生態(tài)環(huán)境保護視角下工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計優(yōu)化

崔 宇

（秦能齊源電力工程設(shè)計有限公司，山東 濟南 250102）

0 引言

生態(tài)環(huán)境問題日益嚴重對人們的生活、工作等造成了一定的影響，甚至?xí)θ藗兊纳硇慕】翟斐删薮蟮奈：?。工業(yè)污染包括各種污染，例如大氣污染、水資源污染和噪聲污染等。為了保護人們生活的環(huán)境，就需要重點解決工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)生的污染問題。通常工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計和生態(tài)環(huán)境具有直接的關(guān)系，因此在進行工業(yè)發(fā)展的同時，也要控制好企業(yè)和環(huán)境之間的關(guān)系，提升環(huán)境保護的效率。

1 工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計要求

工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計主要包括廠址選擇、化工區(qū)總體布置、總平面布置、豎向設(shè)計、管線綜合布置、綠化設(shè)計和運輸設(shè)計等內(nèi)容。在具體進行總圖運輸設(shè)計的過程中，具體有7點設(shè)計要求。1）原始地圖、用地紅線、道路紅線、建筑退讓紅線范圍交代清楚。2）正確表達指北針、風(fēng)向標，選擇合適的出圖比例，常用的比例包括1∶200、1∶300、1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000等。3）基于生態(tài)環(huán)境保護的總平面設(shè)計需要按照建筑總平面圖、規(guī)劃設(shè)計成果等內(nèi)容，要按照EVA、登高面消防設(shè)計要求。4）消防車道寬度≥4 m，輕型消防車的轉(zhuǎn)彎半徑9 m～10 m，重型消防車轉(zhuǎn)變半徑≥12 m。5）廠址選擇要滿足城市規(guī)劃用地功能分區(qū)的要求。工業(yè)企業(yè)屬于三類用地，不能將廠址選擇在居住用地范圍內(nèi)。6）盡可能使用大型油罐，節(jié)約占地面積，在設(shè)計時，要保證油罐之間的防火距離符合標準，見表1。7）假如工業(yè)企業(yè)石油庫建設(shè)在丘陵、山區(qū)時，缺乏大面積平坦區(qū)域，需要采用豎向布置方式，盡可能采用臺階式布置方式。

表1 油罐壁間防火距離

2 生態(tài)環(huán)境保護視角下工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化總圖布局，避免出現(xiàn)大氣污染和噪聲污染

在生態(tài)環(huán)境保護視角下，對工業(yè)企業(yè)進行總圖布局優(yōu)化，實現(xiàn)污染源的合理布置。從宏觀角度對工業(yè)企業(yè)建設(shè)的生產(chǎn)進行研究和分析，其中產(chǎn)生的主要污染包括大氣污染、水污染以及噪聲污染等，而導(dǎo)致這些污染產(chǎn)生的原因主要是由于工業(yè)廠房中的設(shè)備。基于此，為了減少污染的發(fā)生，在生態(tài)環(huán)境保護視角下，對污染源的位置進行科學(xué)合理的布置，對總圖布局進行優(yōu)化，才能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護。

2.1.1 為了減少大氣污染

對于工業(yè)企業(yè)來說，在進行總圖運輸設(shè)計規(guī)劃的過程中，需要結(jié)合當?shù)仫L(fēng)向頻率玫瑰圖進行研究，對生產(chǎn)設(shè)備以及污染源產(chǎn)生的位置進行合理優(yōu)化，開展清潔型生產(chǎn)，盡可能選擇空氣含塵度低、人流不通或者人流很少經(jīng)過的清潔區(qū)域，而且還要選擇全年頻率最小的下風(fēng)向，對產(chǎn)生粉塵、有害氣體以及煙霧的設(shè)備或者設(shè)施進行科學(xué)布置，同時并考慮到通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置以及通風(fēng)設(shè)置的地勢是否具有開闊性，避免出現(xiàn)具有封閉式或者半封閉式的平面布局情況。在實際規(guī)劃布局中，風(fēng)向?qū)Υ髿馕廴镜挠绊戄^大，同時還有風(fēng)速的影響，當風(fēng)速較大時，能夠?qū)⒁恍┯泻怏w和微粒吹走，可能和有害物質(zhì)混合在一起，降低物質(zhì)的濃度，起到稀釋的效果。因此，在進行生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置的過程中，要進行合理布局，盡可能從源頭減少污染的發(fā)生。工業(yè)企業(yè)內(nèi)大氣污染源擴散計算主要采用點源擴散，使用以下模型計算：

式中：C（x，y，z）—污染源周圍某點的污染物濃度（mg/m3）?！艧熗哺叨忍幍娘L(fēng)速（m/s）。x—該點距排氣筒下風(fēng)方水平距離（m）。y—該點與通過排氣筒的平均風(fēng)向軸線在水平面上的垂直距離（m）。z—該點在垂直方向上的高度（m）。σy—垂直于平均風(fēng)向的水平橫向擴散參數(shù)（m）。σz—污染物單位時間排放量（mg/s）。H—有源高度（m）。

2.1.1 為了減少噪聲污染

需要對工業(yè)企業(yè)中各種生產(chǎn)設(shè)備的噪聲源進行合理處理。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要運用各種工藝設(shè)備、儀表儀器及散熱通風(fēng)設(shè)施，這些設(shè)備、儀器及構(gòu)筑物在使用過程中會產(chǎn)生各種噪聲，這些噪聲累積就會形成嚴重的噪聲污染，而且這些噪聲會分布在企業(yè)生產(chǎn)的各個區(qū)域中。經(jīng)過相關(guān)聲音傳播研究，發(fā)現(xiàn)發(fā)聲點和接收點之間假如存在遮擋物、防護帶、地面覆蓋物或者空氣等會對噪聲的正常傳播造成影響。根據(jù)國家制定的《以噪聲污染為主的工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護距離標準 GB18083—2000》進行計算，在最差的情況下，計算的數(shù)據(jù)均會高于噪聲污染預(yù)測的數(shù)據(jù)。因此，工業(yè)企業(yè)在進行總圖運輸設(shè)計的過程中，對容易產(chǎn)生噪聲的設(shè)備和其相鄰的設(shè)備之間的防護距離應(yīng)該要滿足相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計，可以參照表2的數(shù)值，不需要采用大氣污染預(yù)測的方式。一般噪聲污染預(yù)測會受到各種方面因素的影響，在獲取數(shù)據(jù)的過程中會有一定的難度，而且預(yù)測的結(jié)果對整體總圖優(yōu)化也不會產(chǎn)生有利影響。在進行設(shè)備布置的過程中，要將產(chǎn)生較大噪聲污染的設(shè)備集中起來進行布置，其他噪聲源較小的設(shè)備在周圍分散布置。另外，在進行總圖布置的過程中，有4點內(nèi)容需要重點關(guān)注。1）噪聲污染主要對企業(yè)中的工作人員造成影響，因此在進行布置的過程中要體現(xiàn)以人為本的理念，關(guān)注工作、生產(chǎn)人員的身體健康，選擇合適的位置進行設(shè)備布置。2）噪聲源的設(shè)置要盡可能遠離人群，避免設(shè)置在人員密集的區(qū)域。3）要保證工業(yè)廠區(qū)內(nèi)噪聲源的設(shè)置要滿足相關(guān)生產(chǎn)流程，確保運輸?shù)耐〞澈捅憬?，盡可能采用集中布置的方式，保證其他區(qū)域不會受到噪聲的污染。4）在進行平面布置的過程中，要盡可能地將企業(yè)噪聲污染源避開外部環(huán)境，與外界環(huán)境之間設(shè)置防護設(shè)備，實現(xiàn)噪聲的隔離。

表2 主要噪聲源與圍墻的防護距離

2.2 生產(chǎn)物料運輸設(shè)計優(yōu)化

對于工業(yè)企業(yè)來說，生產(chǎn)物料的運輸形式具有多樣化，實現(xiàn)對生產(chǎn)物料運輸設(shè)計的優(yōu)化，才能有效保護環(huán)境。具體做法如下。1）正確選擇生產(chǎn)物料的運輸方式，盡可能減少運輸過程中產(chǎn)生的能量消耗污染，不僅能夠起到節(jié)約成本的作用，還有利于生產(chǎn)效率的提升。2）在確定生產(chǎn)物料運輸方式和運輸量之后，可以對生產(chǎn)物料的運輸路徑進行優(yōu)化，也能減少運輸過程中產(chǎn)生的能量消耗污染，實現(xiàn)運輸路徑的優(yōu)化，能夠縮短運輸空間距離，減少成本投入，還能節(jié)約運輸時間。3）通常在工業(yè)企業(yè)中，對工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)物料運輸?shù)钠瘘c和終點進行設(shè)施優(yōu)化，進而從運輸距離、路徑等方面減少運輸沖突的發(fā)生。

對于某種物料，假設(shè)第i種運輸方式各項效益指標如下：

式中：Fi—第i種運輸方式投資指標。Ci—第i種運輸方式單位線路造價。L—運輸方式線路長度。Q—某種物料年運輸量。Pi—第i種運輸方式除線路外固定投資總和。Di—第i種運輸方式單位運量單位運距運輸成本。φ—利率。Si—第i種運輸方式環(huán)境影響指標。Ai—第i種運輸方式單位運量單位運距的能源消耗。Bi—第i種運輸方式單位運量單位運距的污染排放。λA—環(huán)境影響指標中能源消耗的權(quán)重系數(shù)。λB—環(huán)境影響指標中污染排放的權(quán)重系數(shù)，λA+λB=1。Wi—第i種運輸方式經(jīng)濟環(huán)境綜合指標。λF—經(jīng)濟環(huán)境綜合指標中經(jīng)濟指標的權(quán)重系數(shù)。λS—經(jīng)濟環(huán)境綜合指標中環(huán)境指標的權(quán)重系數(shù)，且 λF+λS=1。

2.3 總圖豎向設(shè)計的優(yōu)化

在工業(yè)企業(yè)中對場地進行豎向設(shè)計主要是將場地地理環(huán)境充分利用起來，對其進行合理地改造，進而保證工業(yè)生產(chǎn)和使用的需求。豎向設(shè)計是否具備合理性會直接影響土地的利用率。因此，可以通過確定場地設(shè)計標高的形式，對場地內(nèi)的地形地貌進行全面分析，盡可能減少場地挖方量，這樣保護生態(tài)環(huán)境有良好的作用。為了在具體生產(chǎn)施工過程中減少對生態(tài)環(huán)境造成的影響，在場地豎向設(shè)計時需要對場地平均土層高度、水土保持度這2個方面進行綜合性的分析和考慮，建立相關(guān)函數(shù)模型，將減少土壤微生物損壞為目標，對土地平整的高度進行合理的控制，在函數(shù)計算下，確定最優(yōu)平整方式，盡量做到挖填平衡，在減少土方量挖取、保證水土平衡的同時，還能減少對土壤微生物的破壞，最大程度地對生態(tài)環(huán)境進行保護。

為了確定施工高度，可以使用最小二乘法計算場地平土標高：Hk=H0+ixxk+iyyk。設(shè)計標高Hk和自然標高Ck的差就是施工的高度，關(guān)系為

式中：Zk—任意一點k的自然地面高程。Hk—任意一點k的設(shè)計地面高程。H0—施工原點的設(shè)計高程。ix—設(shè)計地面x方向的設(shè)計坡度。iy—設(shè)計地面y方向的設(shè)計坡度。

3 結(jié)語

總之，從生態(tài)環(huán)境保護視角來說，工業(yè)企業(yè)要想減少對環(huán)境的污染，就需要從總圖運輸設(shè)計入手，對總圖設(shè)計進行優(yōu)化，合理布置廠區(qū)內(nèi)的各種設(shè)備，減少大氣污染和噪聲污染；對生產(chǎn)物料運輸設(shè)計進行優(yōu)化，減少運輸能量消耗；對總圖豎向設(shè)計進行優(yōu)化，保證水土平衡，減少對土壤微生物的破壞，從而實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護，促進我國工業(yè)企業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。