2.5. Многофункциональные гидрогелиокомплексы.

Многофункциональные гидрогелиокомплексы. Гидроузел является крупным промышленным сооружением, имеющим ком­плексное назначение. Он позволяет получать гидроэлектроэнергию, проклады­вать глубоководный путь на значительном протяжении реки, осуществлять забор воды из реки и отвод ее по каналам для орошения, обводнения и водоснаб­жения и т. д. Поскольку гидроэлектростанции не имеют вредных отходов, они не требуют создания санитарно-защитной зоны. ГЭС представляет сложный техно­логический комплекс гидротехнических сооружений, расположенный на терри­тории, окруженной водой, и является относительно экологически чистым. Эти факторы, а также наличие плотин, которые встречаются во всех системах гидро­энергетических узлов, во многих случаях создают идеальные условия для наде­ления гидроузла еще одной функцией, а именно, образования на его базе много­функционального гидрогелиокомплекса.

Состав и тип гидрогелиоэнергетических сооружений, их размеры, форма, конструктивные особенности, стоимость и условия работы зависят от их назначе­ния, а также от топографических, гидрологических, инженерно-геологических и природно-климатических условий района возведения. Поскольку конкретные природные условия в совокупности практически не повторяются, объемно-пространственной композиции каждого отдельного гидрогелиокомплекса свой­ственна глубокая индивидуальность, определяющая своеобразие его архитек­турного решения.

Важным и ответственным элементом гидрогелиоэнергетического узла явля­ется плотина — подпорное сооружение, поднимающее воду на необходимую вы­соту и подвергающееся воздействию различных сил, среди которых основной яв­ляется горизонтальная сила давления воды. Конструкции плотин по принципу работы бывают гравитационные, в которых сопротивление действию горизон­тальных сдвигающих сил оказывает в основном лишь собственный вес сооруже­ния, и облегченные — арочные и контрфорсные плотины, в которых горизон­тальная нагрузка от воды передается почти полностью берегам и основанию сооружения.

В отличие от большинства промышленных предприятий, где строительная часть образует пространство для размещения различного технологического оборудования, конструкции и основное оборудование гидросолнечной электро­станции составляют нераздельное целое. В каждом конкретном случае создается индивидуальная конструктивная система, запроектированная в соответствии с принятыми типами основного оборудования — турбинами и генераторами, где тело плотины может являться также основанием для поярусной установки гели­остатов. Это высотное сооружение с солнечным парогенератором, включающее турбины генератора, системы автоматического слежения за солнцем и системы теплового аккумулирования.

Взаимодействие неразрывно связанных между собой строительной части и оборудования ГЭС и солнечной электростанции (СЭС) обеспечивает получе­ние электрической энергии. Таким образом, система ГЭС — СЭС в целом пред­ставляет собой сложный механизм, преобразующий механическую энергию паде­ния воды в электрическую и осуществляющий термодинамическое преобразова­ние солнечной энергии в электрическую или прямое преобразование солнечных лучей в электричество (фотогальванический метод). Здесь две системы взаимо­дополняют друг друга.

Планировочное решение гидрогелиокомплекса теснейшим образом связано с особенностями природно-климатических условий. При разработке архитек­турно-планировочных решений необходимо придерживаться следующих общих принципов. Каждое сооружение в составе гидроэлектростанции должно наи­лучшим образом выполнить свои функции и не мешать работе других соору­жений.

При определении мест расположения основных сооружений комплекса не­обходимо учитывать размещение потребителя энергии, возможности последую­щей реконструкции и расширения, размещения подсобно-вспомогательных предприятий, постоянных и временных жилых поселков, целесообразность использования напорных сооружений в качестве несущей конструкции для со­здания промышленно-селитебного гелиокомплекса (рис. 5.47), а также для раз­мещения высотных теплиц с энергоактивными элементами (рис. 5.48), использо­вание тела плотины для размещения при благоприятных условиях гелиотехни­ческих сооружений — установки блоков зеркал, образующих поверхность гипер­болического параболоида (концентратор солнечной энергии) и поярусной установки гелиостатов, образующих гелиостатное поле.

Специфика гидротехнических сооружений, обусловленная комплексным характером использования водных ресурсов, местоположением и конструкциями гидроузлов, позволяет выделить их в особую область промышленных сооруже­ний. Местоположение и типы сооружений гидроузла, как правило, обосновываются функционально-технологическими соображениями, которые являются исходными данными для решения гелиотехнических и архитектурных задач. Поэтому архитектор также является лицом, определяющим основной технологи­ческий и конструктивный замысел непосредственно гидрогелиоэлектростанции.

Различие природно-климатических условий, разнообразие используемых строительных материалов и гелиотехнических сооружений делают архитектур­ный облик даже сходных по своим основным параметрам гидрогелиокомплексов неповторимым. Многофункциональный гидрогелиокомплекс оказывает большое влияние на формирование окружающего района, вместе с тем архитектурно-художественный облик комплекса оказывает огромное эмоциональное воздейст­вие на человека. Все эти особенности создают достаточную свободу для проявле­ния творческой индивидуальности архитектора, без чего невозможно создание архитектурного облика многофункционального комплекса.

В основе любого архитектурного проекта ГЭС—СЭС должен лежать общий замысел объемно-пространственной композиции. Выбор композиции зависит от назначения отдельных сооружений и группы сооружений, входящих в состав комплекса. Уникальность сооружений многофункционального гидрогелиокомплекса на базе гидроузла, гигантский масштаб строительства, количество сил и средств, вложенных народом, сама идея покорения стихии воды и солнца чело­веком — все это будет оказывать огромное влияние на сознание людей. Облик таких комплексов будет влиять на формирование общественного сознания и вкуса. Весь ансамбль гидрогелиокомплекса должен являться могучим средством монументальной пропаганды.

Экономический эффект гидрогелиокомплексов достигается путем повышения технологичности, улучшения основных эксплуатационных качеств, экономич­ности и снижения приведенных затрат за счет более стабильной выработки элек­троэнергии, сокращения длины технологических коммуникаций, упрощения конструктивных решений, уменьшения количества строительных материалов для них и высвобождения больших территорий при блокировке и органичном слиянии различных функций на базе гидроузлов.