转载论文《工业总图设计实践探讨》

作者:小傅 , 分类:总图设计软件GPCADZ , 浏览:630 , 评论:0

       今天来转载于由广西冶金研究院有限公司,韩丹燕撰写的论文《工业总图设计实践探讨》,主要讲解了结合工作实践,分别从总平面布置、竖向设计、绿化布置三个方面,探讨了在总图设计过程中如何综合考虑不同的地形地貌、工艺生产流程以及种植植物生长特点与功能,对设计方案进行优化,以达到厂区设计因地制宜,布局合理的目的,保证厂区在生产使用过程中的便利性,未来发展建设的经济性、环保性和美观度。

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       所谓的工业总图设计,就是在保证生产工艺及其相关要求的前提下,与相关场地自然环境相结合,并且合理地对相应的建筑物、交通运输、工程管线、绿化美化等设施的空间位置进行确定,并在空间和时间上进行良好地衔接,同时节约经济成本,使其成为一个舒适安全的有机整体。长期的工业企业建设项目实践表明,工业总图在建设过程中具有举足轻重的作用,对工业的建设及其未来的生产发展具有重大影响。随着经济技术的日益发展,工业企业建设项目数量明显增多。工业类型日益多样,在建设过程中对总图设计技术要求也越来越高。本文拟结合笔者自身的工作实践经验,从总平面布置、竖向设计、绿化布置三个方面对工业总图设计过程中如何利用土地的方针,因地制宜,节约用地,提高土地利用率,同时根据工厂工艺流程对厂区进行合理布局进行综合性论述,以期为从事工业总图设计的同行提供一定的参考与建议。

       一、总平面布置

       总平面布置是指在企业总体规划的基础上,以相关的规定及要求为基准,综合相应的环境条件,进而合理地确定所有设施的平面位置。某种意义上说,总平面布置是工业总图设计的重要组成部分。总平面布置设计的是否合理对总图设计有着直接的影响。随着科学技术的发展,土地的开发越来越广,随之土地资源也越来越少。如何在有限的用地上,充分结合地形地貌、工艺生产流程对厂区进行合理的布局和分区,从而提高土地利用率和生产效率,是合理设计总平面布置的重要途径。

       1.1 利用地形地貌,合理布局

       世上没有地形地貌完全相同的土地。在现有的工业建设场地上,充分利用不同的地形地貌条件进行总平面布置,是提高土地利用率的基础途径。

       地形按形态来划分可具有平原、盆地、高原、丘陵、山地等5种常态地貌。广西多以山地、丘陵为主,而丘陵多为山地向平原的过渡地带,因此在场地建设时往往同时遇到山地、丘陵,因此在设计时需要同时考虑两个不同地形的条件。山地总平面布置时,通常利用地形高低沿山顺坡布置,纵向沿等高线布置、横向垂直等高线布置。例如广西某选矿厂所在厂址原始地形山地地势北高南低、高差相差45m,其主要坡度在1:5~1:2之间。在总平面布置时可利用选矿厂工艺流程、物料的走向及输送压力作用等条件,在保证安全、生产的情况下,充分利用地形的高差优势从上至下的布置,使整个厂区可以工艺流程有序的进行,布置紧凑、合理布局,大大提高了土地的利用率。

      1.2 利用工艺流程,合理分区

       工业厂区的功能可分为生产服务的生活办公区、以生产为主的生产区。在进行总平面布置时,都会把办公生活区和生厂区用围墙和绿化带分隔开来,也会把进入办公生活区和生厂区的大门分隔开来。这样有利于顺畅又互不影响。如果条件有限,共用一个大门,大多数厂区进门后道路都会很好地进行分流,有效地防止人流、车流的相互影响。

       对于工业厂区来说,最主要目的是为了生产发展。所有的功能都需要围绕生产而铺设。而厂区生产工艺流程贯穿于整个生产线,充分利用工艺流程,对厂区进行合理的功能分区,是提高生产效率的途径之一。生产区中主要是以生产设施为主体,各类生产辅助设施根据工艺流程需要以生产厂房为中心进行功能分区布置。用于生产的各个主要厂房需要根据工艺流程的要求布置在整个厂区生产工序比较集中便利的地方:总降压站、氧气站、煤气站、空压机站、污水处理站等根据工艺要求的各种公用设施,应布置在其负荷中心或靠近主要用户的地方;用于厂区的维修设施合适集中布置,在生产安全的前提下,靠近主要用户和交通便利的地方布置,有条件时还可以有一定的露天操作场。每个厂区都会有仓储设施不管是仓库或是堆场,都应根据储存物料的性质、货流出入方向、供应对象、贮存面积、运输方式等因素。按不同类型相对集中布置,且在满足国家卫生安全的前提下,合理地布置在靠近主要用户和运输方便的地方。

       以某重金属冶炼厂为例,在整个总平面布置中主要以原料仓、粗炼车间、制酸车间、吹炼车间、精炼车间、电解厂房为生产主线布置在厂区重要中心位置,总降压站、氧气站、煤气站、空压机站、污水处理站等根据其具体功能结合各个生产车间的需求尽可能的就近布置在其周围。维修设施和仓库堆场根据厂区的用地范围及功能需求布置在交通运输便利、用地结余处。这样利用工艺流程合理的对厂区进行功能分区,让各个功能设施相互之间互不影响又相互协调,可以使得厂区在生产过程中可以更好地运作,有利于提高生产效率。

       二、竖向设计

       总图竖向设计是总图设计中重要的组成部分,它应与总平面布置同时进行设计,并应与厂区外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高等相协调。在总图竖向设计中,主要是根据现由现有自然地形地貌及水文、工艺流程要求来考虑整个厂区的场地平整设计标高。

       2.1 自然地形地貌及水文

       竖向设计标高时,要对场地的地貌地形以及水文进行分析,根据自然地形地貌情况来分析厂区平台应该采用平坡式、阶梯式还是混合式,且在考虑平台样式时还需考虑土石方量问题。由于各地的自然地形各不相同,广西大部分地区都是山区,其设计过程中为了结合当地的地形特点以及工艺的要求,一般竖向设计大都采用台阶梯式或是混合式的布置形式来达到工艺及土石方尽可能平衡的要求。然而这样设计平台就会出现高差的情况,设计时需要根据工程特点、适用范围以及场地的地质条件对其进行防护措施,一般采用挡土墙和护坡进行防护。在设计场地标高时。也需要考虑到当地的水文条件,做好防洪、排涝等预防措施,特别对环境要求特别高的厂区。

       以某重金属冶炼厂所在地位于山区为例,原始地形地势东高西低,高差相差110.00m,整个厂区跨越500.00m,最缓坡度为4.0%、最陡坡度可达80.00%,由此可看出厂区地形较为陡峭,竖向布置较为困难。在进行竖向设计时,根据厂区内外道路连接标高情况,再在工艺及总平面布置、道路等要求下依次递增的把整个厂区划分为5个平台,每个平台之间的高差平均为7.0m,平台之间道路相连坡度为6.0%左右。这样根据地形地貌及水文、厂区外道路标高及总平面布置等各项条件,在保证安全、生产、卫生等要求下。合理地进行竖向与总平面设计的协调统一,且尽可能地把土石方量降到最低。

       2.2 工艺流程要求

       由于工业性质类型不同,其工艺生产要求也会不同。对于场地标高要求也不尽相同。在厂区竖向设计中,工艺生产要求是最重要的。厂区就是为了生产,如果在厂区里连生产所需要的竖向设计都无法满足,势必会影响到了整个厂区的生产流程,从而影响到了整个厂区的发展。例如某些选矿厂竖向设计,根据现有自然地形可采用阶梯式布置。每个台阶采用平坡式布置。总图设计人员一般都会把原料和破碎系统放在最高台阶上,这样至高而下的运输具有一定的角度,可以利用重力使把材料输送到各个系统中,如采用自流管道及高站台、低货位等设施,可以大大减少动力成本的投入,缩短物料输送距离,从而降低生产成本。

       综上所述,在厂区总图设计时,必须兼顾总平面布置和竖向设计的要求,协调处理相互之间的关系,这样才能保证厂区在生产使用过程中的便利性和未来发展建设的经济性。

       三、绿化布置

       工业生产过程中,常会产生对周边环境有害的废水、废气、废渣,使得周边环境受到污染。为了减少这种污染,除了必要的保护措施,工业厂区的绿化布置也起到了重要的作用。绿化布置主要是在自然地形地貌及水文、总平面布置的基础上,根据工艺生产设施的生产特点、污染状况和环保要求,选择具有相应的减污、减噪、防火等有利于安全生产的绿化植物。

       不同的地形地貌及水文条件,都会影响着所在地区植物的存活和生长。就广西工业厂区而言,在进行绿化布置时既要考虑能够在本地区存活、生长,又需要适应不同工艺条件种植的植物,而且不同工艺工段对周边环境的影响也不相同。例如,产生二氧化硫的厂区可以种植皂荚、枇杷、夹竹桃、桑树等抗二氧化硫性质较强的植物;产生烟尘较大的厂区可以种植樟树、冬青、桂花、银杏等抗烟尘较强的植物;对噪声较大的厂区还可以种植龙柏、鹅掌楸、樟树等减噪性较强的植物;厂区在必要的位置可以种植大叶女贞、木荷、茶树、青冈栎等防火性较强的植物等等。

      在工业厂区中,植物在对处理环境污染具有重要的作用,同时种植植物最初的基本作用是用于美化厂区环境。因此,在绿化布置时,应该选择适合当地自然条件生长的植物,选择四季相互交替的植物及高低相互错落的植物。植物的选择从美观的角度进行合理的选择搭配,最大程度上起到美化厂区环境的作用。如果一个厂区的绿化与整个厂区的建筑相协调,切实地美化了整个厂区的工作环境,人们在其工作中心情也会随之变好,工作效率也会相应提升。

        四、结语

       综上,在工业总图设计过程中,需要综合考虑建筑、水电、环保等各个专业的问题:不仅需要应充分利用地形、地势、工程地质及水文地质条件,合理地布置建筑物、构筑物和有关设施,尽可能减少土(石)方工程量和基础工程费用。当厂区地形坡度较大时,建筑物、构筑物的长轴宜顺等高线布置,并应结合竖向设计,为物料采用自流管道及高站台、低货位等设施创造条件。同时,还应将总平面布置与厂区绿化、空间景观布置相协调,通过绿化布置,减污、减噪,提高环境质量,创造良好的生产条件和整洁的工作环境。只有详细和周全地对总图设计工作进行分析探索,不断学习,并从实践中不断总结经验,才能在未来的总图工作中获得更好的发展。

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