核电厂建筑形象设计探析

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:肖立娟 刘国
[导读] 21世纪我国经济发展对清洁能源的需求日趋强烈,核电的发展也趋于稳定。

        肖立娟  刘国
        中广核研究院有限公司 广东省深圳市 518116
        摘要:21世纪我国经济发展对清洁能源的需求日趋强烈,核电的发展也趋于稳定。在不断提高核电项目安全性的同时,核电建筑的美学也不断受到关注,旧的工业建筑形象已经不能适应现代的建筑审美,以机器为本的建筑设计理念逐渐被以人为本的建筑设计理念所取代。本文对新核电建筑形象设计手法进行分析,努力在受到诸多约束的条件下,创造新的建筑形象。
        关键词:核电厂;工业建筑;建筑形象
在我国的电力产业中,目前仍以火力发电为主,随着煤资源储量的不断减少,雾霾天气的恶劣影响,核电作为清洁能源备受重视。作为我国电力产业的一个重要方向,核电在最近几年快速发展,一些小型堆、实验堆不断投入研究并实施建设。如同在其他工业建筑中的角色一样,土建在核电项目的设计研发过程中是一个配合的专业,但不断发展的核电项目和工程也给了核电建筑不断发展的机会。
1、陈旧的旧工业建筑形象
上个世纪建设的老核电建筑都是典型的旧工业建筑形象,建筑主要为满足生产工艺的要求,是作为包容生产的一种容器而存在。建筑设计在工艺布置的基础上,以机器为本,很少考虑工业建筑中人的空间尺度和心理需求,很少考虑为人创造方便、安全、健康、舒适的工作环境,工艺、效能、经济是考虑的主要因素。由此得到的建筑形象往往枯燥,批量化,缺乏建筑艺术美。同时单调的工作环境、枯燥的室外景观,不断复制的厂房无疑会增加生产和日常维护人员的精神压力和疲劳感,使人变成机器的延伸。在建筑形象不断高技术化,民众审美不断提高的今天,这种陈旧的工业建筑形象已经不再适应核电项目的设计、建设。
2、核电建筑形象分类
核电建筑的现代化、高技术化已经是不可阻挡的趋势。
按照实体保护相关法规要求,核电厂的建筑从外向内一般分为监视区、控制区、保护区、要害区。监视区主要为厂外附属设施,如员工生活配套设施、培训楼、气象站、消防站、武警营地等;控制区主要为办公楼、餐厅等;保护区主要有常规岛、升压站、水处理厂房、维修厂房仓库等辅助生产设施;要害区主要有核岛建筑群、应急柴油机厂房、循环水泵房。
从建筑形象的设计来分,监视区和控制区建筑为附属建筑,形式多样,设计灵活,可采用民用建筑的设计元素和以人为本的设计理念,使建筑更加亲近人、吸引人,减少人内心的张力和硬质环境的冲突;保护区和要害区建筑为生产型的厂房、仓库、泵房等,为典型的工业建筑。建筑形象设计会受到工艺、功能等诸多方面的制约,不易创造灵活的建筑形象,需要设计者发挥创造性,在有限的发挥空间中进行创新,这也是本文探讨改进的主要建筑类型。
3、新核电建筑形象设计
现代核电建筑设计应当是注入了人的思想和理念的过程,将建筑艺术中的风格、意义、内涵、形式融进设计中,让人从中享受现代工业建筑的艺术美。
3.1 设计要素
效能、经济、美观为现代工业建筑的基本设计要素,核电建筑中建筑安全是所有要素的基础。核电建筑在保证安全的基础上,力争降低建筑能耗,充分利用建筑材料,降低建筑成本。同时不能片面追求低成本,忽视建筑的美学性能,几个要素力求均衡发展。
3.2 设计方法
① 体现真实性
建筑设计首先运用形式服从功能的原则和设计方法,体现建筑的真实性,将工业建筑的机械美学展示出来。如除盐水厂房,除了有工作人员经常使用的化验室还有室外直径达10m的圆柱形除盐水箱,这些水箱通过管道和阀门与厂房内的和洗加药间、水泵间、过滤除盐间连接。这些外露的工艺设备展露了建筑的真实性,同时通过建筑和设备的合理组织让人享受到工业建筑的独特性和艺术美。


② 体块和阴影的塑造
建筑体块的穿插、拼合和建筑构件形成的阴影都有助于建筑体型的塑造,增加对比、变化、韵律和立体感。如合理利用窗与墙的组合改善墙面的虚实关系;利用局部空间的突出凹进形成的阴影增加墙面的立体感、雕塑感;入口空间适当变化处理;通过构件、线脚对墙面进行划分,打破体块的单一感。
③ 色彩的运用
色彩在建筑中的应用是一门艺术,运用得当可以使得建筑赏心悦目,让人心旷神怡。
当建筑形体单一,外表规则,材料普通,最简单快速改变建筑形象的方法就是运用色彩和图案,这个方法对工艺主导建筑形体的厂房设计尤为适用,如核岛厂房。
建筑色彩的设计应有整体性,有一个主色调,在统一中求变化,在变化中求和谐和韵律。色彩的运用可以考虑地域特点,如岭南白墙灰瓦的恬淡,紫禁城的金碧辉煌的庄严,沿海的波动的蓝色;也可以和企业的标识相统一;还可以利用色彩改变人的心理感受,如在炎热的南方利用蓝色、绿色系等冷色调让人感觉清凉,在寒冷的北方利用红色、橙色、黄色系等暖色调驱散部分空气里的寒意。在一片灰色的建筑群中利用跳跃饱和的亮色打破群体的单调。
④ 建筑表皮的多样化和图案化
建筑表皮的多样化和图案化是现代逐渐发展起来的一种设计手法,是对“形式服从功能”的一种挑战和超越。
一般,建筑表皮由外墙和屋顶组成,在当代建筑设计中建筑表皮的材料越来越多,组合方式和使用方法也越来越巧妙。如上海世博会的印度馆以铜质的中央穹顶,覆以各种草本植物,楠竹与混凝土的网格织就了一个吸音天花板;西班牙馆的外墙由天然藤条编织成的一块块藤板构成,整体呈波浪形,内部通过钢结构支架来支撑;玻璃、混凝土、金属板材也不断突破人们的认知,呈现出多种多样的变化,如PRADA东京旗舰店的玻璃体建筑,安藤忠雄的清水混凝土建筑,西班牙古根海姆艺术博物馆的钛合金表皮。核电建筑表皮多由常规建筑材料混凝土、玻璃、金属组成,但不可否认其他建筑材料的引入和原有材料使用方法的变化也将给核电建筑形象带来新的变化。
建筑表皮的图案化有多种设计方法,如跟颜色设计相结合,跟公司的logo相结合,还有一种信息化时代特有的设计手法—分形几何,这种方法根据一种简单的几何原型,通过自相似的几何形的不断复制、群落手法,形成丰富细腻而耐人寻味的图案,如自然界的雪花,叶子。这个过程往往借助于电脑软件,在其中不断调整参数,使图形加以变化,生长。通过数学与艺术的结合创造了各种新的图案,如阿拉伯世界文化中心表皮图案,深圳南山文体中心表皮图案,深圳大亚湾文化中心表皮图案等等,这种设计手法也是非常适合核电建筑形象设计的一种手法。
⑤ 引入企业文化、企业标识
在建筑形体或者建筑表皮上体现企业文化、企业标识既可以丰富建筑的表现,又可以提升企业形象,增强企业的可识别性,是一种双赢的设计手法。
具体方法有:利用新材料、新技术体现企业标识、企业主要设备特征,如核电企业logo,抽象化后的汽轮机、燃料组件等几何形体都可以运用到建筑形体造型上或者建筑表皮的线脚或图案上;
利用企业的生产特点、技术特点、组织管理特点,如将核电领域众所周知的生产工艺抽象化后运用过来,用建筑造型的创新性体现核电在技术自主化过程中的创新性,或者将核电安全第一的理念运用在建筑空间的层层组织上;
利用建筑所处的地域特点,核电建筑多沿海,也有部分在内陆,可以将沿海建筑形象、岭南建筑特点、内陆建筑地域特点,甚至周围环境特点运用过来,相互呼应,彼此协调或者形成对比。
4、结语
核电的发展日趋稳定,核电建筑也在逐渐进入大众视野,核电建筑形象设计不应再拘泥于旧的工业建筑形象,建筑设计师应该注入自己的思想和理念,在满足工艺需求的前提下,挖掘、采用各种设计手法,让核电建筑以新的形象展示给世人。

参考文献
[1] 张弛,刘宏建.现代工业建筑发展趋势探析[J].江西建材,2018.
[2] 李大为,杨颖虹,李秀明.企业文化与工业建筑形象设计[J].工业建筑,2008.
[3] 孙清华.分形几何在图案设计中的应用[J].西北纺织工学院学报,2010.
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