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[摘 要]净水厂土建设计是在净水厂工艺设计的基础上，进行建筑物的建筑设计与建（构）筑物的结构设计，以满足工艺、电气等设备专业的要求。本文试从净水厂的多个方面来论述土建设计的过程。
[关键词]净水厂 厂址 总平面 高程 单体
中图分类号：TU991.35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0491-01
1、概述
一般的净水厂工艺如下：原水输送到水厂，经过混合、絮凝、沉淀（大中型水厂这三个功能通常与清水池合建为综合池），然后经过滤池（V型滤池等），再到清水池，最后经送水泵房输送到城镇管网。按照上面的工艺过程，根据功能划分，净水厂厂区一般按水处理、泥处理、深度处理、维修区、生活区五种功能分为五个区域。
对于土建设计而言，在工艺专业确定了净水厂水源、设计规模、厂区位置、水处理技术、工艺流程等设计的基本框架之后，进行下一步的扩展，完成包括总平面布置，高程布置，功能划分，单体设计，基础形式的确定等设计内容。
2.厂址选择
净水厂厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济指标比较确定。在选择净水厂厂址时，一般应考虑以下几个问题：
（1）厂址应选择在适宜水处理系统合理布局的地方。
（2）厂址应选择在工程地质条件较好的地方
（3）厂址应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。
（4）厂址需要有良好的卫生环境，并便于设立防护地带。
（5）建设水厂要做到少拆迁，不占或少占良田。
（6）厂址应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的费用。
（7）当水源距离用水区较近时，水厂一般设置在水源附近。当水源距离用水区较远时，厂址选择有三种方案：一是将水厂设置在水源附近；二是将水厂设置在离用水区较近的地方；三是将水厂设置在两者中途。选择厂址除了以上几点原则以外，还要方便以后水厂运行时的管理。
3.总平面布置
水厂总图布置是根据确定的工艺方案，将水处理构筑物和辅助建筑物进行合理组合，以达到水厂整体功能的总体设计。其基本原则是：功能分区明确，流程简短合理，管理方便可靠，节约用地，环境优美，能与今后的发展有机结合，并满足消防要求和节能要求。
水厂总图布置是一项综合性很强的设计工作，不仅需考虑工艺的要求，还需要结合结构、电气、建筑、环境、景观等进行综合考虑。总图布置的影响因素很多，主要包括以下方面：
（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积；
（2）近、远期衔接合理。
（3）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。
（4）配电间靠近用电负荷大的构、建筑物。
（5）建筑物布置应注意朝向、风向，尽可能布置在南北朝向。
（6）交通顺畅，便于施工维修与运行管理。
（7）总图布置满足消防要求。
水处理区主要包括综合池、V型滤池、反冲洗用房、加药间、送水泵房与变配电间。综合池与V型滤池通常需要配置在一个工艺流程上，确保水流简短顺畅。加药间一般布置在靠近综合池的位置，便于加药。送水泵房的出水方向要与城镇配水主干管合理连接，将水厂主要用电负荷集中在变配电间附近，有利于节能。在这个过程中，要确保整个水处理流程由高到低，水流顺畅。
生产环境相对较差的泥处理区集中布置在厂区边缘位置，包括污泥浓缩池、污泥平衡池和污泥脱水机房。且在相应位置开一次入口，便于运泥车出入。预留的深度处理区靠近V型滤池与反冲洗用房，方便滤池出水进入深度处理区。维修区布置在主要工艺用房附近，方便设备维修，包括机修仓库和堆场，如果场地条件允许，也可设置车库。
生活区通常布置在水厂主入口处，一般包括综合楼、食堂、传达室等建筑物，构成厂前区。厂前区较为开阔，建筑物南北朝向，与其他区域由道路和绿化相隔，相对独立。尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。
净水厂厂区通常设置两个出入口，厂区主入口处设置传达室，通过主入口使厂区主干道与厂外道路相接，供主要车辆和人流进出。设置厂区次入口，便于运药车和运泥车出入。两个出入口功能分工明确，可避免相互干扰，厂内道路需要形成环路，便于消防和运输。一般大中型水厂厂区内主干道6～8m，次干道4m，人行道1～2m。车行道转弯半径一般不宜小于6米。
在建筑总平面设计中，除满足工艺、机电要求外，注重功能分区、建筑空间效果及环境设计。厂前区布置硬地广场、花草绿化、喷泉、叠水池等，并将其作为进入厂区大门的视觉中心，由综合楼前的软（花池）、硬（硬地、铺砌）质景观造型与喷泉叠水池形成呼应的对景。从而使整个厂区空间通透融合、变化丰富，符合现代园林之特点。
在设计中， 把对象有机地组织起来使功能同环境互相作用，共同形成一个美观的统一整体。同时，还注重继承中国传统造园的设计理想，强调“人的参与性”、“人与自然的完整性”以及那里的“空间四维性”。通过这些综合手法的运用共同设计出环境优美的现代化新型水厂。
4.高程布置
水厂厂区的地面高程布置原则：
（1）充分满足防洪、排水及工艺流程要求。
（2）充分利用原水进厂水头，抬高清水池水位，以利于节能。
（3）厂区与周边道路衔接方便，便于厂内外交通组织。
（4）构筑物埋深与场地设计标高合适，减少厂区挖填土方量。
（5）做好土方平衡，即厂区挖方量与填方量基本达到平衡。
水厂厂区高程的设置需要因地制宜，高程布置应充分利用原有地形坡度，比如在山地建设的水厂可以做成坡地水厂，坡地水厂最大坡度不宜大于6%。平地水厂的总平面设计一般是工艺专业布置完各个建（构）筑物后， 土建专业与工艺专业协商来完成最终的厂区总平面方案。然而， 对于坡地水厂土建专业必须尽早参与总平面方案的讨论与制定中， 只有这样才能使坡地水厂的总平面设计更加合理。
5、水厂单体设计
综合楼作为自来水厂的标志性建筑，在立面的处理上力求简洁、实用。综合楼一般包括办公室、化验室、会议室、食堂、中心控制室以及职工宿舍。通过厂前区小广场，中间配以小品及铺地，强化了总平面中综合楼的重要位置，同时使建筑为南北朝向，采光通风条件良好；其次，注重建筑与外部空间的关系，室内外空间过渡自然；整组建筑构图完整，建筑错落有致，与环境结合自然。
生产辅助建筑物包括有取水泵房、送水泵房、配电间、鼓风机房、反冲洗泵房、加药间、脱水机房、机修仓库车库等建筑。各建筑物内部平面布置以及在总平面内的位置，充分考虑生产流程及有关的建构筑物之间的关系，方便生产管理人员活动以及设备、材料的运输。建筑物高度设计满足工艺要求及材料设备的运输、安装及检修要求。
水处理构筑物包括有综合池、V型滤池、排泥排水池、污泥浓缩池等，均须按照工艺要求的尺寸与埋深设计。
结合水厂建筑整洁、清新的特点，建筑采用现代化园林式风格，形式简洁活泼。努力做到虚实结合、质感对比协调。整个建筑层次分明，建筑风格清新简洁。建筑立面门窗布置，除满足建筑物采光通风要求外，还考虑到建筑噪声控制、危险品防护及建筑防火等保护问题。
各生产性单体建筑风格上保持与整个厂区协调一致，采用现代建筑形式，辅以适当的细部处理，使之脱颖于一般工业建筑的简单平淡。增添水厂建筑特有的宁静、庄重、清爽的魅力。净水构筑物外墙亦可贴磁砖，各建筑风格上互相协调，注重立面造型布置，有虚有实，富于變化。这样，既丰富了建筑造型，又满足了水厂建筑功能、工艺的要求，水厂中所有建筑物均采取相近的处理手法，使得整个水厂具有统一的建筑风格。
6、结语
在水厂设计中，土建专业需要与工艺、电气等专业密切配合，在设计过程当中，要互相提供设计条件，以达到实现功能的同时，也满足安全、经济、美观的设计要求。
[关键词]净水厂 厂址 总平面 高程 单体
中图分类号：TU991.35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0491-01
1、概述
一般的净水厂工艺如下：原水输送到水厂，经过混合、絮凝、沉淀（大中型水厂这三个功能通常与清水池合建为综合池），然后经过滤池（V型滤池等），再到清水池，最后经送水泵房输送到城镇管网。按照上面的工艺过程，根据功能划分，净水厂厂区一般按水处理、泥处理、深度处理、维修区、生活区五种功能分为五个区域。
对于土建设计而言，在工艺专业确定了净水厂水源、设计规模、厂区位置、水处理技术、工艺流程等设计的基本框架之后，进行下一步的扩展，完成包括总平面布置，高程布置，功能划分，单体设计，基础形式的确定等设计内容。
2.厂址选择
净水厂厂址选择应在整个给水系统设计方案中全面规划，综合考虑，通过技术经济指标比较确定。在选择净水厂厂址时，一般应考虑以下几个问题：
（1）厂址应选择在适宜水处理系统合理布局的地方。
（2）厂址应选择在工程地质条件较好的地方
（3）厂址应尽可能选择在不受洪水威胁的地方。
（4）厂址需要有良好的卫生环境，并便于设立防护地带。
（5）建设水厂要做到少拆迁，不占或少占良田。
（6）厂址应尽量设置在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的费用。
（7）当水源距离用水区较近时，水厂一般设置在水源附近。当水源距离用水区较远时，厂址选择有三种方案：一是将水厂设置在水源附近；二是将水厂设置在离用水区较近的地方；三是将水厂设置在两者中途。选择厂址除了以上几点原则以外，还要方便以后水厂运行时的管理。
3.总平面布置
水厂总图布置是根据确定的工艺方案，将水处理构筑物和辅助建筑物进行合理组合，以达到水厂整体功能的总体设计。其基本原则是：功能分区明确，流程简短合理，管理方便可靠，节约用地，环境优美，能与今后的发展有机结合，并满足消防要求和节能要求。
水厂总图布置是一项综合性很强的设计工作，不仅需考虑工艺的要求，还需要结合结构、电气、建筑、环境、景观等进行综合考虑。总图布置的影响因素很多，主要包括以下方面：
（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积；
（2）近、远期衔接合理。
（3）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。
（4）配电间靠近用电负荷大的构、建筑物。
（5）建筑物布置应注意朝向、风向，尽可能布置在南北朝向。
（6）交通顺畅，便于施工维修与运行管理。
（7）总图布置满足消防要求。
水处理区主要包括综合池、V型滤池、反冲洗用房、加药间、送水泵房与变配电间。综合池与V型滤池通常需要配置在一个工艺流程上，确保水流简短顺畅。加药间一般布置在靠近综合池的位置，便于加药。送水泵房的出水方向要与城镇配水主干管合理连接，将水厂主要用电负荷集中在变配电间附近，有利于节能。在这个过程中，要确保整个水处理流程由高到低，水流顺畅。
生产环境相对较差的泥处理区集中布置在厂区边缘位置，包括污泥浓缩池、污泥平衡池和污泥脱水机房。且在相应位置开一次入口，便于运泥车出入。预留的深度处理区靠近V型滤池与反冲洗用房，方便滤池出水进入深度处理区。维修区布置在主要工艺用房附近，方便设备维修，包括机修仓库和堆场，如果场地条件允许，也可设置车库。
生活区通常布置在水厂主入口处，一般包括综合楼、食堂、传达室等建筑物，构成厂前区。厂前区较为开阔，建筑物南北朝向，与其他区域由道路和绿化相隔，相对独立。尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全。
净水厂厂区通常设置两个出入口，厂区主入口处设置传达室，通过主入口使厂区主干道与厂外道路相接，供主要车辆和人流进出。设置厂区次入口，便于运药车和运泥车出入。两个出入口功能分工明确，可避免相互干扰，厂内道路需要形成环路，便于消防和运输。一般大中型水厂厂区内主干道6～8m，次干道4m，人行道1～2m。车行道转弯半径一般不宜小于6米。
在建筑总平面设计中，除满足工艺、机电要求外，注重功能分区、建筑空间效果及环境设计。厂前区布置硬地广场、花草绿化、喷泉、叠水池等，并将其作为进入厂区大门的视觉中心，由综合楼前的软（花池）、硬（硬地、铺砌）质景观造型与喷泉叠水池形成呼应的对景。从而使整个厂区空间通透融合、变化丰富，符合现代园林之特点。
在设计中， 把对象有机地组织起来使功能同环境互相作用，共同形成一个美观的统一整体。同时，还注重继承中国传统造园的设计理想，强调“人的参与性”、“人与自然的完整性”以及那里的“空间四维性”。通过这些综合手法的运用共同设计出环境优美的现代化新型水厂。
4.高程布置
水厂厂区的地面高程布置原则：
（1）充分满足防洪、排水及工艺流程要求。
（2）充分利用原水进厂水头，抬高清水池水位，以利于节能。
（3）厂区与周边道路衔接方便，便于厂内外交通组织。
（4）构筑物埋深与场地设计标高合适，减少厂区挖填土方量。
（5）做好土方平衡，即厂区挖方量与填方量基本达到平衡。
水厂厂区高程的设置需要因地制宜，高程布置应充分利用原有地形坡度，比如在山地建设的水厂可以做成坡地水厂，坡地水厂最大坡度不宜大于6%。平地水厂的总平面设计一般是工艺专业布置完各个建（构）筑物后， 土建专业与工艺专业协商来完成最终的厂区总平面方案。然而， 对于坡地水厂土建专业必须尽早参与总平面方案的讨论与制定中， 只有这样才能使坡地水厂的总平面设计更加合理。
5、水厂单体设计
综合楼作为自来水厂的标志性建筑，在立面的处理上力求简洁、实用。综合楼一般包括办公室、化验室、会议室、食堂、中心控制室以及职工宿舍。通过厂前区小广场，中间配以小品及铺地，强化了总平面中综合楼的重要位置，同时使建筑为南北朝向，采光通风条件良好；其次，注重建筑与外部空间的关系，室内外空间过渡自然；整组建筑构图完整，建筑错落有致，与环境结合自然。
生产辅助建筑物包括有取水泵房、送水泵房、配电间、鼓风机房、反冲洗泵房、加药间、脱水机房、机修仓库车库等建筑。各建筑物内部平面布置以及在总平面内的位置，充分考虑生产流程及有关的建构筑物之间的关系，方便生产管理人员活动以及设备、材料的运输。建筑物高度设计满足工艺要求及材料设备的运输、安装及检修要求。
水处理构筑物包括有综合池、V型滤池、排泥排水池、污泥浓缩池等，均须按照工艺要求的尺寸与埋深设计。
结合水厂建筑整洁、清新的特点，建筑采用现代化园林式风格，形式简洁活泼。努力做到虚实结合、质感对比协调。整个建筑层次分明，建筑风格清新简洁。建筑立面门窗布置，除满足建筑物采光通风要求外，还考虑到建筑噪声控制、危险品防护及建筑防火等保护问题。
各生产性单体建筑风格上保持与整个厂区协调一致，采用现代建筑形式，辅以适当的细部处理，使之脱颖于一般工业建筑的简单平淡。增添水厂建筑特有的宁静、庄重、清爽的魅力。净水构筑物外墙亦可贴磁砖，各建筑风格上互相协调，注重立面造型布置，有虚有实，富于變化。这样，既丰富了建筑造型，又满足了水厂建筑功能、工艺的要求，水厂中所有建筑物均采取相近的处理手法，使得整个水厂具有统一的建筑风格。
6、结语
在水厂设计中，土建专业需要与工艺、电气等专业密切配合，在设计过程当中，要互相提供设计条件，以达到实现功能的同时，也满足安全、经济、美观的设计要求。