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不論是在工業(yè)生產(chǎn)過程中,還是在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,礦產(chǎn)都是必不可少的基礎保障之一,因此,應該對礦產(chǎn)的開采工作引起足夠重視。在礦產(chǎn)開采過程中,礦山是開采的關鍵,對整個礦產(chǎn)的開采效率具有較為重要的影響。而在礦山工程中,對其總圖運輸進行設計是確保整個礦山工程開采效率和開始質(zhì)量的基礎,對整個礦山工程的開采效益具有較為重要的影響,因此,在礦上工程中,一定要對礦山總圖運輸設計引起足夠重視。接下來,本文就以加強對礦山總圖運輸設計效率和水平,全面提升礦山開采效益為主要目的,對礦山總圖運輸設計進行詳細分析。
一、礦山總圖運輸設計
(一)礦山選址
礦山選址是整個礦山總圖設計中最為重要也是最基本的一個環(huán)節(jié),對整個礦山總圖運輸設計的最終效果具有較為重要影響。因此,在對礦山總圖運輸進行設計的過程中,一定要對礦山選址引起足夠重視。在對礦山進行選址的過程中,要確保所選地址既要滿足礦山開采和生產(chǎn)的基本要求,要應該充分保證礦山生產(chǎn)社會效益以及經(jīng)濟效益的最大化。
(二) 平面布置
在對礦山地址進行選擇之后,要對礦山工程的平面進行合理布置,這是確保礦山內(nèi)部開采效率和礦山整體工作效率能夠?qū)崿F(xiàn)高效化的基礎保障[1]。在對礦山工程進行平面布置的過程中,要根據(jù)總圖運輸設計的具體需求,對礦山工程內(nèi)部的建筑物、道路、管線以及綠化設施等進行合理布置,通過反復斟酌確定其最佳位置。
(三)豎向布置
在對礦山工程進行平面布置之后,緊跟著就要對礦山工程進行豎向布置。在對礦山工程進行豎向布置的過程中應該注意,對其進行豎向布置的主要目的,就是為了能夠使礦山工程更好的適應礦產(chǎn)開采和礦山工程生產(chǎn)需要。因此,在對礦山工程進行豎向布置的過程中,除了要對建筑物以及運輸線路等進行合理布置之外,還應該對工程場地的自然標高進行調(diào)整,使其能夠滿足礦山工程生產(chǎn)需求。
(四)運輸設計
在礦山工程總圖運輸設計過程中,運輸設計是其設計重點,也是確保整個礦山工程礦產(chǎn)開采能夠順利進行的基礎。在對礦山工程運輸系統(tǒng)進行設計的過程中需要注意的是,根據(jù)礦山開采量的不同,應該設計相應的運輸系統(tǒng)。當前,在礦山工程運輸系統(tǒng)中,主要包括道路運輸、鐵路運輸以及窄軌鐵路運輸三種運輸方式,在對礦山工程運輸進行設計的過程中,根據(jù)不同需求,應該采用的不同的運輸系統(tǒng)[2]。除此之外,為了能夠滿足礦山工程運輸?shù)娜轿恍枨?,還有索道運輸、溜井和溜槽運輸、膠帶運輸、管槽水利運輸以及鏈帶運輸?shù)忍貏e的運輸方式,這些都需要根據(jù)礦山開采的不同需求而選擇不同運輸方式,采用不同的設計結(jié)構。
(五)排矸場地
排矸場地也是礦山工程中較為重要的組成部分之一,其主要作用是用來堆放礦物開采過程中所形成的廢棄物,以最大限度降低礦山工程對環(huán)境的影響,提升礦山工程的社會效益和環(huán)境效益。除此之外,在對排矸場地進行設計的過程中,還要對排矸場的位置進行合理選擇,要盡可能原理生態(tài)環(huán)境區(qū)和水源區(qū),避免對生態(tài)環(huán)境和水源造成破壞和污染。同時,在排矸場周圍,還應該通過合理布局,栽種植物,以此來對阻止排矸場污染物的蔓延,對周邊環(huán)境進行有效保護。
二、加強礦山總圖運輸設計的有效對策
(一)對礦山工程總圖運輸設計方案進行嚴格編制
為了能夠?qū)崿F(xiàn)對總圖運輸設計的有效控制,在對礦山工程總圖運輸方案進行設計的過程中,要對其方案進行嚴格編制。首先,要從礦山工程的選址開始,在選址之初就開始對其地勢、地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣象以及交通環(huán)境等相關影響因素引起足夠重視,并通過資料調(diào)查分析法獲取準確數(shù)據(jù)[3]。其次,在對總圖運輸方案進行設計的過程中,要高度重視起對礦山工程建成后總圖運輸?shù)脑O計,并在設計中加強對自然環(huán)境以及社會環(huán)境的保護,實現(xiàn)總圖運輸設計控制的高效性。最后,也是最主要的一點,在對總圖運輸方案進行設計的過程中,設計人員一定要與施工單位進行緊密聯(lián)系,在確??倛D運輸設計方案高效性的同時確保方案的可行性,如此一來才能夠在有效加強對總圖運輸?shù)脑O計。
(二)對礦山工程總圖運輸設計進行完整規(guī)劃
為了能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山總圖運輸?shù)挠行гO計,在對礦山工程總圖運輸進行設計的過程中,要對其整體進行詳細設計。在對礦山總圖運輸進行設計的過程中,要充分了解總圖運輸設計的主要內(nèi)容,并明確礦山選址、平面布置、豎向布置、運輸設計以及排矸場地等的設計要點,以此為基礎對礦山工程總圖運輸總圖進行詳細設計。除此之外,在對礦山工程總圖運輸進行詳細設計之后,還應該對各設計環(huán)節(jié)中的設計要點引起足夠重視,避免設計問題的出現(xiàn),確??倛D運輸總體設計的高效性。
(三)更好的滿足礦山工程開采的運輸需求
礦山工程總圖運輸設計的主要作用,就是為了能夠有效確保礦山工程開采工作的順利進行,進而確保礦山工程開采的高效性,不斷提升其經(jīng)濟效益。因此,在對礦山工程總圖運輸進行設計的過程中,應該充分考慮環(huán)境保護和工程開采需求,加強對總圖運輸?shù)脑O計,盡可能促進工程與自然的和諧發(fā)展。為了能夠更好的滿足礦山工程開采的運輸需求,在對總圖運輸進行設計的過程中,就需要在對工程建筑分布以及礦產(chǎn)結(jié)構情況進行詳細了解的基礎上,加強對總圖運輸?shù)脑O計,尤其是地下開采的礦山,總圖運輸是地下與地上系統(tǒng)銜接的重要紐帶,更要對其設計引起足夠重視。在對其進行設計的過程中,要對各廠房之間的相對位置進行合理布置,并確保道路系統(tǒng)設計的合理性,如此一來,才能夠礦產(chǎn)開采物流系統(tǒng)的高效性和合理性,并對相關專業(yè)的管線耗材等進行合理選擇和布置,避免影響礦山礦產(chǎn)開采之后物流的高效性。
結(jié)束語
礦產(chǎn)是人們賴以生存和發(fā)展的重要資源之一,對整個人類社會的持續(xù)發(fā)展具有較為重要的影響,因此,人們應該對礦產(chǎn)開采引起足夠重視。當前,在礦山工程礦產(chǎn)開采過程中,所存在的主要問題為如何在提升礦產(chǎn)開采效率的基礎上避免對環(huán)境的破壞。因此,在對礦山工程進行建設的過程中,企業(yè)應該充分認識到礦山工程設計中存在的問題,加強對總圖運輸?shù)脑O計,因此來同時提升礦山工程經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
參考文獻
[1]邵歸元. 礦山總圖運輸設計淺論[J].化學礦物與加工,2012(10).
Wang Xiyong
(Zhang Iron and Steel Co., Ltd.,Zibo 256410,China)
摘要: 結(jié)合原料場的現(xiàn)狀,優(yōu)化總圖布置,節(jié)約用地、控制工程造價,以求獲得最佳的技術經(jīng)濟效果。
Abstract: Combining with the status of the market of raw materials, the paper optimized the general layout, conserved the land and controlled the project cost, in order to get the best technical and economic effect.
關鍵詞: 原料場 總圖布置 工程造價 經(jīng)濟效果
Key words: raw materials market;general layout;project cost;economic effect
中圖分類號:TU5文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)20-0056-01
0引言
總圖是在設計原料場平面布置時,按已選定的廠址和總體規(guī)劃的基礎上,根據(jù)生產(chǎn)工藝流程要求,結(jié)合當?shù)氐淖匀画h(huán)境和本工程的特點及規(guī)模進行設計的;在綜合各種因素的前提下,統(tǒng)籌安排建筑物、構筑物的位置,為原料場的安全生產(chǎn)、方便管理、節(jié)約用地和控制工程造價方面創(chuàng)造條件。原料場總平面布置方案一定要因地制宜,使得設計的用地指標與實際的征地數(shù)盡量接近,不可因布置不合理而造成廠區(qū)外留有很多無法使用的邊角地帶,從而增加了實際的征地數(shù)量,增加了建筑工程的實際成本。精心設計做好廠區(qū)總平面布置的優(yōu)化工作。做到因地制宜、緊湊布置,使工藝流程順暢。主要生產(chǎn)管線短捷、投資最省,用地指標先進使原料場建設用地指標嚴格控制在“限額指標”以內(nèi),同時總圖設計專業(yè)積極配合各工藝專業(yè)、并提供需要的總圖資料和信息,作好廠區(qū)總平面布置方案的優(yōu)化,使工藝專業(yè)的設計也獲得最佳的技術經(jīng)濟效果。原料場內(nèi)建筑物、構筑物數(shù)量多,每個建筑物、構筑物之間都會按要求留有一定的間距,當采用聯(lián)合建筑時,會降低工藝專業(yè)的投資,減少廠區(qū)用地,針對工程的建設規(guī)模、外部條件、工程特點與工藝專業(yè)一起規(guī)劃好總平面方案,并改善原料場內(nèi)部的景觀和建筑物的使用效益。我廠新建原料廠主要有以下部分組成:一次料場;混勻料場;混勻配料室;混勻配料系統(tǒng);火車受卸系統(tǒng);汽車受卸系統(tǒng);場內(nèi)膠帶運輸系統(tǒng);外供膠帶運輸系統(tǒng);原料主控樓、配電室、除塵器、水泵房機水池、沉淀池等。
1總平面布置
綜合原料廠受卸系統(tǒng)主要包括火車翻車機和汽車受料槽。火車翻車機為盡頭式單翻系統(tǒng),布置在廠區(qū)已有原料廠西側(cè),靠近編組站和鏈斗式卸車機。汽車鐵礦粉受料槽布置在已有料場東側(cè),新建二期原料廠北側(cè)。新建汽車焦炭受料槽布置在新建原料廠西側(cè),靠近15米寬主干道布置。新建原料廠整體布置為東西向,布置于老料場東側(cè)。自北向南依次布置四個一次料條,料條一、四跨有效堆存面積775×25m2,料條二、三跨有效堆存面積775×41m2,兩個混勻料條?;靹蚺淞鲜也贾迷谝淮瘟蠗l和混勻料條間?;靹虻V出口布置在料場東側(cè),靠近燒結(jié)機配料室。焦炭和塊礦出口布置在料場西側(cè),靠近高爐礦槽1#轉(zhuǎn)運站。給排水、供配電、主控樓、除塵、沉淀池等設施靠近主要服務對象布置,料場四周設環(huán)形路和外部路網(wǎng)貫通。
2豎向布置及場地雨排水
由于新建廠區(qū)地勢較為平坦,整個原料廠區(qū)域豎向布置形式為料場區(qū)和火車翻車機區(qū)為平坡式布置,火車翻車機區(qū)室外標高同已有料場標高24.000m,新建原料廠室外平標高暫定為25.000m(可根據(jù)實測地形圖及區(qū)域土方平衡進行調(diào)整)。高程系統(tǒng)采用黃海高程系統(tǒng)。區(qū)域場地排水采用道路排水明溝和暗溝相結(jié)合方式,雨水排至已建的排洪溝內(nèi)。廠區(qū)豎向設計也是一個綜合性問題,它要根據(jù)生產(chǎn)運輸、防洪排水、管線敷設、土石方工程量等的要求,結(jié)合具體工程實際情況綜合比較后確定。豎向設計時廠址場地標高的選擇應高于頻率為1%的高水位。主廠房區(qū)域的場地設計標高,應高于頻率為1%的高水位加0.5m。上述條件不能滿足時,廠區(qū)應有防洪圍堤或其他可靠防洪設施。關于土石方工程量,設計中進行多方案比選,以達到挖填平衡、運距最短。
3運輸
原料廠的物料運輸主要采用皮帶運輸和鐵路運輸方式,按2#、3#1350m3高爐和2#、3#265m3燒結(jié)機,原料廠年處理各種原、燃料1073萬噸,其中:年受卸量260萬噸;年堆料量260萬噸;年混勻加工量148萬噸,年外供用戶量417萬噸。
火車翻車機主要采用火車受料方式,新建火車重車線和空車線接軌于西側(cè)火車編組站。卸車后的物料通過皮帶順原一次料場向東送至新建原料場。汽車受料槽主要采用汽車受料,公路運進的物料主要從廠區(qū)東側(cè)主干道運進,在汽車受料槽卸車后,利用皮帶運至新建原料場。料場內(nèi)部及外送物料均采用皮帶運輸。
4道路平面布置及技術條件
原料場北側(cè)、東側(cè)道路主干道寬度1米,一期原料場和新建原料場之間道路寬度15米,在原料場一次料場和混勻配料槽之間設7米寬道路,并和原有道路及主干道貫通,其它路段設4米寬次干道。車間引道為4米。新增道路1300米(不包括料場北、東、南側(cè)主干道),路面面積29000m2。道路類型為公路型,最小轉(zhuǎn)彎半徑為9米,道路縱坡為0.0%,路面采用混凝土路面,汽車荷載等級為―20級。
5廠區(qū)綠化和消防
根據(jù)原料區(qū)生產(chǎn)性質(zhì)及環(huán)保要求,結(jié)合場地的實際情況,綠化布置時要沐足以下條件:
5.1在建筑系數(shù)較大的地帶,除利用邊角地帶進行綠化外,還可以利用管線區(qū)域的地面,種植對粉塵吸附能力較強的喬灌木。
5.2 道路兩側(cè)設行道樹和帶狀地帶種植草坪或常綠灌木,綠化占地率15%,利用廠內(nèi)環(huán)形道路兼做消防通道,消防通道寬度4米以上。
5.3 主要技術經(jīng)濟指標見表1。
【關鍵詞】民用建筑場地設計;總圖設計
1、引言
2012年7月21日,北京經(jīng)歷了61年來最大強降雨,北京全市出現(xiàn)主要積水道路63處,積水30厘米以上路段30處。北京市的各個住宅小區(qū)積水嚴重,甚至有小區(qū)出現(xiàn)了停車場完全被淹沒的情況,此時,人們才逐漸意識到規(guī)劃設計不到位所帶來的嚴重后果。當前中國的城市化進程不斷加快,小區(qū)成為了現(xiàn)代城市人居住和棲息的重要區(qū)域。為了更好的處理空間環(huán)境、人文環(huán)境、建筑布局、交通條件等因素,民用建筑規(guī)劃應當重視總圖設計。
2、民用建筑場地總圖設計概述
2.1總圖設計的重要性和內(nèi)容
總圖設計是民用建筑場地設計中的主要組成部分,對建設項目起著非常要害的綜合掌握作用 ,沒有總圖設計的項目一定呈現(xiàn)很多問題,一定加長建設周期,增添建設投資,影響建成后的應用,甚至涌現(xiàn)影響協(xié)調(diào)造成性命財產(chǎn)的喪失。(滑
總圖設計包含的內(nèi)容有五個部分,第一,總平面布置設計;第二,豎向設計;第三,道路設計;第四,管網(wǎng)綜合設計;第五,綠化設計。
2.2民用建筑場地總圖設計存在問題
當前,民用建筑市場沒有規(guī)范化管理程序。報建程序中,最重要的道路及豎向設計沒做,沒有方案中土石方、道路、擋墻、管線等的工程量估算;初步設計階段,場地土石方、道路結(jié)構及豎向、擋墻、大面積場地排洪及管網(wǎng)綜合等設計不認真推敲;施工圖設計階段,政府相關部門對總圖施工圖無審圖控制,場地施工圖缺少小區(qū)場地土石方施工圖和土石方調(diào)配圖,缺少綜合管線優(yōu)化設計圖,缺少場地排水施工圖等。
3、民用建筑總圖設計
民用建筑總圖設計與建筑空間設計是相輔相成的??倛D設計的重點在于總平面布置設計、豎向設計、道路設計、管網(wǎng)綜合設計和綠化設計。
3.1總平面布置設計
由于總平面布置涉及的范圍很廣,所以影響總平面布置的因素很多。一般包括地形地質(zhì)水文氣象等自然因素、交通條件、施工建設條件、城鎮(zhèn)或居住區(qū)規(guī)劃條件、環(huán)境保護等。民用建筑總圖平面設計主要考慮因素:了解區(qū)域規(guī)劃,使總平面布置與其適應;要充分利用現(xiàn)有地形、地質(zhì),因地制宜進行布置;根據(jù)風向、建筑物朝向、日照要求合理地布置建筑物間距;根據(jù)防火、臨街防噪等因素合理地布置建筑物;建筑群體組合,考慮空間組織、空間造型、空間層次,注意藝術效果。例如,朝陽區(qū)東壩福園是北京市政府建設的以經(jīng)濟適用住房為主的住宅區(qū),是為解決群眾住房困難問題所做的一件好事,但由于總平面圖設計不周,影響了工程工期和造價,使這件好事結(jié)果不盡人意。一些住宅樓一部分建在靠山的邊坡地段,由于地勢較陡,場地狹窄且邊坡上有大量的植被,因此在場地建設中除一般修路、鋪設管線外,也要注意植被保護、組織排水,尤其是邊坡?lián)跬翂暗鼗A處理。
3.2豎向設計
在進行總平面設計的同時,需注意一下豎向設計工作:確定豎向布置形式,如平坡式、階梯式、混合式;確定場地平土方式,如連續(xù)式、重點式;確定各建構筑物、道路的標高;確定排水方式,并設計排水構筑物;復雜地形,確定臺階、邊坡的加固類型,如擋土墻、護坡、護墻等;進行土方計算和土方平衡。例如:重慶以山為美而全國文明。重慶建造房屋基礎比沿海和平原地區(qū)牢靠很多,但近幾年城市建設大開發(fā)中為了商業(yè)利益及建筑、景觀等原因?qū)⒋笊揭谱撸鬁咸钌?,且?0-80米的大開挖大填方,已經(jīng)嚴重破壞自然生態(tài)的平衡,人為的要在山城中尋求平整的大場地。并且在市中心由于規(guī)劃不合理,居民私自亂搭亂建的現(xiàn)象屢禁不止。
3.3道路設計
總平面布置設計對交通組織有決議作用,總平面設計是否成功的主要標記之一就是交通組織。道路是接洽的紐帶,組成包括車道、人行道、停車場、回車場、廣場等。道路設計主要是平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計。道路的技術控制要素:道路寬度、行車視距、道路轉(zhuǎn)彎半徑、途徑交叉點及變坡點標高、道路橫坡、道路交叉口設計、道路構造做法。道路設計也需要因地制宜,研究分析本區(qū)域人文特點和特色環(huán)境。例如,北京地區(qū)的小區(qū)結(jié)構相對緊湊,道路相對較窄,但是北京的車輛過多,小區(qū)道路就應當多而窄。另外,重慶地區(qū)的小區(qū),則多坡度和彎道,因此在小區(qū)道路設計上要考慮安全性和層次感,在重點路段架設彎道鏡等。小區(qū)是人口密集地區(qū),因此要盡量避免長直道路,適當?shù)膹澢驼劬€不僅能夠限制車速提高安全性能,而且用綠化在緩沖為提升小區(qū)的美感發(fā)揮了作用。
3.4管網(wǎng)綜合設計
管網(wǎng)綜合設計在某種意義上就是總圖設計對各管線專業(yè)之間的協(xié)調(diào)和組織工作。管網(wǎng)綜合設計原則:力求管線間及管線與建構筑物之間在平面和豎向上協(xié)調(diào),同時應考慮施工、檢修方便等要求;管線平面布置,力求順直,合理選擇走向,盡量管線短捷、均勻、適當集中;為節(jié)約用地,各管線附屬建構筑物應相互交錯布置;性質(zhì)相似,埋設深度接近的管道排列在一起,有條件同溝敷設;盡量避開填方較深和地質(zhì)不良地段;各種管線發(fā)生矛盾時,新設計的讓已有的,管徑小讓管徑大,埋深淺讓埋深深,有壓管讓無壓管,遠期讓近期,檢修方便讓檢修不方便的,工程量小的讓工程量大的,投資小讓投資大的。供電及通訊系統(tǒng)猶如場地動脈,供水及供氣系統(tǒng)猶如場地靜脈,雨污水處理和排放系統(tǒng)猶如場地的消化及排泄系統(tǒng)。要做好管網(wǎng)綜合這項工作,除了正確的技術決策外,還要有長遠規(guī)劃和先進管理手段。
3.5綠化設計
綠化設計的藝術配置,是在滿足綠化功能的原則下,結(jié)合各建筑群體的組合和設施的安排,合理進行,能更好的美化環(huán)境。綠化設計的原則:要有主有次,注意對比和協(xié)調(diào);要在綠化空間的主題輪廓中有起有伏和一定的韻律和節(jié)奏感;要注意四季不同的景色;要注意不同環(huán)境條件下相宜的樹種選擇;要注意與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。綠化藝術配置可通過花壇、草地、垂直綠化、水面綠化和喬灌木的配植實現(xiàn)。例如:北京某小區(qū)的居住綠化,就是分為四個分項進行綠化設計:中心花園帶;居住庭院綠化;道路綠化;公共建筑綠化。
4、結(jié)束語
通過近幾年的工作實踐,使筆者深刻體會到總圖設計的特色:綜合性、客觀唯一性、復雜性、不可反復性、不可更改性、政策性等。要真正搞好民用建筑場地設計,必須搞好總圖設計;要搞好總圖設計,設計人員必須要實事求是,解放思想,大膽創(chuàng)新,既要考慮全局平面布置合理性,又要照顧到局部豎向處理經(jīng)濟性;既要考慮道路連接的便捷性,又要兼顧管網(wǎng)鋪設的安全性;既要考慮綠化環(huán)境的視覺沖擊性,也要符合當?shù)靥赜械淖匀画h(huán)境。在總圖設計過程中,必須對不同問題作具體的分析研究,采取有效辦法解決,只有這樣,才能做好建筑場地設計。
參考文獻:
[1]雷明.工業(yè)場地總平面設計[M],西安:陜西科學技術出版社,1998
關鍵詞:豎向設計;原則;程序
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A 文章編號:
1、項目基本概況
曾經(jīng)參與設計了一個工業(yè)項目;該項目大致情況如下,項目用地范圍為一規(guī)整的矩形,東西方向長度約為470m,南北方向約360m。場地自然地形為北高南低,東高西低,南北高差為10m,東西高差為5m,即南北坡度為1%,東西坡度為2%。
總平面圖中單體長軸均沿東西方向布置,即垂直等高線布置。圖中大多數(shù)主要生產(chǎn)車間長軸長度均超過100m,且有兩個單體與動力站房合并布置,總長度達260m,體最高處與最低處地形高差近4.5m。
2、廠區(qū)豎向設計
依照該總平面布置圖,此時豎向設計已顯孤立與被動。在豎向上,針對該項目現(xiàn)狀,豎向布置形式只能采取臺階式布置。將廠區(qū)分成兩大部分:將部分主要生產(chǎn)廠房.部分輔助生產(chǎn)設施及辦公樓.研發(fā)中心等布置到一個臺階上,將另外主要生產(chǎn)廠房.輔助生產(chǎn)設施布置到另外一個臺階上。兩個臺階間高差3.5m,成為兩個獨立的運行體系(道路和管網(wǎng))。獨立的道路系統(tǒng),依靠2處道路進行聯(lián)系。
3、后續(xù)“豎向”設計剖析
雖然從功能上講,這樣的豎向設計基本滿足了使用要求,但是依然造成了物流,人流線路過長且有迂回,同時也給管網(wǎng)的設計帶來種種困難,該結(jié)果不僅造成整個廠區(qū)的運營費用過高,同時增加了土方工程量。
以上案例中不難看出,豎向設計和總平面設計是總圖設計過程中非常重要的環(huán)節(jié),二者具有同等重要的地位,必須同時進行設計且是不可分割的有機整體。尤其對于場地起伏較大的項目而言。因為場地起伏較大,相應的限制條件也多,因而不能按照常規(guī)總平面布置要求的那樣,單方面過度強調(diào)建(構)筑物排列整齊,甚至將廠房聯(lián)合布置。因為主要生產(chǎn)廠房占地面積大,每一處的豎向進行微小變化都會影響到全局的調(diào)整,所以,豎向設計難度很大,需要多種因素統(tǒng)籌考慮,相互協(xié)調(diào)。所以豎向設計應該最大限度的利用自然條件,并對其進行一定程度上的改造,同時靈活進行總平面布置,同時滿足生產(chǎn)工藝流程及運輸要求。
4、以下關于豎向設計的原則及程序進行一個大概的說明。
4.1.豎向設計原則
4.1.1 豎向設計要滿足生產(chǎn)工藝對高程的要求
不同性質(zhì)的工廠,不同生產(chǎn)工藝對場地高程要求也不相同,如一般的輕工業(yè)廠區(qū),各建筑單體間聯(lián)系較為緊密,且均依靠道路運輸,故對場地平整度要求較高,既能滿足生產(chǎn)運輸需要,又利用廠容的整潔.美觀。但對于礦山企業(yè),為了方便物料的運輸,將原礦.粗破碎.中破碎.細破碎至粉礦倉的破碎工藝過程最好是布置在45°的坡地上,并采用階梯布置。
4.1.2滿足安全要求
場地在進行豎向設計之前,首先要對場地區(qū)域(場地是否會受到洪水.潮水.內(nèi)澇水等威脅)進行分析,根據(jù)建廠規(guī)模及重要性,確定合理的洪水位標準洪水位標高確定建筑場地最低設計標高。
4.1.3節(jié)約土石方工程量
總平面布置及豎向布置應因地制宜,確定合理的豎向布置形式及建筑物設計標高,力求土石方工程量最小,填.挖方量接衡。
4.1.4符合地形地質(zhì)條件
平坦地區(qū)建廠,構筑物布置宜與地形等高線稍成角度,以利于排水;山坡地區(qū),建.構筑物縱軸宜順等高線布置,以減少土石方和基礎深度,便于運輸,同時應避免貼山過近,以減少削坡及擋土墻.護坡工程。
4.2.豎向設計程序
豎向布置程序包括場地平整.場地及道路豎向設計.建(構)筑物豎向設計和局部豎向處理幾大部分。
4.2.1場地平整
在項目開工前首先應進行“三通一平”工作,其中“一平”即指的是場地平整。在場地平整之前,應確定場地的平土標高。當然,有許多場地不需要進行平整即能滿足使用要求,如大多數(shù)位于城市市區(qū)的平坦場地。
該標高的確定需要具體問題具體分析。若廠區(qū)沿江.河.湖.海建廠則要能滿足場地不受洪水威脅,且能使廠區(qū)雨水迅速排除。同時滿足廠內(nèi)外道路運輸?shù)捻樌暯?,還要高于地下水位標高。在滿足以上基礎的條件下,考慮基槽余土對土石方量的影響,并盡量減少土石方工程量,力求填.挖平衡。
4.2..2場地豎向布置形式的確定
豎向布置方式通常分為三種,平坡式.階梯式和混合式。
場地自然地形坡度小于2%的平緩地面;場地自然地下坡度在3%-4%,且場地寬度較??;廠區(qū)面積較小;運輸線路及管道密集;建筑密度大;對美化設施要求高等情況時適合平坡布置。
將場地劃分成若干個臺階并以陡坡或擋土墻相連接,各主要整平面連接處有明顯高差即為臺階式布置。
平坡式布置與臺階式布置形式,各有利弊,在不同的地形條件下,經(jīng)濟效果也不一樣,因此,在確定豎向設計形式前,必須進行認真的選擇。
4.2.3場地.建筑物.道路豎向設計
場地在進行平整時已進行了粗平土的計算,該粗平計算即作為下一步場地.建筑物.道路豎向設計的依據(jù)。
首先應在粗平土的基礎上確定廠區(qū)出入口道路標高.鐵路接軌標高等控制點標高。進而根據(jù)粗平標高確定廠內(nèi)道路設計標高。
確定完廠內(nèi)道路設計標高后,與道路銜接的各建筑物散水底標高(室外地坪標高)即可確定。為了使建筑物周場地及建筑物屋面雨水順利排入到道路上,一般要滿足散水與銜接處道路路緣石頂面間場地坡度大于0.5%的要求,若場地為濕陷性黃土,該坡度則不宜小于2%。即散水底標高一般比道路中心標高高出0.25-0.30m以上。
建筑散水底標高確定以后,建筑物室內(nèi)地坪標高可根據(jù)散水標高最高點.平均值.最低點處標高加上建筑物室內(nèi)外最小高差確定。
4.2.4局部豎向處理
局部豎向設計根據(jù)具體的條件和要求采用多種多樣的處理方法,如建筑室外局部低于道路標高時,在建筑散水邊修筑排水明溝;建筑室外標高相對道路標高較高時可局部修建擋土墻或邊坡等,處理好建筑與周邊環(huán)境的銜接關系。在具體使用時,應結(jié)合工程場地地形.地質(zhì).建(構)物同運輸線路的聯(lián)系.排水因素靈活選用。
[關鍵詞]氧化鋁廠;總圖設計;優(yōu)化
中圖分類號:TG460 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)17-0049-01
工廠總平面設計是對廠區(qū)內(nèi)各建構筑物、露天堆場、運輸通道、管線、綠化用地等,全面合理地進行相互配置,并充分結(jié)合現(xiàn)場地形、地質(zhì)等環(huán)境條件,設計出符合生產(chǎn)需要的空間布局,簡稱為總圖設計??倛D設計在整個氧化鋁廠設計中占著舉足輕重的地位,合理的總圖設計對企業(yè)的發(fā)展會起到良性作用,并使企業(yè)的投資成本、運行成本得到很好的控制。本文主要側(cè)重從節(jié)約用地和降低能耗等方面對拜耳法氧化鋁廠的總圖進行分析,歸納總結(jié)氧化鋁廠的總圖設計經(jīng)驗及總圖優(yōu)化方向。
1. 氧化鋁廠的總圖設計特點
氧化鋁廠一般由生產(chǎn)區(qū)(拜耳法六大生產(chǎn)車間分別為原料準備、溶出、赤泥沉降、分解分級、蒸發(fā)、焙燒),輔助生產(chǎn)區(qū)(自備熱電站、循環(huán)水系統(tǒng)、污水處理站、空壓站、變電所等),生活區(qū)(辦公樓、食堂及浴室、倒班樓等)組成。根據(jù)近幾年的設計經(jīng)驗,主要生產(chǎn)車間的布置有以下特點:
1.2.1 原料準備區(qū)域應充分利用地形,當?shù)匦斡懈卟顣r,可將原礦堆場及破碎站布置在地勢較高處,降低皮帶提升高度,縮短皮帶長度,節(jié)約土(石)方工程量。另外,原料區(qū)域粉塵較多,車流量較大,因此應布置在交通便利、靠近廠區(qū)主要出入口的下風向的邊緣位置。
1.2.2 溶出與蒸發(fā)車間均為用汽大戶,因此這兩個車間的布置應盡量靠近自備熱電站,以減少蒸汽管道的輸送長度,降低熱能的損耗。
1.2.3 赤泥沉降車間有大量赤泥往廠外輸送,目前國內(nèi)赤泥輸送通常有兩種方式:汽車輸送或管道輸送,因此該車間的布置應盡量靠近赤泥堆場方向并布置于廠區(qū)邊緣,優(yōu)點在于避免物流的交叉干擾,且減少對廠區(qū)環(huán)境的污染。
1.2.4 分解分級地面工藝通常設計有一個3%的坡度,分解車間長度約200m,地面高差約6m。若廠區(qū)地形變化較大的,可充分利用地形坡度,例如貴州清鎮(zhèn)某氧化鋁廠,從首槽到末槽,隨著地形變化從高到低進行布置。這樣布置不僅減少場地整平土方量,還能降低分解槽基礎的深度,減少投資成本。如果廠區(qū)場地屬于平緩型,則可考慮將該子項地面設計為架空的樓板,下面用柱子支撐起來,樓板與地面之間無需回填。
1.2.5 焙燒車間噪音較大,且屬于高溫車間,布置時應盡量遠離生活區(qū)。氫氧化鋁倉及氧化鋁倉、氧化鋁堆棧之間的物料運輸采用皮帶輸送,也應充分利用地形,可將氫氧化鋁倉布置于高處,以縮短皮帶長度,降低物料輸送的能耗。
2. 氧化鋁廠的總圖設計優(yōu)化
《鋁行業(yè)準入條件規(guī)范》最新2013版中規(guī)定新建氧化鋁工廠占地面積小于0.5 m2/ t,可見國家對土地資源的使用政策越來越嚴格,因此為了節(jié)約用地,廠區(qū)總圖的優(yōu)化勢在必行。下面根據(jù)多個已建成氧化鋁廠的總圖設計分析,總結(jié)出以下幾個優(yōu)化方向:
2.1 平面布置的優(yōu)化
2.1.1 合理確定通道寬度: 以往設計十分保守,通常廠區(qū)面積大于60公頃的主要寬度為55~60m,30~60公頃的主要通道寬度為50~55m?,F(xiàn)在設計中將通道寬度減少,如河南開曼氧化鋁廠,將主通道寬度減小到30m,目前生產(chǎn)運營正常。山東魏橋氧化鋁廠,設計規(guī)模為200萬噸/年氧化鋁,廠區(qū)占地55.5公頃,車間布置緊湊,主要通道寬度僅為26m。通道寬度減少后,建筑系數(shù)大大提高,廠區(qū)占地面積減少,各車間之間的距離縮短后,連接管道也將縮短,因此大大降低了投資與運營費用。
2.1.2 合理預留發(fā)展用地:大型氧化鋁企業(yè)往往由于政策、市場、資金等原因,需要預留發(fā)展用地。通常預留方式采用就近預留,有部分廠房可一次性建成,在內(nèi)部預留擴建設備的位置。在總圖布置中合理、適當預留場地,臨近預留,實現(xiàn)近期、遠期的銜接,既可縮短運距,實現(xiàn)管線短捷,又可達到節(jié)約用地要求。
2.2 豎向布置的優(yōu)化
由于國家土地政策的限制,工業(yè)企業(yè)的建設往往利用荒地、劣地,因此許多場地地形條件比較復雜。若能合理利用場地高差,采用階梯式布置,定會達到節(jié)約用地、節(jié)省投資的效果。山西平陸某氧化鋁廠原地面標高介于373m~415 m,高差達42 m,自然坡度為5.4%。在豎向設計時,有效地利用了地形高差,采用多臺階式設計,全廠大致劃分成6個臺階,臺階間高差最大6m。這種布置充分利用了地形高差,節(jié)約用地,又能使物料從高向低輸送,依次進入各工序,降低能耗,減少運行費用。
2.3 生產(chǎn)車間的優(yōu)化
2.3.1工藝設備大型化:氧化鋁新工藝的推廣給總圖用地帶來了實質(zhì)性的進步。設計時應積極關注新技術的發(fā)展及應用,在總圖布置中達到功能分區(qū)明確、布置緊湊。例如河南開曼氧化鋁廠、東方希望氧化鋁廠等采用22米、24米直徑的高效沉降槽,只需一期建設一組共5個沉降槽,以后二期直接增加料漿泵,即可達到80萬噸/ 年的設計能力,與以前設計的18米直徑的沉降槽相比,達到了設備大型化,槽臺數(shù)減少,用地減少的目的。
2.3.2廠房合并布置:在滿足生產(chǎn)工藝、運輸、衛(wèi)生、安全、防火等相關要求下,在技術經(jīng)濟合理的情況下,應盡量將建、構筑物合并或采用多層建筑。例如貴州清鎮(zhèn)氧化鋁廠的綜合過濾,它是將傳統(tǒng)設計中的種子過濾、熱交換、控制過濾、成品過濾等四個車間整合為一個車間,整合后的綜合過濾車間占地僅為原先幾個車間占地的1/3,而且將成品過濾的平盤過濾機抬高至40多米,物料可自流到分解槽內(nèi),取消了傳統(tǒng)的喂料泵輸送流程,不僅節(jié)約了建設投資,更大大降低了了生產(chǎn)運行成本。山西孝義、平陸等氧化鋁廠等將傳統(tǒng)設計中的蒸發(fā)水洗、循環(huán)母液制備等車間整合為蒸發(fā)槽罐區(qū)車間,總占地雖然變化不大,但是整合后可共用檢修通道,也不需考慮消防間距,實際上減少了用地面積。
2.3.3充分利用外部協(xié)作條件,減少輔助設施:現(xiàn)代氧化鋁企業(yè)的模式正向生產(chǎn)主體密集型發(fā)展,逐步將生活設施、機修、倉儲、運輸?shù)炔糠稚a(chǎn)服務對外承包給社會上的其它企業(yè),不再“大而全”。這種新型企業(yè)模式相對于傳統(tǒng)模式,據(jù)統(tǒng)計可節(jié)約用地15-20% 。
2.4 綜合管網(wǎng)的優(yōu)化
2.4.1 綜合管架與子項管架綜合利用:氧化鋁廠濕法部分的物料輸送均采用管道輸送,因此廠區(qū)內(nèi)的綜合管架較多。通常濕法車間內(nèi)部也設有管架,例如赤泥沉降、蒸發(fā)槽罐區(qū)等,這些內(nèi)部管架多為寬度4m的小管架,當廠區(qū)綜合管架(寬度6m)經(jīng)過該些子項時,綜合管架可與子項管架綜合布置在一起。例如山西平陸氧化鋁廠經(jīng)過赤泥分離及洗滌子項的綜合管架就是利用該子項內(nèi)部管架位置并加層加寬,省去了外部綜合管架的占地。
2.4.2 地下管線上管架:氧化鋁廠除了工藝管網(wǎng)外,還有很多水、電、氣等管線,這些管線一般直埋或在地面上單獨敷設。若想減少管道敷設的占地,降低通道寬度,則可將有壓給水管布置在綜合管架上面。電纜線也可掛在綜合管架邊敷設,不必再單獨在地面上布置電纜橋架。
3. 結(jié)語
近十年來隨著鋁行業(yè)的快速發(fā)展,在氧化鋁項目的建設中,有很多值得總結(jié)歸納的經(jīng)驗??倛D設計應發(fā)揮其作用,有效協(xié)調(diào)好各專業(yè)間的設計配合工作,合理確定廠內(nèi)各單元間的布置形式,充分研究新工藝、新設備、新理論,將氧化鋁廠占地面積減至最小,為建設節(jié)約型社會做出貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:工業(yè)企業(yè);總圖運輸;設計;優(yōu)化
一、總圖運輸設計的特點分析
1、總圖運輸設計的參與性
參與性包含兩方面含義,即操作過程的共享性和多學科的干預性。所謂操作過程的共享性,是指設計過程中所有設計的主體因素,包括設計者、使用者及相關人員對設計過程的一個共同操作的過程??倛D運輸設計的參與性強調(diào)設計者和使用者共同操作的過程,設計過程基本上依據(jù)“設計――成果――評估――反饋――設計”這樣一個開放性的設計環(huán)進行,以開放、聯(lián)系、共享、爭執(zhí)為其特征。
2、總圖運輸設計的彈性設計
這里的“彈性”是指設計具有時空特性,包含四層含義:一是指企業(yè)總的發(fā)展方向DD不僅僅是發(fā)展期限內(nèi)的,這是一個大的空間觀;二是指企業(yè)內(nèi)用地形態(tài)的靈活性,這是一個小的空間觀;第三是指企業(yè)發(fā)展作為一個過程所需要的超出某個規(guī)定期限的延續(xù)性,這是一個大的時間觀;第四是指某個具體期限內(nèi)企業(yè)發(fā)展在時間上的可調(diào)整性,這是一個小的時間觀。彈性設計充分考慮到各種可能性,使所設計的方案能承受外來影響(尤其是超過預測的影響),有一定的靈活性。
從目前來看,工業(yè)企業(yè)的總圖設計主要是以工藝方案為基礎,設計是主要采用的是“量體裁衣”之法。如果工藝發(fā)生重大變化,或是設備出現(xiàn)變動,就需要進行脫胎換骨的大手術,需要耗費大量的人力、物力和財力。今后,隨著時代的發(fā)展,工藝更新的速度將日益加快,所以,進行總圖運輸設計的時候,更應該注重設計的“彈性”,提高設計的機動靈活性,增強其適應性,以適應可能發(fā)生的各種變化。
3、總圖運輸設計的滾動性
總圖運輸設計具有一定的滾動性。企業(yè)在確保總體目標能夠?qū)崿F(xiàn)的前提下,對企業(yè)發(fā)展的信息進行收集,對企業(yè)發(fā)展中的各個因素進行預測,隨時根據(jù)情況的發(fā)展,進行及時地反饋。因此,在進行設計時,不斷修改原來的規(guī)劃設計,使規(guī)劃目標得以逐步實施。這種不斷推進,適時調(diào)整的滾動性,提高了總圖設計的適應性。
二、總圖運輸設計與其它專業(yè)之間的關系
1、總圖專運輸設計對其它專業(yè)的控制作用
在工業(yè)企業(yè)工程設計中,總圖運輸專業(yè)對其它專業(yè)具有重要的支配控制作用,影響著其它專業(yè)的目標達成。例如:有的企業(yè)為了節(jié)省土地費用,利用總圖運輸專業(yè)的優(yōu)勢,在進行設計的過程中,將節(jié)省用地作為控制的主要目標,將土地用地控制在最低限度。各個專業(yè)進行設計時,就必須按照總圖運輸設計的用地要求,作出相應的設計。從工藝專業(yè)來看,在確保生產(chǎn)的安全和質(zhì)量的情況下,為了適應場地調(diào)整的要求,其工藝專業(yè)必須對工藝流程進行相應的調(diào)整。根據(jù)總圖運輸設計的要求,各個專業(yè)都盡可能地使占地面積降到最低。又如:某鋼鐵企業(yè)為了提高工作效率,對需要對煉鐵廠房等場地進行改造。在總圖運輸設計時,充分考慮廠房與周圍各建筑物的距離,設計出最合理的間隔距離和場地最大寬度。然后,按照總圖設計要求,進行制氧場地、煉鐵廠房和綜合料場。在確保符合煉鐵工藝的基礎上,總圖專業(yè)根據(jù)場地的實際情況,各專業(yè)根據(jù)總圖專業(yè)規(guī)定的用地范圍限制,對工藝流程進行適當?shù)卣{(diào)整。這樣總圖專業(yè)對各專業(yè)進行整體地協(xié)調(diào)控制,使用地得到了有效地控制,達到了節(jié)約用地的目的。
2、總圖專業(yè)對個專業(yè)的協(xié)調(diào)作用
各專業(yè)在進行共同參與時,難免會相互影響,相互之間發(fā)生矛盾沖突。因此,作為總圖設計,必須進行綜合調(diào)控,統(tǒng)籌安排,運籌帷幄,對各專業(yè)是使有效地進行有效地協(xié)調(diào)。例如:某鋼鐵企業(yè)在進行項目改造中,在新廠區(qū)與老廠區(qū)之間,需要設置高爐煤氣管、低壓氧氣管、中壓氧氣管、中壓氮氣管、中壓氬氣管、焦爐煤氣管,以及設置新區(qū)與老區(qū)的變電所的聯(lián)絡線等。為此,總圖專業(yè)在進行設計時,綜合考慮結(jié)構、動力、水道和電氣等專業(yè),對多個方案進行多方面的對比評選,充分發(fā)揮了總圖專業(yè)的協(xié)調(diào)作用。
三、工業(yè)企業(yè)總圖布置的形式及其主要影響因素
1、總圖布置的形式
一般圖布置形式主要是滿足的企業(yè)內(nèi)的各主體功能單元生產(chǎn)工藝和物運輸?shù)鹊臈l件下形成的一個總平面布置形式。根據(jù)企業(yè)外部運輸條件和物質(zhì)流程各主體功能單元的形成的一般圖配置格式:“L”的形式,“U”的形式,“I”(直線形等配置的形式,這是現(xiàn)在討論最多的材料的流動一般總圖的安排形式?!百Y材的流通”主要是:原燃料入廠產(chǎn)品出貨的過程中,大量的物質(zhì)、半成品,在產(chǎn)品的工廠,工程材料的信息存儲在字里行間,整個生產(chǎn)過程,包裝和運輸。
2、總圖布置形式的主要影響因素
2.1總體規(guī)劃階段考慮的主要因素
符合當?shù)爻鞘幸?guī)劃,適應外部物料運輸條件,考慮建設企業(yè)與周邊現(xiàn)有設施的衛(wèi)生防護距離,根據(jù)企業(yè)規(guī)模,生產(chǎn)工藝、材料的流程,工廠外運輸,工廠地區(qū)的地形、地質(zhì),風向和發(fā)展等的要求,合理布置各主體工藝車間之間的相互關系,重視全廠物料流向與局部生產(chǎn)流程走向相吻合,避免折返及交叉運輸,留有遠期發(fā)展條件,合理確定有關配套項目用地(如:循環(huán)經(jīng)濟用地等),避免拆遷或影響現(xiàn)有生產(chǎn),適當考慮施工設施配套用地等。經(jīng)多方案技術經(jīng)濟比較,擇優(yōu)推薦。
2.2總平面布置方案需要考慮的主要問題
整體規(guī)劃的基礎上,相關規(guī)范滿足要求的前提下,全面,更合適的安排各主體工藝工廠內(nèi)的所有功能設施及運輸渠道等,合理確定廠區(qū)豎向標高。
四、工業(yè)企業(yè)總圖運輸設計的優(yōu)化策略
第一,不論是工藝流程設計、產(chǎn)品結(jié)構,還是對設備進行選用或?qū)κ┕みM行組織安排等各個方面,離不開總圖設計的統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)與控制。因此,作為從事總圖設計的專業(yè)人員,應該根據(jù)實際情況結(jié)合有關要求,考慮各個方面的因素,設計出最佳的方案,使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證,盡最大可能降低企業(yè)成本,以獲得最大的經(jīng)濟效益。
第二,總平面布置單元是進行總平面布置及其優(yōu)化的基本單元。它是設計項目范圍內(nèi)所包含的生產(chǎn)單元或車間、工序、設備等設施的集合體,在布置圖中指各個不同的工作區(qū)或建構筑物??倛D運輸設計時,應該先分析研究原始資料,在對單元布置進行設計,并進行統(tǒng)一調(diào)配。作為單元布置而言,它是優(yōu)化總圖平面設計的基礎保障,有利于總平面設計的重大意義。
第三,物流是總平面布置的骨架。平面布置中的物流設計是基礎,物流設計在關系著平面布置的結(jié)果。物流是總平面布置的基礎,它使總平面布置和運輸系統(tǒng)緊密地結(jié)合,成為不可分割的整體。
結(jié)束語
一個大型企業(yè)的總圖平面布置設計,通過“工程用地分析及土方、鐵路、道路等運輸設施工程量比較”,再經(jīng)過“物流研究為中心進行的方案相比,選”等幾方面的研究的一些細節(jié),一定會所在地的現(xiàn)狀的條件的總平面布置形式也能承受的市場檢查的一般圖配置。結(jié)合的特殊要求,如某些地方的最佳方案,技術經(jīng)濟比較,導致快速穩(wěn)定的常規(guī)設置公司加快施工進度,縮短設計時間。
參考文獻
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[2]黃曉紅.論工業(yè)企業(yè)總圖運輸設計[J].科技展望,2014,08:140.
關鍵詞:石油化工、總圖運輸設計、系統(tǒng)工程
中圖分類號:C29文獻標識碼: A
概述
石化企業(yè)是以石油或天然氣為原料,經(jīng)過在高溫、高壓等苛刻條件下進行的一系列化學過程而制取各種石油化工產(chǎn)品的工業(yè)。它已成為我國及世界發(fā)達國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。石化企業(yè)有以下主要特點: 生產(chǎn)規(guī)模大,生產(chǎn)過程是連續(xù)的,生產(chǎn)產(chǎn)品的經(jīng)濟價值高,生產(chǎn)過程的安全隱患多,生產(chǎn)過程對周圍環(huán)境的污染大等。因此,對石化企業(yè)的總圖運輸設計(下面簡稱“總圖設計”)就是在國家工程建設的方針政策的指引下,使設計的企業(yè)做到技術先進、節(jié)約資源、保護環(huán)境、布置合理、生產(chǎn)安全、方便管理,有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
根據(jù)我國現(xiàn)行的法規(guī)和制度,在調(diào)查研究的基礎上,結(jié)合工程項目的實踐,參照國內(nèi)、外先進技術標準和成熟理念,總結(jié)了幾十年來我國總圖運輸設計方面的經(jīng)驗,最后審查通過了“化工企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范”。該規(guī)范洋洋數(shù)萬字的條文,信息含量很大,作為國家標準有較強的適應性和指導作用,但讀起來卻枯燥乏味難以把握重點。
本文想通過作者在該領域的工作實踐及學習“規(guī)范”的心得,談談對石化企業(yè)總圖運輸設計的認識和體會,供同行們參考。
一 設計任務
1 總目標
一個大型的石油化工企業(yè)總是選在遠離城市的、偏僻的、地形復雜的、人煙稀少的、生活條件極差的地區(qū)建設的,而建成后的大型石油化工企業(yè)卻是一個美麗壯觀的、生氣蓬勃的、創(chuàng)造極大社會財富的、現(xiàn)代化的小都市。石化企業(yè)的總圖運輸設計就是要為實現(xiàn)這種神奇轉(zhuǎn)變而繪制一幅美麗的藍圖。
2 實現(xiàn)優(yōu)化的石化工藝流程
工藝流程是石化企業(yè)的生命線,所有工藝裝置、管線都是為它服務的。抓住這條線來進行總平面布局就不會出現(xiàn)方向性錯誤。反過來說,如果企業(yè)能實現(xiàn)優(yōu)化的工藝流程,總平面布局就基本上是合理的。
3 建立高效能的物流系統(tǒng)
石化企業(yè)的生產(chǎn)過程是連續(xù)的,從源源不斷的原料進入,到源源不斷的成品、半成品送出,每天24小時沒有一個時刻是可以停止的。因此建立可靠的高效率的物流系統(tǒng)是總圖運輸設計的一個重要方面。
通常情況下,企業(yè)內(nèi)部的物流設施,如倉儲、公路、鐵路、碼頭等要和企業(yè)外部的社會上的物流設施在地理上和管理上有機地銜接起來。
4 安排必要的輔助配套系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)
一般大型石化企業(yè)都是水、電、氣的特大用戶,為減輕社會負擔和從企業(yè)的自身效益出發(fā), 通常企業(yè)都要有自備的水廠、電廠 和氣廠。這些企業(yè)的輔助配套系統(tǒng)都要在總平面布局中做合適的安排。 為了方便有效地管理整個企業(yè)的生產(chǎn)活動還需要在總平面布局中安排諸如生產(chǎn)調(diào)度中心、倒班宿舍、職工食堂等輔助管理系統(tǒng)。
5 采取可靠的安全生產(chǎn)和環(huán)境保護措施
由于石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)燃燒、爆炸等安全事故和有害氣體、有害液體外溢泄漏等環(huán)境污染事故,所以應采取可靠的安全生產(chǎn)和環(huán)境保護措施,以防止出現(xiàn)這些事故,以及在出現(xiàn)這些事故后能迅速有效地制止事故的蔓延和發(fā)展,以使事故造成的損失最小。這是一個越來越受到人們重視的問題,但也是非常棘手的一個問題。
在安全生產(chǎn)和環(huán)境保護措施方面,已有許多相應的設計規(guī)范,我們在做設計時除了要遵守這些限制外,還要更積極地采用一些更先進的防范措施,如無線遙感監(jiān)測系統(tǒng)等。
6 構建優(yōu)美的視覺環(huán)境形象
一個現(xiàn)代化的大型企業(yè),即使是外行,也能從它的外觀上領悟個大概來。我們在做設計時,不僅要給企業(yè)一個健康強壯的身軀,還要給它穿上一身漂亮的時裝。這不是浪費,不是可有可無。相對于整個工程的大開銷來說,這點微不足道的花費卻能起到“錦上添花”和“畫龍點睛”的效果。
7 為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展留有足夠的余地
一些大型企業(yè)由于資金、技術等原因往往采取一次規(guī)劃分期實施的建設方案,在做近期的設計時要充分考慮后期建設的需要,為其留有發(fā)展余地。分期建設的企業(yè),近遠期工程應統(tǒng)一規(guī)劃。近期工程應集中、緊湊、合理布置,并應與遠期工程合理銜接。
8 對設計項目的技術經(jīng)濟評估
這是一個靜態(tài)的形式化的對設計工作的一個評估,包括投資強度、建筑系數(shù)、廠區(qū)利用系數(shù)、工廠`容積率,其在“規(guī)范”中都有明確的計算方法。
二 設計特點
1 石油化工企業(yè)的總圖運輸設計是一個系統(tǒng)工程
由上述設計任務可知,石油化工企業(yè)的總圖運輸設計是一個極其復雜的過程,是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合組成的完成特定總目標的有機整體,而每個組成部分本身又是一個小的“有機整體”。系統(tǒng)工程則是組織管理這種“有機整體”的規(guī)劃、研究、設計的科學方法。
系統(tǒng)工程的目的是解決總體優(yōu)化問題,從復雜問題的總體入手,認為總體大于各部分之和,各部分雖較劣但總體可以優(yōu)化。
2 石油化工企業(yè)的總圖運輸設計涉及多部門、多專業(yè)、多層縱橫向聯(lián)系
做石油化工企業(yè)的總圖運輸設計要和那些部門打交道呢,上至國務院各部委,下至地方政府各辦事部門,大大小小的紅頭鋼印不知要蓋多少。每個紅頭文件,不僅要保存好,還要常常拿來與自己的設計做對比,看看設計是否有不合適的地方。
由于做總圖設計的任務中包含有多種專業(yè)的系統(tǒng),你光知道化工工藝是不行的,你還得了解公路、鐵路、碼頭、電廠、水廠、救災、污染等等這些風馬牛不相及的東西。上述那些部門、那些專業(yè)相互之間又會發(fā)生多少聯(lián)系呢,這些,做總圖設計的人都要去一一面對。
3 石油化工企業(yè)的總圖運輸設計涉及地域廣、條件復雜、工作量大這點是不言而喻的。所以,做總圖設計的人是夠累的。
三 設計方法
1 “自上而下”與“自下而上”相結(jié)合
“上”指整體框架,“下”指組成部分的細節(jié)。做總圖設計通常是“自上而下”,但光有“自上而下”有時是不夠的,在有些部分細節(jié)是整體的核心關鍵時,不先把這些細節(jié)弄清楚,整體框架就不可能最后定下來。所以,“自上而下”與“自下而上”要相結(jié)合。
2 做好深入細致的需求分析
需求分析是任何項目要做的第一項工作。“萬事開頭難”,不把需求分析做好,就會給后面的工作帶來許多隱患。就和做一道數(shù)學應用題一樣,先要把題目認真看幾遍,弄清楚已知條件是什么,要你求什么,然后你才能正確選擇合適的定理、公式、方法去求解它。
總圖設計的特點上面已經(jīng)提到了。不難想像,需求分析的任務一定是相當艱巨復雜的,要弄清楚項目所有的約束條件和總體目標。
3 對關鍵因素建立數(shù)學模型或物理模型進行優(yōu)化分析
總圖設計方法是以項目整體性能最佳為目標,通過對整體的綜合、分析,構造整體模型來調(diào)整改善整體的結(jié)構,使之達到整體最優(yōu)化,實現(xiàn)“整體大于各部分的總和”。整體最優(yōu)不一定各部分都最優(yōu),反過來也一樣,各部分都最優(yōu)不一定整體就最優(yōu)。由于項目整體是一個龐大復雜的由多個功能部分組成的大系統(tǒng),對其整體性能的分析也是十分困難的一件事。首先要選擇評估整體性能的屬性,再找出影響這些屬性的關鍵因素,然后用這些關鍵因素建立數(shù)學模型或物理模型進行優(yōu)化設計。
4 按照“反復是必然,一次成功是偶然”的規(guī)律安排設計進度
做任何事都要有計劃??倛D設計的計劃也是很難訂好的,因為設計過程中有些事是無法預知的,“順其自然”又不是科學的態(tài)度,所以訂計劃一定要適當留有余地。在計劃中主動安排一些反復的過程,就能在設計過程中從容應對一些突發(fā)意外,不至于手忙腳亂,加班加點,弄得人疲憊不堪事小,影響設計質(zhì)量事就大了。
5 統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡、突出重點、照顧一般
這是總圖設計的一個重要方法,也是一個做總體工作的人應具備的基本素質(zhì)。在總圖設計過程中,要時時把握住全局,正確處理全局與局部的關系,這樣才不至于把設計引入歧途。
四 結(jié)論
做總圖運輸設計對我是一個挑戰(zhàn)。這里我要感謝我的前輩、老師和設計室的同行們這些年來對我的工作的指導、幫助和支持。希望這篇文章能對同行們有些有益的參考,也希望外行們看了這篇文章后能對石化企業(yè)的總圖運輸設計有一個初步的認知。
參考文獻
[1]雷明《工業(yè)企業(yè)總平面設計》 陜西科學技術出版社.
關鍵詞: 總圖設計; 質(zhì)量控制; 質(zhì)量管理;
中圖分類號:F253文獻標識碼: A
總圖設計工作是一項各學科交叉、綜合性極強的設計工作,設計的質(zhì)量直接影響后續(xù)工程的開展,工程設計的組成部分主要包括總體規(guī)劃、總平面布置、道路交通規(guī)劃和豎向設計。高質(zhì)量的總圖設計應高度重視工程的合理性、前瞻性、總體性和可控性,找到在現(xiàn)有場地、業(yè)主目標和工藝流程中的平衡點,實現(xiàn)合理利用土地、優(yōu)化工藝流程、減少各專業(yè)設計難度、節(jié)省經(jīng)濟支出和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的目標。
一、總圖設計
總圖設計是綜合利用各種條件,合理確定工業(yè)區(qū)、工業(yè)企業(yè)各種建筑物、構筑物及交通運輸設施的平面關系、豎向關系、空間關系以及與生產(chǎn)活動有機聯(lián)系的綜合性學科。內(nèi)容一般包括場地設計條件分析、場地總體布局、豎向布置、管線綜合、交通組織、綠化與環(huán)境景觀布置,技術經(jīng)濟分析七部分?,F(xiàn)場地形和設計內(nèi)容各個廠區(qū)不盡相同,因此總圖專業(yè)各個項目的差異化很大,這就需要設計人員合理把控和分析現(xiàn)場實際情況,確定最終最優(yōu)的設計方案。
二、過程控制和現(xiàn)場踏勘
總圖設計是一項過程共享、多學科干預的復雜工作。在設計過程中,設計人、業(yè)主和相關專業(yè)項目中所有參與者都應積極參與、共享信息、共同操作,通過探討和分析來獲取最優(yōu)最佳的方案。與此同時,要高度重視總圖設計的長遠性規(guī)劃,既要為業(yè)主考慮到下一步工程發(fā)展的方向,也要為企業(yè)未來發(fā)展留下具有操縱彈性的合理空間和預留接口、預留用地等。
現(xiàn)場踏勘指的是對建設的方案進行野外勘察和技術經(jīng)濟調(diào)查并估算投資等的作業(yè)。主要包括施工的地理位置和地形、地貌,施工現(xiàn)場的土質(zhì)、地下水位、水文、氣候條件,以及臨時用地、臨時設施搭建等情況。設計過程中,設計人員需要多次進行現(xiàn)場踏勘,盡量全面詳細地核實建設方提供的現(xiàn)場資料,避免設計的質(zhì)量事故,減少不必要的經(jīng)濟損失。
三、提高總圖設計質(zhì)量的措施
在總圖設計過程中,設計的質(zhì)量受多種制約因素的影響,既包括出現(xiàn)不完全或者經(jīng)常修改的設計委托,設計人員缺少設計經(jīng)驗等內(nèi)部因素,也包括設計輸入不及時和提供的設計輸入不準確等外部因素。面對各種制約因素,設計人員應調(diào)動一切可利用的資源和優(yōu)勢,最大限度地保證設計質(zhì)量,筆者總結(jié)出以下幾點有助于提高設計質(zhì)量的建議和措施:
1.加強規(guī)范操作,注重場地分析
在總圖設計過程中,一定要嚴控標準,做到萬無一失。首先,要滿足衛(wèi)生、安全等技術規(guī)范,構筑物間距在設置時應嚴格按照日照、通風、防火、防震等要求與節(jié)約用地的原則綜合考量;其次,要合理確定建筑物的朝向,充分考慮氣候、風向等綜合因素;再次,要專注對場地進行實地考察和分析,要明確場地在區(qū)域中的位置關系、地位和作用,對建筑物、構筑物、道路、管線等和植被、古跡、農(nóng)田、水塘等現(xiàn)狀條件加以確認并做出評價,以確定需保留、利用、改造、拆除、搬遷的內(nèi)容。
2.考量多方意見,加大溝通力度
總圖設計要充分考慮業(yè)主對場地的特殊要求,比如業(yè)主中有殘疾人,就要在豎向上設置低于4%的道路坡度。另外,在各單項管線的設計中,各專業(yè)都意圖實現(xiàn)自身專業(yè)優(yōu)勢最大化,無法對場地中其他管線進行周到考慮,因此,總圖專業(yè)在設置場地內(nèi)的各類管線時,應編制管線綜合規(guī)劃,在綜合平衡后選出最優(yōu)解決矛盾的方式,彌補各專業(yè)單獨考慮的弊端。
3.優(yōu)化設計流程,提高出圖質(zhì)量
對于不同的場地類型,總圖設計時應該針對不同工程面對的關鍵問題和影響因素有的放矢,以此提高設計的效率。另外,僅對于同一個總平面來說,豎向設計即變化多端,場地更是有平、立、剖之分??倛D需要協(xié)調(diào)各專業(yè)確立好場地豎向,這就需要提高圖紙質(zhì)量,減少施工服務中出現(xiàn)的各專業(yè)問題。
4.加強專業(yè)培訓,注重案例討論
要加強由資深總圖工程師傳、幫、帶新設計師,幫助新設計師在有限時間內(nèi)盡量多地接觸案例,學習更多的行業(yè)經(jīng)驗,要重視對建設項目場地設計的軟件AutoCAD 軟件及其二次開發(fā)的專業(yè)軟件如杭州飛時達規(guī)劃總圖軟件的學習。每一項工程完成后,應仔細分析完成的場地,總結(jié)如何在工程中克服自然條件和建設條件的各種制約,適應周圍建筑環(huán)境特點、地方風俗等特性,并在以后的設計上注意把握此特性,提高自己的設計能力,有助于形成有地方特色場地的設計特點。
五、結(jié)論
提高總圖設計的設計質(zhì)量是一個重要課題,為實現(xiàn)這一目標,需要全面提升設計人員的綜合素質(zhì),解決各種可能的制約因素,通過案例分析以及設計人員之間的歸納、總結(jié)和探討,互相促進、共同提高。也需要總圖設計人員接納先進的設計理念,提高自身的全局規(guī)劃能力,學習計算機輔助技術,美化圖面,還需要提高設計人員與業(yè)主和各相關專業(yè)溝通的能力,預見可能發(fā)生的問題,解決已有的困難。通過不斷的發(fā)現(xiàn)和解決問題,不斷更新理念,迎接各類新項目的挑戰(zhàn),為全面提高行業(yè)內(nèi)總圖的設計水平貢獻力量。
參考文獻
[1]趙曉光.民用建筑場地設計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
汽車制造廠總平面布置基本原則
根據(jù)汽車行業(yè)的工藝特點和基本要求,汽車制造廠總平面布置基本原則主要為:
合理分區(qū)、節(jié)約用地
工藝順暢、運輸短捷
營造環(huán)境、安全節(jié)能
節(jié)約投資、持續(xù)發(fā)展
二.總圖布置應考慮的因素
根據(jù)設計中考慮因素的來源,將總圖布置考慮的因素可分為:外部因素和內(nèi)部因素。
外部因素:不是來自生產(chǎn)廠內(nèi)部,主要來自土地管理、城市規(guī)劃等政府管理部門對總圖布置的要求和條件。例如總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃、規(guī)劃條件中對用地性質(zhì)的規(guī)定、對用地開發(fā)強度的要求、用地開口方向的限定、市政公用設施的接口要求等內(nèi)容。了解這些,保證工廠總圖布置符合城市的相關要求,便于總圖方案的實施和規(guī)劃報批。
內(nèi)部因素:主要指工廠規(guī)劃、建設的具體要求。主要包括:產(chǎn)品種類、生產(chǎn)綱領、工廠組成以及企業(yè)自身的習慣和要求等。
只有充分了解影響總圖布置的各種因素,才能保證總圖布置的合理和科學。
三.總圖功能分區(qū)及布置要求
一般整車制造廠分為5個區(qū):生產(chǎn)區(qū)、試車及成品停放區(qū)、倉儲區(qū)、公用設施區(qū)、行政辦公區(qū)
1.生產(chǎn)區(qū):
一般包括主要工藝車間(沖、焊、涂、總四大工藝),有的還包括車架車間、貨箱車間、配送中心等輔助車間。
沖壓車間要求靠近原材料運輸出入口,便于原材料運入及廢料運出;靠近(或貼建)焊裝車間,便于自制沖壓件運輸;盡量避免靠近行政辦公區(qū),減少震動對辦公樓的干擾; 盡量避免布置在地質(zhì)條件不良地段,降低造價。
焊裝車間一般與沖壓車間貼建。
涂裝車間主要注意與廠區(qū)外部居住區(qū)的間距并盡量布置在主導風向的下風向位置;
總裝車間要求靠近物流出入口,便于外協(xié)件運入;靠近試車跑道、成品停放場。
2.試車及成品停放區(qū)
試車跑道主要滿足成品檢測需要,要求靠近總裝車間、靠近成品出口。一般由:直線跑道、特殊路段、回轉(zhuǎn)彎道組成。。
成品停放區(qū):一般包括成品停放區(qū)域、裝車區(qū)域和發(fā)車區(qū)域。成品停放區(qū)域包括分組停放的停車位及通道。裝車區(qū)域要考慮平板車回轉(zhuǎn)場地。發(fā)車區(qū)域主要負責辦理發(fā)車手續(xù)及存放隨車備件。
3.倉儲區(qū):
整車廠倉庫主要有:金屬材料庫、沖壓件庫、外協(xié)件庫和油化庫。
金屬材料庫:目前多數(shù)廠不單獨設置,一般存放在沖壓車間內(nèi);
沖壓件庫:存放自制沖壓半成品和外協(xié)沖壓件,大都和焊接車間貼建;
外協(xié)件庫:主要為總裝車間服務,存放總裝的外協(xié)件零部件,根據(jù)供貨便利程度、管理方式和存放周期可獨立設置也可和總裝車間貼建。
油化庫:存放全廠使用的化學品、油漆等物料,為甲類庫,需單獨設置并考慮防火間距
4.公用設施區(qū):
主要包括空壓站、水泵房(循環(huán)、加壓、消防)、變配電所、熱交換站、污水處理站、危險固廢中轉(zhuǎn)站、制冷站等。可分散布置也可集中成區(qū)域布置。
分散布置特點:靠近服務對象,站房與車間管線較短,減少管線在廠區(qū)內(nèi)的布置,但會增加零星小建筑,廠區(qū)環(huán)境受影響。
集中布置特點:形成綜合站房,便于管理,廠區(qū)景觀整齊,但會增加場內(nèi)管線的敷設。
5.行政辦公區(qū):
包括:辦公樓、食堂、職工停車場等非生產(chǎn)性的建筑。
辦公區(qū)應位于主導風向的上風向,擁有良好的環(huán)境,主體建筑要面向人流出入口,保證人流路線的醒目、方便,同時注意根據(jù)國家有關規(guī)定廠區(qū)內(nèi)不能建設成套住宅、專家樓、賓館、招待所和培訓中心等非生產(chǎn)性配套設施。
四.廠區(qū)豎向設計
豎向布置形式為平坡式、臺階式、混合式:
平坡式:一般廠區(qū)自然地形較為平坦,在滿足廠區(qū)道路運輸及排水的條件,通常自然地形坡度小于3%,且廠區(qū)寬度不大。
臺階式:當自然地形有高差,自然地形坡度大于3%,或自然地形坡度小于3%但廠區(qū)寬度較大時建議采用。為避免臺階的設置對工廠工藝造成較大的影響,一般將物流聯(lián)系緊密的生產(chǎn)車間放在同一個臺階上,根據(jù)工藝流程形成由高向低的臺階系統(tǒng)。
混合式:當自然地形坡度有緩有陡,可將平坡式和臺階式結(jié)合布置。
五.廠區(qū)道路設計
根據(jù)使用功能,廠區(qū)道路可劃分:主干道、次干道、支路。
主干道:一般為連接廠區(qū)主要出入口的道路,滿足景觀或大量物流運輸需要。靠近總裝外協(xié)件裝卸位置或在廠區(qū)中央形成中央大道。寬度通常12~15米。
次干道:在車間四周滿足運輸及消防需要,寬度通常9米。
支路:滿足少量車輛、人行需要的道路。一般位于公用站房區(qū)域,寬通常6米~7米
六.廠區(qū)公用管線的種類及一般布置原則