市政工程中老旧水厂的更新改造设计

引言：

城市更新的背景下，除了普遍存在的工业厂房功能置换改造，老旧小区有机更新改造，城市中很多关乎民生的市政公共性非民用建筑在经济发展、产业升级、技术革新等城市化进程中也亟待改造升级。

1、南宁中尧水厂现状分析

中尧水厂自上个世纪八十年代开始逐步建设，厂区内斜管沉淀池、双阀滤池、景观门洞、栏杆等构筑物其外饰面均是粗野主义的素混凝土风格，其中景观门洞和栏杆沿用中国传统园林中月洞门、格栅花窗等元素。后续建设的送水泵房及变配电间在建筑体量上采用体块穿插、消减、架空等设计手法，外饰面采用当时流行的小马赛克贴面。厂区综合楼、机修车间比邻职业技术学校，猜测是同时期设计建设，因此在建筑风格和色彩上与职业学校风格一致，同厂区建筑风格差异较大。

现状中尧水厂生产工艺流程急需升级、生产规模需扩大，现状厂区的空间布局不能满足生产规模及功能需求。现状厂区内建构筑物在历史中经过多次改扩建，整体建筑风格杂糅混乱，不满足周边城市风貌统一的需求。建筑单体本身立面老化、脱落存在安全隐患，屋面漏水、室内返潮霉变严重，多数建筑单体不能满足现状使用功能的基本需求。因此本次更新改造工程针对水厂内各单体的具体情况“对症下药”。

2、厂区更新改造策略

2.1 生产空间整合，总体布

现状中尧水厂虽经过多次技术提升与扩建，但厂区总体空间结构基本清晰、功能分区较为明确。本次扩建的建构筑物在功能分区上与原来厂区同类功能组团设置，建筑单体的体量和总图布置延续原厂区的空间结构构架，新老建构筑物在总平面规划上有机的融合。本次中尧水厂供水规模提升至 20 万吨，厂区建设用地扩大一倍多，在原来厂区基础上向北向东扩建。依据生产工艺流程、结合现状厂区情况，本次改造更新分为留、改、拆、新建四种情况。

拆除土地利用率低、生产流程曲折迂回、功能分区混乱的建构筑物单体，疏通厂区内肠梗阻现象，为新建厂区腾挪出更多可使用的土地。拆除破坏厂容厂貌影响城市风貌的蓝色金属钢棚，与新建建筑群统一规划设计。拆除设备陈旧运行效果差的一体化生产设施，拆除拥堵厂区入口的综合楼、拆除土地利用率低的机修车间，腾挪出的空地建设高效率、集约化的厂房，同时便于新的工艺流程布置。

满足生产要求的单体保留， 对其进 艺流程升级改造、设备维护更新，对建筑外饰面工程、室内装修工程、屋顶工程的防水、 部分生产构筑物对其进行改造翻新再利用，回转絮凝池 池体外壳，结构加固后在池体内部建造新的折板絮凝工艺技 鉴上海杨树浦水厂沉淀池的改造。因为杨树浦水厂内有多幢不同级别 留文保池体的外壳和造型，新建构筑物满足结构退界后置于文保外壳内，最终形成新 建筑对话的趣味空间

地块北侧新建多功能复合的综合加药间及机修车间，靠近主入口新建综合管理楼兼具对外营业和对内管理运营的功能。扩建地块东侧新建絮凝 淀池、超滤膜车间成组 双阀滤池和絮凝沉淀池形成统一的“絮凝→沉淀→过滤”功能组团，且在建筑立面造型与大屋面的体量划分上新建部分与保留建筑体量相当、比例协调、节奏统一，让新旧建筑群协调统一

改造更新后的厂区总体规划结构是“一纵两横三中心”，一纵是厂区内南北向主要的生产大道，两横为扩建区与新建区、厂前区与生产区的两条轴，区分生产与管理区同时融合新旧厂区空间。三中心是厂区内三处集中景观空间，分别是厂前区入口景观广场、位于厂区东北侧新建清水池上方的集中绿化景观以及厂区现状清水池上方的几何式大花园景观广场。

合理的功能分区是科学高效生产的前提条件，更新后整个厂区分为四个功能片区。厂前管理区位于场地北侧贴邻城市道路，包括管理办公室、化验室、控制室、会议室、后勤配套、门卫、厂前区广场等。核心生产区位于场地中部，主要包括新建絮凝沉淀池、超滤膜车间、改造的絮凝沉淀池和双阀滤池、送水泵房及变配电间以及新建的和保留的清水池。药剂辅助生产区位于综合管理区南侧，主要包括综合加药间、机修车间、仓库、地下药剂储液池等。污泥处理区位于厂区东南角，包括由加药间改造的脱水机房和现状的污泥浓缩池。

水厂关系城市千万百姓的用水安全，其生产安全性要求较高，非工作人员不得入内，生产区和综合管理区在运营中也设置围栏分隔。因此厂区的车流、人流、货物流线需要合理组织，本项目设置两处出入口，北侧连接中尧路的是厂区主要出入口和生产业务区出入口，南侧江北大道下面设置一处通往取水泵房的下穿通道，用于生产巡检。人员的办公及后勤流线均由主入口进入到达厂前管理综合楼就结束；污泥运输由脱水机房的泥库经过厂区内主要生产道路，由主入口运出。增补的药剂由厂区主入口进入，经厂区西侧生产环道运入综合加药间。

2.2 工艺技术提升，生产功能叠合

首先，现状回转絮凝池的工艺技术较陈旧，絮凝时间短、絮凝效果不佳，增加后续斜管沉淀池的处理负荷。回转形的池型设计在根本上决定了靠近中央进水处排泥较为困难，多年的运营管理中虽经过多次设备提升，但最终效果不佳。本次改造保留现状池体外壳，池体内部工艺流程全部更换为稳定性好、效果佳的折板絮凝。现状斜管沉淀池及双阀滤池整体生产工艺运行稳定，本次改造针对具体技术细节设备维护更新。同时，在扩建地块新建新技术的超滤膜生产工艺，再辅以改造后砂滤池，满足中尧水厂日产20 万吨的规模和水质质量要求。

其次，现状中尧水厂排泥水系统具备收储生产废水、调蓄错峰排放的能力，但无法进行完整的污泥浓缩、脱水处理，因此现状排泥水系统现需要完善。但厂区用地紧张，排泥水系统需尽量贴邻排泥量大的沉淀池，因此对各排泥水处理构筑物及其他可利用的建构筑物进行适当的改造，在尽可能利用现有结构的基础上，节约用地叠合设计。将原厂区南面的加药间改造为脱水机房与东南角现状排泥系统组团布置，同时贴邻沉淀池，减少管道曲折迂回布置的情况。

再次，拆除现状庭院式布置的机修车间和综合楼，腾挪出空间，将多功能单体上下叠合、左右合并集约化设计，减少因退界和防火需求设置的用地。其中辅助生产的药剂区选择综合加药间，且尽量选择成品药剂减少现场制备的危险性和占地面积大的弊端。本次新建的综合加药将部分药剂的储液池叠合到地下，将火灾危险性一样的加矾间、次氯酸钠投加间等整合在统一单体内。拆除的机修及中间仓库，在满足消防设计的基础上与加药间合并设计，同时在其地下叠合回用水池。

本次工艺技术提升改造结合现状构筑物运行情况，合理选择净水处理工艺，提升水厂水质处理效果的同时，降低运行能耗，加强运行处理的高效性与稳定性，从而确保中尧水厂成为中心城区高品质供水水 -_⋅⋅- ，满足不断提高的用水需求。此外，本次更新改造真正做到“螺蛳壳内做道场”，将一个建筑单体高效集约化布置多种功能，做到工艺流程集约高效、节约土地资源。

2.3 立面造型传承与创新设计

中尧水厂经过了四五十年的生产发展，逐步形成该水厂标志性的生产空间和独特的建筑风貌。本次厂容厂貌更新，首先梳理中尧水厂建筑档案、现场调研，对水厂内具有时代特色的典型建筑风格与标志性建筑空间进行研究，将历史沉淀的精华部分保留传承、延续创新。除了对老厂区物理空间和实际物体再利用，同时对过去工业时代建筑的文化与审美进行传承。厂区厂容的更新改造设计，从建筑形态、多样化厂区界面、新旧材质对比这三方面着手，塑造中尧水厂新时代的标识性记忆点。

形：根植场地的建筑形态。 功能组团式设置，建筑形态布置以原厂区行列式为主，局部区域 区之间植入绿化广场、景观绿带，激活厂区公共空 典型历史特色建筑形态，新建筑群适应 匠心，形态优美实用性强。满足池体需 夏热东暖、雨水充沛的气候，还可以 美学完整的融为一体。因此同样功 的建筑形态和体量尺度，同时各个单体又拥有共同的构架 与场地和谐共生

界：多样化厂区立面。通过建筑高度、饰面材质、尺度比列、节奏韵律等因素控制厂区建筑立面的形象感和秩序感，塑造完整企业形象，并在此基础上形成多样化的城市立面。 原水厂送水泵房及变配电间单体的外立面比例节奏、体块构成以及泵房的通风换气窗细节均展示设计师独具匠心。本次更新改造的建筑物部分以此单体中设计元素为基础，提炼应用到同等建筑体量的厂房中，如：综合加药间及机修间、脱水机房及综合楼。

质：多重感官材质对比，新旧建筑历史对话。 作为视觉焦点，立面更新设计强化原厂区的工业技艺美学。铸铁 成对比，既保留了工业建筑的粗犷质感 ， 又融入了自然 新旧材料和设计语言之间的对话。聚碳酸酯板、U 型玻璃 烈的虚实对比给工业厂区增添轻盈之美。送水泵房立面改造中 板的金属构件替换 王件 ，局部粗粝质感的亮色使用，视觉上体现水厂的科技感与工业文化感。

2.4 景观环境系统更新改造

2.4.1 净水厂景观改造的基本原（1）整体景观效果和生态效益结合的

根据每个水厂的场地现状及生态功能要求，尽可能保护原有厂区的植物群落，做到最小化的干预获得最优的景观效果。整体景观环境设计、植物配置应符合改造地块现状特征，景观空间规划延续水厂总体方案的设计理念，做到简约而不单调，丰富而不凌乱。

有些厂龄较久的厂区内拥有古树名木或者是树龄久的、树形优美的大树，在厂区的景观环境设计中要充分利用，营造历史悠久的文化感。本次改造水厂的扩建地块内有一颗树龄大、树形丰满且具有南宁特色的大榕树，在总图建构筑物布置、道路交通组织中，对其避让，厂区景观设计中充分利用。

（2）适地适树和植被多样化配置的原则

国内在运行的多数老水厂注重功能性，主要建设费用及日常维护费用基本用于厂区设备维护提升、药剂采购等，而厂区内景观环境、植被色彩一般较为单一。在原有的植被基础上适当增加一些色相植物和季相植物。充分考虑植物生长的季节交替规律，选取体现季节变化较为丰富的植被搭配。以乡土植物及当地的适生植物作为主要品种，可适应当地的土壤、水质、气候等固有环境，并发挥良好的生态效益。同时，将乔、灌 、草、藤以及地被等多样品种进行多层次的空间组合，形成四时变化、错落有致的厂区景观空间。

（3）景观设计与水厂功能相融合的原则

净水厂为城市千万百姓提供日常生活、生产用水，干净卫生及安全性是净水厂的首要目标。因此水厂景观设计中植物选择有一定的硬性要求，有毒的、根系发达的、有絮状飘落的植物不可在水厂种植。水厂内的絮凝沉淀池、砂滤池、浓缩池等均是敞口的露天水池，水面不可有漂浮物、不可落入有毒植物。水厂内地下填埋加药管沟、排泥沟渠、电缆沟渠等较多，地下清水池上部覆土区域的地面均不适合种植根系发达的高大乔木。因此高大落叶乔木、飘絮、有毒、有刺激味道的树木均不建议在净水厂内种植。

2.4.2 中尧水厂景观环境更新改造设计

梳理厂区内现状可利用的公共空间，结合工艺流程生产总图，提炼出改造后整个厂区的总体景观空间结构。采用“景观节点+ 景观轴线+ 集中绿化”多维度的设计手法，在工业厂区有限的绿地空间内将新厂区与旧厂区、厂房建筑与景观绿化有机组合，提升水厂环境空间品质实现工业生产与人文自然环境的有机融合。

景观节点：在厂区适当位置布置不同功能性的节点广场，丰富步行空间的体验感，也解决室外公共空间的功能需求。厂前区广场是水厂对外形象展示和接待缓冲的空间，同时兼具快速疏导进入厂区车流、人流的交通功能，因此设置为空旷的花岗硬质广场，铺贴纹理具有标识性、铺贴方向具有引流功能。

保留位于扩建区域与原厂区交界处的大榕树，围绕其打造一个具有场所精神的微型空间。在南北景观主轴上设置第二节点广场，结合被保留的榕树布置休憩座椅，让工作疲惫、巡检疲累的工人在树下纳凉吹风。

景观轴线：因工艺生产流程的总体 在用地紧凑的条件下，以厂区主要生产道路作为空间骨架，在东西 通廊。其中，东西向三条景观轴线分别位于新旧厂 景观轴为厂区主要生产道路，由厂前区入口广场经过重要生 轴线两侧分别布置集中式绿地、广场节点以及沿路、沿建筑物 法将各厂房建筑镶嵌在景观轴之间行列式排布，使实体的建筑物体量 形成各自不同的空间尺度，丰富景观体验的感受。

集中绿化：更新改造后的厂区内有两处集中绿地，第一处是西南角原厂区的清水池上方几何式大花园。改造中保留几何式大花园的现有空间肌理，在花园的中心增设景观设施，放置寓意水之纯净的水滴形状主题雕塑，展示市政水厂的工业科技之美。另外可将更新置换的旧阀门、水泵、铸铁水管等进行二次创作，制作为装饰小品摆放于厂区其他重要节点空间，展示水厂的历史发展和市政工艺气息。第二处是东北角新建的清水池上方，清水池依据工艺容积需求高出周边地坪1.5m，上部覆土种植草坪搭配小灌木。

3、结语

建筑存量时代各类型的城市更新项目品类繁多，本文以市政工程中老旧水厂——中尧水厂为例，通过实地调研、档案研究分析其实际运行及厂区现状的问题，提出相对应的更新策略，以期为其他水厂的改造提供参考借鉴。