淺議水泥企業(yè)場地總平面布局的創(chuàng)新設(shè)計

工廠總平面布置是水泥廠設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，處于水泥廠設(shè)計總攬全局的地位，它涉及到城市規(guī)劃、水泥工藝、交通運輸、建筑美學(xué)、工程地質(zhì)、氣象環(huán)保等專業(yè)學(xué)科，目的是將水泥廠各系統(tǒng)組成科學(xué)合理的有機整體，形成生產(chǎn)流程簡捷、物料運輸順暢、平面布局緊湊、空間利用有效、環(huán)境綠化優(yōu)美的現(xiàn)代化工廠。

水泥廠總平面創(chuàng)新設(shè)計的原則是：1）節(jié)約集約用地；2）統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，遠(yuǎn)近兼顧，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展空間；3）平面布局緊湊、功能分區(qū)科學(xué)合理，工藝流程順捷；4）因地制宜，充分利用場地條件，以節(jié)省投資；5）優(yōu)化工廠運輸系統(tǒng)，降低工廠運營費用，減少能源消耗；6）綠化廠區(qū)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，做到人與自然和諧發(fā)展。

筆者結(jié)合本企業(yè)幾個廠點及國內(nèi)近幾年設(shè)計的水泥廠總平面布置實踐，介紹總平面創(chuàng)新設(shè)計在工程中的應(yīng)用。

一、節(jié)約集約用地，促進(jìn)社會和諧發(fā)展

按照《水泥工廠設(shè)計規(guī)范》（GB50295-1999）要求，近20年來，水泥建設(shè)項目在節(jié)約用地方面已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。以下是節(jié)約用地的幾點措施和看法。

1）水泥廠規(guī)模大型化。建一個大型水泥廠比建小型水泥廠單位占地面積要小得多，規(guī)模大型化是在保證產(chǎn)能前提下有效降低水泥廠單位占地面積和總占地面積的主要途徑。

2）裝備大型化、工藝流程先進(jìn)化。這是水泥廠規(guī)模大型化的關(guān)鍵?？稍诤艽蟪潭壬蠅嚎s工藝單元的空間，使主廠房有條件實現(xiàn)聯(lián)合布置，從根本上節(jié)約用地。

3）運輸方式的變化。以前我國水泥廠的運輸多以鐵路方式為主，廠內(nèi)鐵路的布置不可避免地在總圖上產(chǎn)生三角形的空隙地帶，用地面積較大。近年來，隨著水泥廠分布密度的改變及公路運輸業(yè)的發(fā)展，物料運輸主要采用膠帶機、道路和管道等方式，各主要生產(chǎn)單元可以按工藝流程布置，使廠區(qū)更加緊湊，從而減少了占地面積。

4）聯(lián)合、集中布置工藝車間，提高一體化程度。聯(lián)合布置是指不同主要生產(chǎn)工藝車間聯(lián)合布置在一起，既縮短運輸距離，節(jié)省能源，又節(jié)約用地；集中布置是指將工廠中分立的建構(gòu)筑物盡可能地集中，以減少占地。

5）露天化布置。在滿足生產(chǎn)可靠的前提下，盡量使廠房采用露天化布置，既可減少占地面積，又大幅度降低土建投資。

6）立體化布置。將設(shè)備、設(shè)施通過豎向發(fā)展減少平面占地。亦即將相當(dāng)一部分設(shè)施“住進(jìn)高樓”，從而大大節(jié)省用地。

7）在廠址選擇階段應(yīng)嚴(yán)格遵守《中華人民共和國土地管理法》的有關(guān)規(guī)定，盡量不占或少占耕地，充分利用山坡地、劣地、荒地建廠。

8）合理確定通道寬度。水泥廠的通道寬度主要考慮道路、管線、排水溝、發(fā)展預(yù)留等因素，在設(shè)計中應(yīng)予以統(tǒng)一規(guī)劃。避免管線曲折迂回，以最小的通道寬度滿足生產(chǎn)需要。

9）輔助生產(chǎn)設(shè)施社會化。隨著社會的發(fā)展，水泥廠的輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用工程設(shè)施、生活福利設(shè)施都可充分利用社會資源。

10）施工場地統(tǒng)一規(guī)劃?？傮w布署中應(yīng)在建設(shè)用地范圍內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃施工場地，嚴(yán)格控制修建臨時設(shè)施，合理利用下期工程和物料儲存場作為臨時施工場地，避免施工場地的位置影響主車間的建設(shè)，拆了又建；離主車間距離較遠(yuǎn)，增加了施工成本；超出了征地范圍，占用了耕地。

通過采取以上措施的工程實踐表明，只要在總平面設(shè)計中做到與時俱進(jìn)、積極創(chuàng)新，就可達(dá)到節(jié)約土地的目的。

二、統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，遠(yuǎn)近兼顧，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展空間

實踐表明，絕大部分水泥廠的擴建規(guī)模超越了最初的規(guī)劃，有的老水泥廠由于預(yù)留發(fā)展空間不足，多次擴建，拆小建大，擴大幾倍，造成總體布置不合理，功能分區(qū)混亂，增加了設(shè)計和施工難度。針對這些實際情況，總圖設(shè)計宜采用“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、近期為主、遠(yuǎn)近兼顧”的建設(shè)模式。

三、平面布局緊湊、功能分區(qū)科學(xué)合理，工藝流程順捷

廠區(qū)總平面布置是水泥廠總體規(guī)劃的核心，目的是將水泥廠各系統(tǒng)組成科學(xué)合理的有機整體，形成生產(chǎn)流程簡捷、物料運輸順暢、平面布局緊湊、空間利用有效的現(xiàn)代化工廠。因此需根據(jù)廠址的地形、地質(zhì)、氣象、運輸、周邊環(huán)境等條件，結(jié)合工藝流程要求，揚長避短，優(yōu)化設(shè)計，力求廠區(qū)工程量最小化和綜合效益最大化。

四、因地制宜，充分利用場地條件，以節(jié)省投資

統(tǒng)計2000年以后新建水泥廠建設(shè)場地85％以上為山坡地。山坡、荒地建廠雖可節(jié)約耕地，但由于其坡度陡、高差大、寬度受局限，設(shè)計中應(yīng)充分利用場地地形條件，采用高臺段階梯式布置，合理確定豎向標(biāo)高，以降低施工和生產(chǎn)成本，縮短物料運輸距離。該方法對同類建筑設(shè)計亦具有一定的借鑒意義。

五、優(yōu)化工廠運輸系統(tǒng)，降低工廠運營費用，減少能源消耗

運輸系統(tǒng)在工廠總平面布置及工藝流程中具有舉足輕重的作用。美國規(guī)劃專家J.A.Tompkins指出：據(jù)估計，在制造業(yè)中，總經(jīng)營費用的20%～50%是物料搬運費用。優(yōu)良的平面布置可使這一費用至少減少10%～30%。工廠總平面是將來最重要的領(lǐng)域之一和加速生產(chǎn)率提高的決定性因素。水泥廠運輸系統(tǒng)的占地一般約占全廠總面積的1/4～1/3，包括鐵路運輸、汽車運輸及膠帶運輸。

鐵路運輸作為一種長距離運輸方式，上世紀(jì)80年代中期以前是水泥廠的主要運輸方式。隨著交通運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展和水泥廠分布密度的改變，汽車運輸及膠帶運輸逐步成為主要的運輸方式。汽車運輸具有初期投資少、布置靈活、管理方便等優(yōu)越性，但其活動頻率高、運營費用大，易對環(huán)境產(chǎn)生廢氣、噪音、粉塵污染，因此在總平面設(shè)計中做好汽車車流規(guī)劃至關(guān)重要?？偲矫嬖O(shè)計中應(yīng)按如下原則進(jìn)行汽車車流規(guī)劃：1）運輸車流盡量集中布置在廠外公路一側(cè)，以減少對工廠環(huán)境的干擾；2）進(jìn)出車流應(yīng)最大限度地靠近裝車點、卸車點，縮短在工廠內(nèi)的停留時間；3）保證進(jìn)出廠的主要重車車流在道路右側(cè)順向行駛，減少交織點，避免交叉；4）對于流量或運量較大的熟料、水泥等成品車流，應(yīng)規(guī)劃好裝卸作業(yè)場地和線路，盡量不倒車，以加快通行速度。

膠帶運輸具有運營費用低、安全、可靠、環(huán)保等特點，是水泥廠廠內(nèi)物料運輸?shù)闹饕斔头绞?。廠內(nèi)膠帶輸送，因其低運營成本成為水泥廠廠內(nèi)的物料運輸?shù)闹饕斔头绞剑艿脚榔履芰Φ南拗?，其長度往往影響總平面布置的緊湊。因此在設(shè)計中應(yīng)利用臺段壓縮輸送長度，減少轉(zhuǎn)運點，以降低投資、節(jié)省電耗；盡量將膠帶傍依建構(gòu)筑物集中布置，以減少有效占地面積。

六、綠化廠區(qū)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，做到人與自然和諧發(fā)展

為減少廠區(qū)的粉塵和噪音對周圍環(huán)境的影響，應(yīng)對廠區(qū)進(jìn)行適當(dāng)?shù)木G化美化。不同的綠化主體采用不同的綠化方式，以達(dá)到阻塵、抗煙、降噪的效果，使廠區(qū)綠化與外在環(huán)境相協(xié)調(diào)。