中芯紹興生產(chǎn)基地項(xiàng)目總圖設(shè)計(jì)

張 瑩

（上海林李城市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司，上海 200437）

0 引言

自2016年，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，全國(guó)掀起建設(shè)集成電路產(chǎn)業(yè)園區(qū)的新高潮。由于該行業(yè)更迭速度比傳統(tǒng)行業(yè)快得多，其工業(yè)園區(qū)項(xiàng)目從立項(xiàng)到落地到建成投產(chǎn)，迫在眉睫，需要更高效的運(yùn)作，更短的建設(shè)周期以跟上發(fā)展的時(shí)機(jī)。項(xiàng)目的總圖設(shè)計(jì)，布置科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理與環(huán)保生態(tài)仍是其基本目標(biāo)，其在動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中綜合調(diào)控，統(tǒng)籌安排的全局指導(dǎo)性作用，是保障項(xiàng)目高效實(shí)施的基礎(chǔ)。

1 設(shè)計(jì)條件

1.1 項(xiàng)目概況

中芯紹興生產(chǎn)基地項(xiàng)目坐落于紹興市區(qū)東部越城區(qū)國(guó)家高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)，基地及周邊用地為二類工業(yè)用地，項(xiàng)目東至銀橋路，西臨漫池江及銀城路、南濱駱駝湖，北抵臨江路；東望吼山風(fēng)景區(qū)，南眺龍梅山，交通便利，風(fēng)景優(yōu)美（如下圖1項(xiàng)目區(qū)位圖）。

該項(xiàng)目擬建8 英寸芯片及模組先進(jìn)生產(chǎn)線，一期用地面積14 公頃，總建筑面積約14.7 萬平方米，遠(yuǎn)近期總規(guī)劃用地24 公頃。建設(shè)進(jìn)度目標(biāo)是從設(shè)計(jì)伊始至項(xiàng)目一期建成投產(chǎn)僅兩年時(shí)間，項(xiàng)目對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略重要性不言而喻，但項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工周期相比傳統(tǒng)行業(yè)均相當(dāng)緊迫。

圖2 項(xiàng)目區(qū)位圖

1.2 地形特征及地質(zhì)情況

區(qū)域內(nèi)地勢(shì)平緩，河網(wǎng)發(fā)育，水系縱橫，廠區(qū)西、南受地表水體圍限，地塊內(nèi)有多處水塘，地勢(shì)相對(duì)較低，黃海高程多在4.0～4.7 米。

根據(jù)巖土工程地質(zhì)勘察資料，基地出露地層包括第四系雜填土層、粉質(zhì)粘土層、淤泥質(zhì)黏土層及侏羅系凝灰?guī)r地層。表層第四系雜填土層：雜色，松散狀，成分以建筑垃圾、碎石塊，底部以粘性土為主，為新近堆積而成，土質(zhì)均質(zhì)性較差，雜填土厚度0.3～0.7 米。

2 總平面布置

總平面依據(jù)公司自身發(fā)展需求，在滿足生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸、消防、環(huán)保、景觀等要求前提下，依據(jù)場(chǎng)地內(nèi)部及外部特征條件，遵循系統(tǒng)性原則、安全性原則、經(jīng)濟(jì)性原則，彈性原則、減少交叉原則進(jìn)行布置。

2.1 出入口設(shè)置

全廠基地北面毗鄰城市次干道臨江路，臨江路為連接開發(fā)區(qū)內(nèi)東西向物流交通主要道路。因此，廠區(qū)物流主入口布置于臨江路上，另在東北面銀橋路設(shè)物流次入口；東南側(cè)銀橋路設(shè)置辦公及訪客出入口。出入口功能劃分明確，互不干擾。

2.2 功能分區(qū)及總體布局

將廠區(qū)分為生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、倉儲(chǔ)區(qū)、辦公配套區(qū)四大功能區(qū)（如下圖3所示）。

圖3 功能分區(qū)及總體布局

a)生產(chǎn)區(qū)：包括芯片生產(chǎn)廠房、模組生產(chǎn)廠房。由于芯片生產(chǎn)的特殊性，其生產(chǎn)廠房對(duì)防微振及高潔凈度有很高要求，因此，擬將芯片生產(chǎn)廠房布置于地塊中心位置。

b)生產(chǎn)輔助區(qū)：包括動(dòng)力廠房、變電站、各類氣站及水處理設(shè)施等。動(dòng)力站及大宗氣站等輔助設(shè)施位于生產(chǎn)廠房北側(cè)，大宗氣站未來以外包形式管理運(yùn)營(yíng)，布置于地塊東北角，減少不同管理方的相互干擾。

c)倉儲(chǔ)區(qū)：包括甲類庫、化學(xué)品庫、危險(xiǎn)品庫、地下儲(chǔ)罐等設(shè)施，布置于地塊北面，臨近貨運(yùn)入口，便于物流出入，同時(shí)減少進(jìn)出物流與生產(chǎn)流線的交叉，減少對(duì)內(nèi)部交通及濱水區(qū)域的環(huán)境影響。

d)辦公配套區(qū)：包括、測(cè)試車間、倒班宿舍、生產(chǎn)調(diào)度研發(fā)樓。辦公區(qū)位于生產(chǎn)廠房南側(cè)，對(duì)自然環(huán)境影響小，同時(shí)又充分利用了周邊良好的山水景觀環(huán)境。

各類配套功能區(qū)域均以生產(chǎn)區(qū)為中心，依據(jù)生產(chǎn)聯(lián)系密切程度臨近布置，對(duì)生產(chǎn)區(qū)形成良好的支持。各建構(gòu)筑物之間的間距根據(jù)生產(chǎn)廠房的要求、裝卸運(yùn)輸、防火間距、管線空間以及用地經(jīng)濟(jì)等因數(shù)綜合確定。

2.3 路網(wǎng)規(guī)劃及流線設(shè)計(jì)

依據(jù)廠區(qū)生產(chǎn)物流的特點(diǎn)，大型運(yùn)輸車輛通行的主要物流及生產(chǎn)界面的道路寬度設(shè)計(jì)為8-10 米，其余次要道路6-7 米，消防車道不小于4 米。廠內(nèi)道路均呈環(huán)狀布置，依據(jù)人車流性質(zhì)特征，經(jīng)不同功能出入口與外部道路相連，形成暢通便捷的生產(chǎn)物流、辦公訪客車流、人流及消防環(huán)路，便于原料及產(chǎn)品運(yùn)輸、生產(chǎn)組織及消防安全。

圖4 功能流線圖

貨運(yùn)流線集中于北面及生產(chǎn)區(qū)內(nèi)部，與兩個(gè)物流出入口相接，并設(shè)置裝卸車位；辦公訪客流線集中于南面區(qū)域，小汽車停車以地面集中停放為主，路邊停車為輔；各類廠房之間人員通過連廊相連，與地面交通相分離，各類功能流線互不干擾。

2.4 遠(yuǎn)近期的統(tǒng)籌規(guī)劃布置

本次設(shè)計(jì)在總平面布置中，還從功能分區(qū)、生產(chǎn)、物流、及人員聯(lián)系、遠(yuǎn)近結(jié)合角度考慮了遠(yuǎn)期的布置，將遠(yuǎn)近期的生產(chǎn)物流路網(wǎng)等綜合統(tǒng)籌設(shè)計(jì)；將生產(chǎn)廠房、動(dòng)力廠房、倉庫、氣站及生產(chǎn)配套設(shè)施、附屬設(shè)施等從生產(chǎn)物流、環(huán)保保護(hù)、防震需求、軸線肌理等各種角度綜合考慮，形成了即相互聯(lián)系、又便于分期實(shí)施管理的總平面布置及路網(wǎng)方案。

3 豎向設(shè)計(jì)

3.1 防洪設(shè)計(jì)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-2014》確定項(xiàng)目廠區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)按100年一遇設(shè)計(jì)。另據(jù)《紹興市區(qū)河道治理保護(hù)規(guī)劃報(bào)告》，項(xiàng)目所處水系的洪水位斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)100年一遇設(shè)計(jì)洪水位為5.29 米。基地周邊相鄰道路現(xiàn)狀高程5.40～5.60 米，為保障場(chǎng)地安全，本項(xiàng)目建筑場(chǎng)地安全超高0.5 米，即建筑室外地面設(shè)計(jì)高程為5.80 米，相應(yīng)道路設(shè)計(jì)高程為5.60～5.75 米。

3.2 土方工程

場(chǎng)地的防洪安全作為豎向設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)，因此盡管存在場(chǎng)地低洼、填方量大的經(jīng)濟(jì)性問題，場(chǎng)地平整不能單純以土方平衡作為考量。在總圖設(shè)計(jì)中，通過對(duì)場(chǎng)地平整施工過程優(yōu)化和簡(jiǎn)化來減少填方工程量，采用不同于常規(guī)的土方計(jì)算方式：由于廠區(qū)建筑場(chǎng)地及道路廣場(chǎng)面積占比大，場(chǎng)平標(biāo)高直接按照廣場(chǎng)路基及建筑筏板基礎(chǔ)底標(biāo)高確定，同時(shí)根據(jù)地勘報(bào)告，將清表與清淤工程量計(jì)入，結(jié)合周邊道路、洪水位情況，結(jié)合廠房（庫房）的基礎(chǔ)特征，合理確定場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高及平整標(biāo)高，能夠減少20%的填方量，同時(shí)也更合理反應(yīng)實(shí)際工程，避免總體場(chǎng)平后又再大挖增加額外工程量。

場(chǎng)地平整方案：

水塘清淤回填：排水后清淤，開挖至原狀土，開挖至標(biāo)高1.5 米。然后素土回填至標(biāo)高約4.5 米，再用塘渣回填至標(biāo)高約5.1 米。

其他場(chǎng)地清表回填：將雜填土清表，出露原狀土，依據(jù)地址勘察報(bào)告鉆孔柱狀圖，估算表層雜填土厚度約0.5 米進(jìn)行計(jì)算，素土回填至標(biāo)高4.5 米，生產(chǎn)廠房區(qū)域回填至筏板基礎(chǔ)低標(biāo)高，其他場(chǎng)地塘渣回填至標(biāo)高約5.1 米。

清表及清淤土作為棄土，不得用于道路廣場(chǎng)及建筑場(chǎng)地的填方，可經(jīng)分揀處理后用于綠地回填。

3.3 場(chǎng)地排水設(shè)計(jì)

在道路豎向設(shè)計(jì)中也根據(jù)生產(chǎn)廠房室外物流的特點(diǎn)，結(jié)合道路施工需要，合理分配道路縱坡坡長(zhǎng)及標(biāo)高，使得豎向銜接與排水更有效和順暢。在廠房(倉庫)出入口外為大面積硬地情況下，采用短距離小高差的方式（坡長(zhǎng)≤16.5M/坡降0.05M，縱坡≥0.3%）進(jìn)行模數(shù)化鋸齒狀排水找坡，有助與建筑出入口與行車路面場(chǎng)地的平順銜接。而在出入口相對(duì)少的通行路段，采用相對(duì)長(zhǎng)距離大高差的方式（坡長(zhǎng)40～50M/坡降0.12～0.15M，縱坡0.3%）進(jìn)行排水找坡。通過不同情況采取針對(duì)性策略，能更高效有序進(jìn)行路基施工、合理均分雨水口匯水間距，提高排水效率并更有利于協(xié)調(diào)場(chǎng)地與建筑出入口關(guān)系。

非機(jī)動(dòng)車場(chǎng)地、人行道采用透水性鋪裝，機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)地和消防通道采用及植草磚鋪裝，增加雨水自然滲透；在濱水及廠界邊緣區(qū)域分別采用濱水濕地、生態(tài)堤岸和下沉式綠地做法，以滿足海綿城市徑流控制率要求。

廠房酸堿間、廢液間裝運(yùn)口對(duì)應(yīng)的室外場(chǎng)地需單設(shè)防滲漏地面及地溝；危化品倉庫區(qū)域場(chǎng)地地面也需設(shè)防滲漏地溝以及坡向地溝形成裝運(yùn)傾覆圍堰區(qū)域，以防止水環(huán)境污染。為防滲漏及防火，防滲漏區(qū)及倉儲(chǔ)區(qū)道路場(chǎng)地均采用鋼筋混凝土地面構(gòu)造，防滲漏區(qū)及地溝需進(jìn)行防腐處理。

4 管線綜合

工業(yè)廠區(qū)的室外管線不論從種類、數(shù)量上、大小規(guī)格上，還是從危險(xiǎn)性、敷設(shè)方式上都相對(duì)民用項(xiàng)目復(fù)雜得多。以敷設(shè)方式主要分為地下管線與架空（管橋）管線。廠內(nèi)管線綜合的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)主要包含管橋布置及地下管線綜合敷設(shè)。

管橋的布置需要以能源供應(yīng)——服務(wù)對(duì)象的線路作為基礎(chǔ)，在行經(jīng)線路中注意協(xié)調(diào)與建筑立面、凈空、過路穿越的各種問題及聯(lián)系，并注意其建成對(duì)后續(xù)場(chǎng)地作業(yè)空間的影響，更大程度保障未來的使用安全。

管線工程涉及的分包單位較多，實(shí)施工程開展的時(shí)機(jī)卻集中在整個(gè)項(xiàng)目較后期，往往在多個(gè)分包之間急趕進(jìn)度卻難以協(xié)同作業(yè)，因此，設(shè)計(jì)上需要早期預(yù)判或及時(shí)管控，以避免后期反復(fù)修改甚至引起實(shí)施性問題。除了按照規(guī)范要求的管線綜合布置原則，總圖設(shè)計(jì)中還需加入施工效率的考慮因素，增加了一些設(shè)計(jì)原則與方法：優(yōu)化減少交叉及穿越；管線距離各自關(guān)聯(lián)目標(biāo)建構(gòu)筑物線路相對(duì)短捷；根據(jù)分包歸屬，滿足其他要求前提下，同施工單位管線相鄰布置；相似性質(zhì)管線相鄰布置；有特殊要求或者相互影響的管線分側(cè)布置；優(yōu)先在綠地下或主路外布置；預(yù)留過路套管預(yù)留布置等方式。從而可以從源頭設(shè)計(jì)上減少分包之間的交叉作業(yè)，充分利用臨建資源，以取得更高效的整合方案、更好的保障管線安全與相關(guān)設(shè)施后期維護(hù)、節(jié)約成本并獲得施工時(shí)序更大的靈活性。

5 總圖的彈性設(shè)計(jì)

總圖的動(dòng)態(tài)性過程設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是一種包含時(shí)間維度的四維設(shè)計(jì)，時(shí)間維度雖包含時(shí)序內(nèi)容，但并不機(jī)械狹隘地等同于分期建設(shè)：設(shè)計(jì)上不僅要考慮各系統(tǒng)要素在在時(shí)序上的匹配、分期實(shí)施的合理銜接與統(tǒng)籌發(fā)展，還要考慮實(shí)施過程動(dòng)態(tài)、臨時(shí)建設(shè)的資源利用、工況狀態(tài)的協(xié)調(diào)等內(nèi)容，因而總圖設(shè)計(jì)要采用彈性設(shè)計(jì)原則，預(yù)留、預(yù)判性設(shè)計(jì)，以滿足工程動(dòng)態(tài)性的建設(shè)發(fā)展需求。

例如本期動(dòng)力廠房與變電站原管架方案在建筑南北向都有管架連通，從而使兩者之間的水罐區(qū)域被圍合成一個(gè)大型設(shè)施無法作業(yè)的區(qū)域，對(duì)室外設(shè)備裝置的施工與管橋施工在緊迫的工期下會(huì)產(chǎn)生相互干擾，因此總圖對(duì)此區(qū)域管橋涉及的各專業(yè)做了協(xié)調(diào)，調(diào)整動(dòng)力廠房部分進(jìn)線位置，為水罐區(qū)域留出一面大型設(shè)施可施工/干預(yù)的空間（圖5）?？倛D同時(shí)要求分包也把管線綜合總圖納入前期的施工組織規(guī)劃中，以合理布置施工塔吊、臨時(shí)氣站等臨時(shí)設(shè)施，減少未來多方作業(yè)的影響與干擾；此外，臨建施工主路與永久設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，預(yù)留過路套管，場(chǎng)地設(shè)施構(gòu)件的預(yù)留孔洞設(shè)計(jì)，也是減少工程反復(fù)，節(jié)約時(shí)間成本的方法。

圖5 管橋與水罐區(qū)彈性作業(yè)界面

本項(xiàng)目總圖彈性設(shè)計(jì)在分期建設(shè)上主要考慮遠(yuǎn)近期統(tǒng)籌發(fā)展的彈性需求，本期建設(shè)則重點(diǎn)考慮如何通過過程預(yù)留預(yù)判性設(shè)計(jì)為高效施工組織建設(shè)留有彈性。項(xiàng)目的實(shí)施建設(shè)并不是線性遞進(jìn)的時(shí)間段，要考慮實(shí)施過程中施工工況狀態(tài)的相對(duì)獨(dú)立，以創(chuàng)造更好的多方作業(yè)施工條件，減少反復(fù)，加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。從更宏觀角度來說，總圖設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)實(shí)施過程多做預(yù)判性規(guī)劃，“更應(yīng)該注重設(shè)計(jì)的彈性，提高設(shè)計(jì)的機(jī)動(dòng)靈活性，增強(qiáng)其適應(yīng)性，以適應(yīng)可能發(fā)生的各種變化[1]?！?/p>

6 結(jié)語

總圖設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)系到多方面因素的綜合性工作，需要協(xié)調(diào)好各個(gè)設(shè)計(jì)部門、各專業(yè)的關(guān)系，在快速建設(shè)實(shí)施的背景下，從空間維度和時(shí)間維度上，合理地處理場(chǎng)地與地形、生產(chǎn)流線、道路運(yùn)輸、管線協(xié)調(diào)、建設(shè)實(shí)施管理等方面的關(guān)系，優(yōu)化時(shí)間成本與經(jīng)濟(jì)成本，具備系統(tǒng)性、彈性和預(yù)見性，使總圖設(shè)計(jì)可以更好發(fā)揮統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)管控的功能，提高項(xiàng)目建設(shè)效率，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。