来又对所有门窗进行了二次处理，问题才得以解决。
耐脏性问题则是由于风沙较大，建筑表面积尘较多，如表面材料运用不当，影响建筑美观。尤其是在下小雨后，这个问题更为突出。这就要求我们在建筑表面装饰材料的选材上， 尽量选用耐脏性较好，不易积尘，耐雨水冲刷的材料，如饰面砖、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、白色等冷色系，但不可一概而论，有时暖色系的运用，也能取得较好的效果。
7. 关于美观和经济的关系问题
由于水利工程一般都是国家投资，我们还是应尽量本着节省国家资金的原则，用价格相对较低的材料作出符合设计意图的效果，同时保证其耐久性。如用人造石材、防石材面砖或碎石漆代替天然石材，用仿金属氟硅漆或氟碳漆代替金属饰面板等，均可取得以假乱真的效果。同时注意多运用当地产的地方材料，不仅可以在一定程度上降低运输费用， 而且建筑风格易于与当地其他建筑取得协调。
总之，水利建筑的设计，事关整个水利工程外观与应用，所以我们提倡建筑师在做设计之前一定要到现场实地考察一下，精心揣摩，想象一下工程建成后的实际效果。
