垃圾焚燒發(fā)電廠發(fā)展與建筑設(shè)計(jì)研究

翟紅霞

中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司 北京 100120

大眾每天都在生活，而生活就會(huì)產(chǎn)生生活垃圾，具調(diào)查顯示，城鎮(zhèn)家庭每日平均產(chǎn)出的生活垃圾超過(guò)一公斤，以一公斤為準(zhǔn)，根據(jù)中國(guó)第七次人口普查數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段中國(guó)城鎮(zhèn)人口為90199萬(wàn)人，以標(biāo)準(zhǔn)一家三口計(jì)算，城鎮(zhèn)居民大概有三億左右戶，而這三億戶每日每戶產(chǎn)出一公斤生活垃圾，其總量多到無(wú)法想象，在考慮到一些工業(yè)垃圾，這些垃圾都需要得到有效的處理，才能夠保障人民的日常生活水平[1]。垃圾焚燒發(fā)電廠便是為解決垃圾問(wèn)題而存在，我國(guó)對(duì)于垃圾處理方法較多，填埋、焚燒、衛(wèi)生分解等，其中焚燒是最有效的處理方式，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠主要用于焚燒其他垃圾，因?yàn)槠渌：^小，且再無(wú)利用價(jià)值，所以采用焚燒方式進(jìn)行有效處理。

1 垃圾焚燒發(fā)電廠的發(fā)展

垃圾焚燒發(fā)電廠是現(xiàn)階段國(guó)家非常重要的基礎(chǔ)建設(shè)，其建設(shè)的目的是為了有效減少垃圾儲(chǔ)存量，對(duì)垃圾進(jìn)行無(wú)害化處理，并且利用焚燒垃圾所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行發(fā)電，如此，做到有效廢物利用，保障人民生活的同時(shí)，又為人民提供了源源不竭的新能源。中國(guó)一直比較重視對(duì)垃圾的處理，在“十三五”期間，也就是在2016-2020年，中國(guó)對(duì)垃圾無(wú)害化處理建設(shè)總投入高大兩千億元，截止到2020年，垃圾焚燒無(wú)害化處理占到總無(wú)害化垃圾處理比重二分之一左右，足可見(jiàn)國(guó)家對(duì)垃圾處理的力度與垃圾焚燒發(fā)電廠的作用[2]?？梢哉f(shuō)垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)是大勢(shì)所趨，是時(shí)代發(fā)展的必需品，垃圾焚燒發(fā)電廠是城市能夠穩(wěn)定發(fā)展經(jīng)濟(jì)的基本保障，為城市環(huán)境質(zhì)量做出了巨大貢獻(xiàn)[3]。為了確保垃圾焚燒發(fā)電廠能夠做到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，在建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠過(guò)程中，要對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠建筑設(shè)計(jì)方面進(jìn)行全面優(yōu)化，無(wú)論是建筑布局還是垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)行的各方面需求，都要在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行合理規(guī)劃，確保建造出的垃圾焚燒發(fā)電廠能夠正常運(yùn)行，尤其是在垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)的垃圾坑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)其防水防滲措施作出最保險(xiǎn)的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)以往相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)垃圾坑進(jìn)行多種處理，從而保障垃圾坑的穩(wěn)定性，如果垃圾坑設(shè)計(jì)不當(dāng)，垃圾中存在的各種液體可能會(huì)通過(guò)垃圾坑向土壤中進(jìn)行滲透污染，而這種污染是無(wú)法察覺(jué)的，長(zhǎng)此以往，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠周圍的環(huán)境以及水資源有極大影響，甚至可能會(huì)影響到地下水的品質(zhì)，從而導(dǎo)致更加嚴(yán)重的污染后果，這違反了國(guó)家現(xiàn)階段綠色環(huán)保的發(fā)展策略，所以在對(duì)垃圾坑設(shè)計(jì)過(guò)程中，要做好充分防水措施，在滿足一切運(yùn)作需求后，盡量延長(zhǎng)垃圾焚燒發(fā)電廠的使用壽命，從最根本上做到可持續(xù)發(fā)展。

2 垃圾焚燒發(fā)電廠建筑設(shè)計(jì)研究

2.1 垃圾焚燒發(fā)電廠建筑布局設(shè)計(jì)

在垃圾焚燒發(fā)電廠建設(shè)過(guò)程中，科學(xué)合理設(shè)計(jì)垃圾焚燒發(fā)電廠的布局，對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠至關(guān)重要，建筑布局的設(shè)計(jì)直接影響著垃圾焚燒發(fā)電廠的整體質(zhì)量，與后期的運(yùn)行效果[4]。所以在設(shè)計(jì)人員對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要完全了解垃圾焚燒發(fā)電廠的運(yùn)行特點(diǎn)，掌握垃圾焚燒發(fā)電廠的設(shè)計(jì)需求以及使用需求，然后根據(jù)全方面需求對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行整改，在施工范圍內(nèi)設(shè)計(jì)合理布局，劃分好各區(qū)域功能，并將各區(qū)域建筑進(jìn)行合理連接，使垃圾焚燒發(fā)電廠整體布局更加科學(xué)合理，方便日后運(yùn)行工作的開(kāi)展。合理的布局能夠有效他提升垃圾焚燒發(fā)電廠的人工工作效率與整體運(yùn)行水平。在設(shè)計(jì)垃圾焚燒發(fā)電廠平面結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以將生產(chǎn)工藝融入其中，從多方面進(jìn)行充分考量，比如垃圾焚燒發(fā)電廠中預(yù)留防止相關(guān)機(jī)械設(shè)備的區(qū)域，發(fā)電廠內(nèi)部通風(fēng)管道以及采光窗戶位置的預(yù)留等等，要將這些因素在設(shè)計(jì)圖中充分考量，尤其是通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)部分，在垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)作過(guò)程中，很可能會(huì)產(chǎn)生部分有害氣體，如果垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部空氣置換不順暢，或是置換出的氣體威脅到其他建筑物內(nèi)的工作人員，很有可能會(huì)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠工作人員造成安全威脅，從而引發(fā)安全事故，所以建筑設(shè)計(jì)人員在對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠布局建設(shè)過(guò)程中，要充分考量其中的利害關(guān)系，對(duì)建筑物的位置與朝向進(jìn)行最優(yōu)處理[5]。建筑布局一旦建設(shè)便不能再更改，所以設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的建筑布局對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，擁有合理的建筑布局是垃圾焚燒發(fā)電廠能夠正常運(yùn)作的基本保障，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠的工作模式，讓垃圾焚燒發(fā)電廠與其他配套建筑保持安全距離的同時(shí)，也要加強(qiáng)緊密性，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做出最佳設(shè)計(jì)方案，從而保證垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)行。

2.2 垃圾焚燒發(fā)電廠建筑造型與空間設(shè)計(jì)

垃圾焚燒發(fā)電廠的建筑造型設(shè)計(jì)對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠也有著重要作用，在大眾觀念中，建筑造型只是單純外觀設(shè)計(jì)，為了迎合人類審美而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，但實(shí)際上，建筑外觀設(shè)計(jì)其主要目的并不是單純提升建筑物外表可觀賞性，而是要滿足垃圾焚燒發(fā)電廠相關(guān)機(jī)械設(shè)備的使用需求，建筑設(shè)計(jì)人員在對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行建筑造型設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠運(yùn)作過(guò)程中所需的機(jī)械設(shè)備以及安裝過(guò)程進(jìn)行充分考量，從而在滿足設(shè)備需求的前提下，對(duì)建筑造型進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。比如在對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先在設(shè)計(jì)預(yù)留面積中，要能夠保證其面積能夠充分容納焚燒設(shè)備，這就需要設(shè)計(jì)人員能在對(duì)焚燒區(qū)域設(shè)計(jì)過(guò)程中，要預(yù)留出足夠范圍與高度，用于放置與安裝焚燒設(shè)備，所以設(shè)計(jì)人員要對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠中所有設(shè)備的具體參數(shù)與安裝流程進(jìn)行充分了解，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠的造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，在造型中可以融合當(dāng)?shù)匚幕厣部梢匀谌刖G色元素，將現(xiàn)階段國(guó)家大力提倡的環(huán)保原則融入其中，或直接根據(jù)垃圾焚燒發(fā)電廠的根本職能，對(duì)其造型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證垃圾焚燒發(fā)電廠性能的同時(shí)，最大程度提升其美觀性。比如在造型設(shè)計(jì)中融入綠色元素，可以大量使用綠色裝飾用品，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠外表進(jìn)行美化，或利用一些特殊的logo設(shè)計(jì)，凸顯logo的同時(shí)，用綠色油漆對(duì)整體垃圾焚燒發(fā)電廠外部進(jìn)行綠色渲染，可以繪畫綠色環(huán)保宣傳圖，張貼綠色環(huán)保宣傳標(biāo)語(yǔ)，提倡民眾對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類處理等等，使垃圾焚燒發(fā)電廠外部能夠發(fā)揮宣傳與美化作用，如此能夠在視覺(jué)上產(chǎn)生沖擊，提升垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)外氛圍，從而提高垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾處理效率。

2.3 垃圾焚燒發(fā)電廠建筑采光、通風(fēng)要求設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須要充分考慮兩個(gè)關(guān)鍵要素，那就是垃圾焚燒發(fā)電廠中的采光與通風(fēng)系統(tǒng)，首先在采光層面來(lái)說(shuō)，垃圾焚燒發(fā)電廠是一項(xiàng)大工程，建成后其建筑占地面積極大，很容易出現(xiàn)采光不足的情況，如果出現(xiàn)采光不足，垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部就必須采用大量照明設(shè)施，從而增加垃圾焚燒發(fā)電廠對(duì)能源的消耗，所以設(shè)計(jì)人員在對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠采光進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要大量利用采光帶、采光天窗等技術(shù)手段，以便于太陽(yáng)光能夠直射入垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部，增加垃圾焚燒發(fā)電廠的采光率，保障垃圾焚燒發(fā)電廠的采光效果。這種采光設(shè)計(jì)方法比較實(shí)用與垃圾焚燒發(fā)電廠，設(shè)計(jì)人員還可以在垃圾焚燒發(fā)電廠側(cè)面設(shè)計(jì)一些采光窗戶，最大程度保障垃圾焚燒發(fā)電廠采光充足，并且窗戶整體結(jié)構(gòu)要能夠具有良好的抗腐蝕與抗老化性能，才能夠保證垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)行，為垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)工作人員提供極大便利。其次，通風(fēng)對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，尤其是對(duì)于焚燒區(qū)域來(lái)說(shuō)，在垃圾焚燒的過(guò)程中，會(huì)釋放大量的熱能，還有可能會(huì)產(chǎn)生一些有害氣體，而這些都需要利用體現(xiàn)設(shè)計(jì)好的垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)管道排出，所以在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要在通風(fēng)系統(tǒng)中鋪設(shè)隔熱材料，以免熱能對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)造成損傷，減少使用壽命，其次，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，設(shè)計(jì)合理通風(fēng)結(jié)構(gòu)，在確保焚燒區(qū)域正常運(yùn)作的同時(shí)，也要保障垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部空氣能夠與外界空氣循環(huán)置換，從而減少垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部空氣安全隱患，同時(shí)也能夠減少垃圾所帶來(lái)的異味，為垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部工作人員營(yíng)造良好的工作環(huán)境，才能夠使垃圾焚燒發(fā)電廠工作人員產(chǎn)生工作熱情，從而提高工作效率。

2.4 垃圾焚燒發(fā)電廠垃圾坑防水防滲設(shè)計(jì)

通常來(lái)說(shuō)，垃圾焚燒發(fā)電廠整體建筑規(guī)模的大小，決定了其內(nèi)部垃圾坑的大小，由于垃圾坑地點(diǎn)原因，通常垃圾坑深度為4-7米，根據(jù)實(shí)際情況不同，垃圾坑大小及深度也不盡相同，但垃圾坑建設(shè)越深，其防水防滲要求越高，而垃圾坑的防水防滲對(duì)于整體垃圾焚燒發(fā)電廠來(lái)說(shuō)是十分重要的措施，垃圾在堆放期間，會(huì)有相關(guān)液體滲漏，而垃圾坑防水措施則是這些液體最后一道防線，如果垃圾坑防水防滲措施不到位，很有可能會(huì)導(dǎo)致垃圾液體通過(guò)垃圾坑，向地下土壤進(jìn)行滲透，從而逐漸污染垃圾焚燒發(fā)電廠附近水資源或污染地下水，等到污染被發(fā)現(xiàn)時(shí)，其污染面積會(huì)大到難以處理的地步，所以在設(shè)計(jì)人員對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部垃圾坑的防水防滲進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)垃圾坑防水防滲做出多重保障，以免發(fā)生滲透污染現(xiàn)象。首先，設(shè)計(jì)人員要在垃圾坑最下層設(shè)置防水層，且防水層要高于一般工程建設(shè)中所使用的標(biāo)準(zhǔn)，垃圾坑每日都在高強(qiáng)度進(jìn)行使用，在建設(shè)防水層是要加厚對(duì)防水層的設(shè)計(jì)，確保其防水性能。其次，設(shè)計(jì)人員造在垃圾坑底部設(shè)置相應(yīng)排水設(shè)施，設(shè)置排水設(shè)施是為有效防止垃圾液體對(duì)防水層進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間侵蝕，而有效設(shè)施排水設(shè)置也能夠在極大程度上提升垃圾坑以及垃圾焚燒發(fā)電廠的使用壽命，但涉及人員要注意的是，在設(shè)置防水設(shè)施時(shí)，要留出足夠的空間，方面日后維修人員進(jìn)入其中，清理堵塞或維修故障，設(shè)計(jì)人員可以在排水通道旁設(shè)計(jì)一個(gè)夾層，以方面維修人員進(jìn)入其中。目前中國(guó)對(duì)于防水施工技術(shù)已經(jīng)非常成熟，根據(jù)以往垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在垃圾坑坑底以及坑壁采用單層防水混凝土，并在混凝土外側(cè)使用相應(yīng)的防水毯以及防水涂層，如此制作防水措施效果十分明顯。根據(jù)實(shí)踐結(jié)果，垃圾坑底部排水口如果設(shè)置位置相對(duì)偏低，很容易發(fā)生堵塞情況，所以在對(duì)排水系統(tǒng)位置設(shè)計(jì)過(guò)程中，要相對(duì)提升排水口位置，并要增加排水口數(shù)量，保障垃圾坑排水措施能夠有效運(yùn)行，從而提升垃圾坑的防水質(zhì)量以及使用壽命，為垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)行提供一層強(qiáng)有力的保障。

2.5 垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)實(shí)例

想要做出對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠最優(yōu)設(shè)計(jì)，參考先例是必須步驟，以某地區(qū)垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)設(shè)計(jì)為參考實(shí)例，該垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)中，主建筑長(zhǎng)度為135米，寬度為100米，其每日處理垃圾總量為1500噸左右，該垃圾焚燒發(fā)電廠在進(jìn)行平面布局設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用四列式布局，而發(fā)電房與中控室則為橫向布置，從最大程度上保證了垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)工作效率。在對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)每個(gè)建筑的實(shí)際工作需求而設(shè)計(jì)高度，基本與常規(guī)垃圾焚燒發(fā)電廠造型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)保持一致，但在垃圾焚燒發(fā)電廠外觀設(shè)計(jì)中，融入了大量綠色環(huán)保理念，并將建筑的整體造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，將建筑屋面設(shè)計(jì)成弧形，在建筑物之間層層疊加，使其整體外觀風(fēng)格十分強(qiáng)烈，富有綠色環(huán)保意味，給人以視覺(jué)上的沖擊，并在垃圾焚燒發(fā)電廠外側(cè)張貼當(dāng)?shù)匚拿鳝h(huán)保標(biāo)語(yǔ)，將垃圾焚燒發(fā)電廠徹底融入在城市發(fā)展建設(shè)當(dāng)中。在此垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)采光過(guò)程中，大量使用透光天窗，利用透光天窗進(jìn)行采光與散熱，在垃圾焚燒發(fā)電廠的焚燒區(qū)域中，設(shè)計(jì)中使用了大量排熱設(shè)施以及散熱通道，在最大程度上保障了垃圾焚燒發(fā)電廠的正常運(yùn)作[6]。在其垃圾坑的處理中，其主要考慮氣密性問(wèn)題，對(duì)垃圾坑與其他工作區(qū)域設(shè)計(jì)了良好的氣密措施，確保垃圾坑中的味道不會(huì)迅速蔓延到其他工作區(qū)域，對(duì)空氣質(zhì)量造成嚴(yán)重污染，并且在垃圾坑的防水防滲設(shè)施中，做到了萬(wàn)無(wú)一失，垃圾焚燒發(fā)電廠根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)防水防滲措施進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并在垃圾坑底部外側(cè)，增設(shè)了一層混凝土防水層，在最大程度上保障垃圾廢水不會(huì)對(duì)周圍土壤進(jìn)行滲透，從而使垃圾堆成為污染源，保障了垃圾焚燒發(fā)電廠正常運(yùn)作與可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

垃圾焚燒發(fā)電廠是現(xiàn)階段國(guó)家主要處理垃圾手段之一，垃圾焚燒發(fā)電廠不僅能夠有效處理城市垃圾問(wèn)題，還能夠產(chǎn)生足夠電能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約環(huán)保的發(fā)展理念，為城市的環(huán)境質(zhì)量與人民的生活便利提供一層強(qiáng)有力的保障。在垃圾焚燒發(fā)電廠的設(shè)計(jì)中，要充分結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行最合理設(shè)計(jì)，在建筑布局方面要保證合理，在建筑外觀造型設(shè)計(jì)中，在保障垃圾焚燒發(fā)電廠效能為前提下，盡量將造型優(yōu)化，提升垃圾焚燒發(fā)電廠建筑整體美觀性，對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電廠的通風(fēng)與采光也要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保垃圾焚燒發(fā)電廠在運(yùn)行過(guò)程中，能夠得到充足的采光以及良好的通風(fēng)系統(tǒng)，是垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部與外部的空氣形成良性循環(huán)，確保垃圾焚燒發(fā)電廠內(nèi)部空氣質(zhì)量，從而保障相關(guān)工作人員的人身安全以及工作氛圍，激發(fā)其工作熱情，提升工作效率與質(zhì)量。