浅谈污泥处理厂的建筑设计——以合肥东方热电污泥处置EPC总承包工程为例

包凌燕

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司,上海市 200092）

浅谈污泥处理厂的建筑设计
——以合肥东方热电污泥处置EPC总承包工程为例

包凌燕

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司,上海市 200092）

提出了污泥处理厂建筑特点及设计需求,并对合肥市东方热电污泥处置工程的建筑设计案例进行了剖析,可为相关工业厂房的建筑设计提供一定的参考。

污泥处理厂,；建筑特点；设计需求

0 引言

作为污水处理的“衍生品”,我国污水产量增加,污泥原料也与日俱增,2015年市政污泥产量达3 500万t,但目前国内污泥处理能力存在大量的欠账。随着我国对生态文明建设的重视,近年来国家出台一系列涉及污泥处理处置的相关政策,其中《水十条》明确了现有污泥处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。污泥处理厂作为一类特殊的工厂,其建筑厂房在设计中有其自身的特点,本文将以合肥市东方热电污泥处置工程为例对污泥厂建筑进行分析,为相关工业厂房的建筑设计提供一定的参考。

1 合肥市东方热电污泥处置工程概况

1.1 设计目标

贯彻可持续发展战略,高起点、高标准地进行城市基础设施建设,建立和形成高效能的现代化城市管理体系,保持城市生态平衡,提高环境质量。在提高城市污水处理率的同时,同时提高污泥处理处置率。通过工程措施,使污水处理厂的污泥得到减量化、稳定化、无害化和资源化。

1.2 污泥处理工艺简介

常用的污泥处理工艺按照最终消纳方式的不同,有三大类型:

（1）以土地利用为主要消纳方式:污泥厌氧消化、污泥堆肥；

（2）以焚烧为主要消纳方式:污泥干化焚烧；

（3）以填埋为主要消纳方式:污泥深度脱水。

合肥市东方热电污泥处置工程建于合肥市热电集团东方热电厂内,采用“干化＋热电厂焚烧”,即:利用热电厂蒸汽对脱水污泥进行干化,干化后的污泥运至热电厂,作为燃料与煤混烧后用于发电供热。污泥干化产生的载气经冷凝后排入污水管道,最终进入污水厂处理。不凝气体送至电厂锅炉焚烧处理。工程目标:干化后的污泥可运至热电厂与煤混烧,其中干化污泥含水率不超过40%。

污泥干化工艺流程见图1。

图1 污泥干化工艺流程图

2 建筑特点及设计需求

项目在总图设计上因地制宜,结合工艺流程设计完美流线。厂房平面符合污泥干化工艺流程,细致把握各个紧密联系环节的设计,做到实用又美观。

2.1 大空间、大跨度的综合性建筑

污泥处置工程主要分为污泥接收及供料及污泥干化两大区域（见图2）。根据区域功能的不同,采用不同的层高。

污泥接收及储存间须满足污泥车辆的卸料及污泥储存要求,建筑体量为长度24 m,跨度15 m,高度11.9 m,同时设有4.5 m深的污泥接收仓。

图2 污泥处置工程平面布置

污泥干化车间内设污泥干化线的机位,根据设备布置及检修的要求,车间设计为长度46 m,面宽35 m,高度15.9 m的大体量建筑。辅助设施包括配电间、控制室、现场办公室等也相应集中布置于干化车间的东侧,与干化车间形成有机整体。引风机、冷凝、冷却等干化运行配套系统布置于干化车间的西南侧。

大空间、大跨度的建筑给了建筑设计很大的设计空间:如利用建筑独特的语言来释义大空间与细部建筑相结合的美感；轻质材料的广泛利用又丰富了建筑语言,于是建筑设计有了更大的创作空间。

2.2 密闭需求

污泥在卸料、存储及处理过程中会不可避免的散发出臭气,因此对该类建筑的密闭性提出了较高要求,与抽风除臭系统配合应可达到室内的微负压状态。

2.3 保温需求

由于污泥温度对污泥输送过程沿程阻力的影响效应明显,升高温度可提高污泥的流动性,有利于减小沿程阻力,通过建筑保温措施可避免冬天室内温度过低造成污泥输送过程的能耗增加。

另外,本项目采用热电厂蒸汽对污泥进行干化,减少污泥的冬季降温幅度能有效降低污泥干化的蒸汽耗量,同时冬季室内环境温度的提高也能减少蒸汽输送过程的热损失。

3 建筑设计方案

3.1 建筑造型设计

本工程建筑展现现代工业建筑简洁大气的风格,使建筑造型在厂区周边其余建筑中脱颖而出。

在车间造型及立面设计上,我们不仅彻底了解了工艺方面对建筑要求（例如大空间、大跨度）,还努力使厂房不再是“厂房”（例如:加入了大面积的幕墙玻璃、钢构架屋面,特殊造型钢平台、旋转楼梯等这些常常用在民用建筑中的元素）通过这一系列的整合和相互磨合,最终成功设计了这样一座现代化厂房。

污泥干化车间主入口营造大气的入口空间,挑高10 m的大屋檐,下方配以入口绿化,白色斜向装饰拉杆界定了标志性的半室外空间。厂区建筑外立面装饰采用石饰效果材料、玻璃幕墙、铝板屋檐,配以细部装饰元素,塑造出呼应时代特色的新工业建筑形象,见图3。

图3 厂区建筑效果图

3.2 平面设计

于是蒲琳快速和自己的不悦不服不放心的情绪和解。这么多年，难道张盈盈不该有爱情？她喜欢就好。其实这点是张盈盈从小就想灌注到蒲琳脑子里的概念。只是蒲琳一直不得要领不会灵活运用。

污泥干化车间在平面布置首先满足干化机的布置需求,主车间长度38 m,面宽27 m,高度15.9 m,见图4～图6。紧靠主车间布置两层辅助用房,包括:变配电间、控制室、展示厅、办公室、会议室、盥洗室等。主车间及辅助用房根据功能的不同,设置不同的建筑屋面高度。

图4 污泥干化车间一层平面图

图5 污泥干化车间二层平面图

图6 污泥干化车间剖面图

车间在平面设计上充分考虑了“以人为本”的设计理念,结合二层管理区设置全封闭的参观巡检走廊,充分考虑生产管理的便捷性和人性化。人员可由主入口空间的室外大楼梯直达二层平台,进入展厅和走廊,俯瞰污泥干化车间的情况。全封闭式走廊设计在提供参观、巡检便利的同时,提高了生产作业的安全性,也能避免污泥处理过程所散发的臭气对办公区域的影响。

污泥接收及储存间满足污泥车卸料作业及污泥储存料仓布置需求,长度24 m,跨度15 m,高度11.9 m,见图7、图8。

图7 污泥接收及储存间平面图

图8 污泥接收及储存间剖面图

3.3 环保设计

针对污泥干化车间的密闭性要求,采取了下列措施:

（1）主车间门窗采用断热型材铝合金窗,中空玻璃,且大部分均设计为不可开启窗,在满足采光需求的同时减少内部臭气外溢的风险。

（2）在满足消防疏散及检修要求的前提下,减少门的开启数量。主车间与二层管理用房之间设置密闭的玻璃隔断,避免管理区与生产区空气的连通。

同时本工程在工业厂房中采用了一定的节能措施:

（1）车间屋面材料为钢板夹芯板（达到B1级防火）,自带保温层。

（2）混凝土平屋面设置保温层以满足屋面的传热系数要求。

（3）墙体采用蒸压加气混凝土砌块墙。（满足自保温设计）

（4）铝合金窗选用断热铝型材,中空玻璃。

（5）透明外门的型材和玻璃要求与外墙相同。

我国一直以来都倡导建立资源节约型和环境友好型社会,而且各个行业都在积极地配合国家的号召,特别是建筑领域有着极大地节能空间,所以在进行工业建筑的设计之时要融入节约能源资源、保护生态环境的原则和理念。本项目在大空间、大跨度的工业建筑中,采取了一些不同于常规工业厂房环保与节能措施,使工业建筑与生产工艺的节能环保设计有机融合。

3.5 环境绿化设计

厂区作为一项环境工程,有必要在自身的环境建设上有所创新,创造一种充满未来主义浪漫色彩的“生态工艺”景观,一方面与处理工艺及其设施紧密结合,同时要与城市的总体风貌相协调,体现高效、现代、生态之概念。景观着重在“节点、路径、地标、边界”等要素上处理,达到以少胜多,以点带面,景又生情的效果,并为各功能区设置绿化隔离带,其间点缀一些必要的艺术小品与休闲设施,创造清洁、卫生、美观的厂区环境。

污泥处理工程内的建（构）筑物四周、道路两侧及空余地块见缝插针布置绿化。草坪、花坛、灌木和乔木等植物有机组合,交相辉映,强调立体绿化的空间效果。优美的工作环境使职工保持愉悦的心情投入工作,也让行人透过镂空围墙获得美感。整个厂区拟充分结合自然环境条件,建筑单体和群体,致力于和自然环境建立互相依存和互补的关系,强调丰富的空间效果,力求创造亲切、新颖、优美的现代化厂区的形象。

厂区绿化采用多层屏蔽式景观树,以常绿乔木、灌木为主,辅以花卉,起到隔离灰尘、降低噪音、减少异味及美化环境的作用。

可供选择的乔木有:美人松、樟树、松柏、雪松等；可供选择的灌木有:小叶丁香、小叶浈、珍珠锈成菊；可供选择的花卉有:粉团蔷薇、玫瑰、迎春、红瑞木、珍珠梅、牡丹等；并大面积的种植常绿草、丝兰。

4 结语

在工业厂房建筑的设计中,建筑师要充分理解生产工艺的特点,结合场地、他人的经验与技术,合理选择建筑方案。同时重视发挥地区性的文化特点,在满足生产工艺流程要求的基础上,将工业建筑的特点、功能与地域、文化相结合,充分发掘并塑造独特的建筑形象,丰富企业文化的内涵。现代化的工业厂房设计,要脱离传统的呆板、死气沉沉的钢筋、水泥、混凝土建筑方盒子的简单拼凑、搭建。在满足生产活动的同时,也要满足人们越来越高的精神需求,将现代化建筑的艺术语言与先进性工艺的科技品味融为一体。

TU992.03

B

1009-7716（2017）07-0099-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.029

2017-04-18

包凌燕（1980-）,女,上海人,工程师,从事建筑设计工作。