谈陆地风力发电场建筑物设计

谈陆地风力发电场建筑物设计发表时间：2013-01-08T15:47:39.437Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年11月Under供稿作者：耿霏，赵蕾，刘志民,宋飞[导读] 在“十一五”科技计划的引领下，风力发电作为可再生能源在中国广泛应用。

风力发电作为可再生能源的标志已备受关注。

耿霏，赵蕾，刘志民,宋飞（北京国电华信诚电力技术咨询有限公司，北京，100029）摘要：在“十一五”科技计划的引领下，风力发电作为可再生能源在中国广泛应用。

风力发电作为可再生能源的标志已备受关注。

作为电站“点睛之笔”的建筑设计已经逐渐成为设计重点。

风力发电场建筑物是一组新型的建筑群落，其具备工业和民用的双重功能，颠覆对传统工业建筑粗犷、笨重的固有思想，势在必行。

风力发电场建筑物将为“绿色风电”增添一抹新绿。

关键词：风力；风力发电；风电建筑Introduction of Wind Power GenerationComplex Design in LandGENG Fei ZHAO Lei LIU Zhi-min SONG Fei（Beijing Huaxincheng Power Technology Consulting Co., Ltd., Beijing 100029,China）Abstract: Under the leading of “11-5” technology plan, wind power generation is considered to be the renewable sources of energy and is widely used. Wind power generation, as the token of the renewable sources of energy, receives much concern. The architectural design evolves as the key point in the power plant. The buildings in wind power generation plant are a kind of new construction group. They contain double function of industrial and civilian. Becoming breaking the intrinsic thoughts such as rough, unwieldy of traditional industry complex, it is the trend of the time. Wind power generation plant complex, will bring new look for “Green Wind Power”.Key words: wind power; wind power generation; wind power generation complex1概述在“十一五”科技计划的引领下，风力发电作为可再生能源在中国广泛应用，并成为新能源的领跑者。

通过中华人民共和国科学技术部发布的《风力发电科技发展“十二五”专项规划》中我们可以看出，我国将进一步发展、完善风力发电事业，实现从风电大国向风电强国的转变。

风力发电作为可再生能源的标志已备受关注。

在此同时也带动了其相关行业，尤为突出的要数旅游业。

升压变电站作为风电场的心脏，当下同时肩负着生产、生活和旅游、参观等多重使命。

作为升压变电站“点睛之笔”的建筑物来说，已经逐渐成为风电场的设计重点。

风电场建筑是一组新型的建筑群落，其具备工业和民用建筑的双重性。

结合场区地形地貌及当地传统建筑形式，设计出与之和谐的建筑群落，这是当代风电场建筑设计的主要出发点和根本点。

2我国风资源概况我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源比较丰富。

据有关研究成果估计，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。

我国风能主要分布在东北、华北、西北及东南沿海等地区，如图2-1。

图2-1全国风资源分布图3内陆地区风力发电场建筑设计3.1内陆地区风电场及建筑特点内陆地区的风力发电场大多选址在风力较大，地广人稀的地区，自然环境相对恶劣。

这是自然界给建筑设计师提出的新课题，虽然面临众多困难，但建筑设计中更要严谨、合理的使用自然资源，保护和改善环境。

由于风力发电场建筑物是一组新型的建筑群落，其具备工业和民用建筑的双重功能，建筑设计中将颠覆对传统工业建筑粗犷、笨重的固有思想，为“绿色风电”增添一抹新绿。

风力发电场建筑物，可以称之为麻雀虽小五脏俱全。

由于地处偏僻功能繁杂，如同工业建筑与民用建筑的集合体。

但又体量较小难成规模，并且电气设备多样，规程要求不同。

设计中不仅要满足主工艺电气设备的技术要求，更要营造出良好的办公、生活环境，从而给建筑整合带来了难度。

3.2建筑物组成风力发电场建筑物划分为：主体建筑和附属建筑两部分。

主体建筑物为：集控综合楼或主控楼+生活楼。

经过工程实践及设计研讨，风电场主体建筑可通常设计为一栋综合性建筑物。

其核心用房为主控制室、办公室，工程中将其命名为集控综合楼。

采用此方案应核查消防用水量是否足够。

如工程处于山西、甘肃等缺水地区，无法提供消防给水，建筑设计将有所不同。

设计中集控综合楼会以功能拆分为主控楼与生活楼两栋建筑物，其耐火等级不低于二级且单体建筑体积小于3000m3。

其中生活楼层数应不超过两层，人员不超过500人。

附属建筑主要包括：配电室、综合泵房、备品备件库及车库等。

设计中主要以满足工艺要求，结合场区总平面布置，尽可能减少占地为原则。

3.3建筑平面设计--集控综合楼下面以虎林石青山风电场一期45MW工程中集控综合楼为例，简要介绍集控综合楼平面设计思路。

虎林风电场一期工程位于黑龙江省虎林市新乐乡，风力发电场面积约为16km2。

场区内主要为山地区域，平均海拔高度200m。

本工程变电站划分为东区--所前区、西区--生产区，两个分区。

为确保生产安全，两分区之间设有金属围栅隔开。

集控综合楼为东区--所前区的核心建筑。

A．平面形体和空间处理本建筑包含的功能比较复杂，各自独立，难成规模。

经过系统的设计，功能的合理整合，使之具备适宜的体量感和规模感。

建筑物呈“一”型布局，主入口位于建筑物中心。

B．平面功能处理集控综合楼为一幢局部三层的建筑（主要功能为办公、电气工艺用房、宿舍和餐厨等）考虑到当地的气候条件寒冷，主要房间均朝南设置。

各功能用房联系紧密，排布集中使用便利。

平面设计采用水平和垂直双向功能分区的手法，使不同的功能各得其所，互不干扰。

综合楼设三部楼梯，主楼梯为钢筋混凝土楼梯，两端设有钢梯，满足防火疏散要求。

功能的整合使建筑平面获得了更高的使用效率。

1.生产区主要平面布置依据主工艺所提要求, 生产区主要房间由主控室、保护盘室、工程师站、站用电室等房间组成。

主控室设于建筑物二层，其视野开阔便于观测。

站用电设于一层与主控室、保护盘室垂直呼应，便于电气设备运输及垂直进线。

2.生活区主要平面布置生活区设置遵循“以人为本”为原则，尽可能给职工提供舒适的生活环境。

设计中主要考虑到动、静分区及气味污染。

生活区设有娱乐室、多功能厅可改善偏远地区文化娱乐生活。

宿舍为标准间设有独立卫生间。

厨房、餐厅、多功能厅位于建筑物端部，避免人流交叉，缓解声音和气味的影响。

3.4建筑消防消防设计贯彻“预防为主，防消结合”方针，防止火灾的危害。

消防设计遵循的法律及技术规范与标准：《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》 GB 50229-2006 。

主要建筑物的火灾危险性及耐火等级见表 3-l。

序号建筑物名称生产过程中的火灾危险性最低耐火等级1 集控综合楼（主控楼、生活楼）戊类二级2 配电装置戊类二级3 综合泵房戊类二级4 备品备件库及车库戊类二级表 3-l风力发电场主要建筑物在生产过程中的火灾危险性及耐火等级表建筑装修防火设计应按照《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222—95（2001年修订版）的规定。

3.5建筑内装修依据风力发电场建筑物的特殊性，建筑物内装修除参考电力标准外还需参考民用建筑设计规范相应条款。

其电气用房的装饰面材料色彩选择应与照明灯具、设备仪表相协调，并应满足防火、防腐、防爆、防噪声、防尘等要求。

3.6建筑立面设计“建筑是凝固的音乐”，此语出自18世纪德国伟大诗人歌德。

随着视觉的转换和空间的续接，当代建筑的艺术观在不断改变。

人们对于美的不断追求将不再满足于火柴盒式的建筑形式。

被遗忘已久的工业建筑也将随之焕发新生。

随着功能的组合空间的构成，建筑的外部造型、色彩将表现出它自身独特的情绪、格调、趣味。

案例一：船型设计。

本风电场位于东营市河口区，东临渤海。

建筑物的立面处理力求体现沿海特色，犹如游轮航行在大海之中。

见图3-1。

图3-1 集控综合楼立面图案例二：中式古典建筑风格。

本建筑物所在地，位于黑龙江省虎林市，其气候分区为严寒A区，气候寒冷、降雪大，因此屋面设计为坡屋面起到保温及防止积雪的作用。

并结合当地建筑风格，立面采用中式古典建筑风格。

见图3-2。

图3-2 集控综合楼立面图案例三：古典中式元素与现代几何形体相结合。

简洁的几何形体展现出活动场所的韵律感和协调性并加入中式元素创建出良好的文化氛围。

见图3-3。

图3-3 活动中心立面图3.7建筑节能风力发电场为无三废排泄，安静、清洁的单位。

作为其附属建筑也应与之相呼应设计为绿色环保、节能型建筑。

如遇到太阳能丰富地区，建筑物屋顶可设置太阳能集热装置，充分利用太阳的光、热。

最大限度的节约、利用能源。

建筑节能措施：（1）为减少建筑物散热面积，建筑物体型系数控制不大于0.4。

（2）为减少室内外热量传递，建筑物外墙、屋面设置外保温层，外窗设置双层玻璃,建筑外门设置为双道门。

以满足防风、保温、隔热的需要。

（3）为减少热量流失，窗墙面积比控制在不大于0.7的范围内。

（4）为减少机械通风能耗损失，控制外窗可开启面积不小于30%。

（5）为减少因房间气密性差引起的热量损失，控制外窗气密性不低于4级。

建筑节能设计原则：（1）贯彻国家有关法律法规，改善公共建筑室内环境，提高居民生活质量，并提高能源利用效率，创造节约型社会。

（2）采用节能设计后，与未采用节能设计的建筑物相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗减少约50%。

（3）根据工程所处气候分区，建筑设计应满足冬季保温要求、夏季防热等要求。

4结论风力发电场建筑设计的总体指导思想为 “以人为本”。

设计中强调所内建筑物风格统一、重点突出。

用现代建筑设计理念，结合当地传统建筑形式及地形地貌，设计出与之和谐的建筑群落。