石油天然氣長輸管道站場設計的綠色趨勢

嚴 歡

(四川石油天然氣建設工程有限責任公司，四川成都 610213)

近年來為滿足廣大人民群眾日益增長的物質文化需要，國家對能源基礎設施投入不斷加大，相繼興建了西氣東輸一線、二線、三線、中哈管線、中緬管線等石油天然氣長輸管道工程。石油天然氣長輸管道由于涉及范圍廣，社會影響深遠的特殊性，在其工程設計過程中必須堅持“環保優先，安全第一，質量至上，以人為本”的理念，同時采取相應措施適應不同地區的氣候環境變化，降低生產作業過程中的溫室氣體排放，合理利用現有資源實現可持續發展。

長輸管道站場總圖和建筑屬于管線工程設計的重要組成部分，它關系到石油企業和油氣管道工程的使用效率、運營成本和對外形象，因此，必須從初始設計階段就注重其能源利用的可持續性。建設部在2006年發布了《綠色建筑評價標準》，緊接著又在2007年發布了《綠色建筑評價技術細則》，并在之后兩年先后發布了上述細則的規劃設計與運行使用部分細則。根據這個標準，綠色建筑指“在建筑全壽命周期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”。筆者曾有幸參與中緬原油/天然氣管線、中貴天然氣管線、蘭成原油管線等工程的站場設計工作，希望通過本文的分析介紹，提供可持續性設計理念的一些思路。

1 節地與室外環境

1.1 站場選址

站場選址當以不破壞當地文物、自然水系、濕地、基本農田、森林和其他保護區域為原則，并盡量避免山體滑坡、泥石流、洪水等自然災害的威脅。

由于長輸管道站場作業需要用地大小不一，在前期選址時就必須進行各項分析權衡，最大限度協調站場與周邊環境的空間關系，努力符合綠色建筑要求的“節地”原則。員工常駐辦公和生活的建筑(如門衛、綜合值班室等)要在位置擺放上爭取更多的日照。此外，如果選址位于城市規劃范圍內，還應該注意滿足當地規劃要求。

1.2 室外綠化

由于站場綠地范圍很小，基本被建(構)筑物、硬化場地及管線填充，要達到綠化位置合理，效果明顯，平面布置又緊湊，就要綜合考慮建(構)筑物、管線、綠化三者的均衡性，進行綜合布置。建議站場景觀設計采用復層綠化，優化喬、灌木的種植位置及靈活搭配，因地制宜選擇當地鄉土植物作為主要綠化物種，適當種植宿根花卉及草坪。站場辦公區域花壇可采用下凹式種植土，使其表面高度低于主路面，便于路面雨水直接流入。

有條件的區域可引入市政中水管，以供建筑的沖廁、綠化用水。引入中水管后，場地綠化用水可選用滴灌的方式，在綠地內設置閥門井，并沿綠地敷設滴灌管以達到澆灑目的。這種做法既可達到節水目的，又能防止中水在空氣中彌散。

2 建筑節能設計

2.1 屋面

目前，所有根據《油氣儲運項目設計規定(CDP)——站場建筑及總圖標準圖集規定》設計的油氣站場中建筑屋面均采用坡屋面造型，常用做法為鋼筋混凝土平屋頂上蓋彩鋼坡屋頂，并沒有將屋頂面積進行有效利用。

2.1.1 太陽能光伏發電

當管線站場位于太陽能資源較為豐富的地區(如新疆、陜西、甘肅等地)，可采用太陽能熱水器、光電、地源熱泵建筑一體化系統(表1)。目前，我國已制訂了可再生能源在建筑中應用的相關法規和激勵政策。據不完全統計，目前全世界太陽能熱水器的總保有量接近1.5×108m2，而僅我國的保有量就約占全世界總量的60 %～70 %，太陽能熱水器在建筑中的應用每年以30 %的速度增加。

太陽能熱水器：在屋頂設置太陽能集熱板，集熱器采用金屬——玻璃真空管型，屋頂水箱內設置熱水箱及太陽能循環泵，太陽能系統設置溫度傳感器。冷水首先進入水箱，經循環泵流入太陽能集熱器，強制循環，達到設定溫度后停止循環，并同時供應用水點熱水。水箱內設電輔助加熱設備以備用。

太陽能光伏發電：在屋頂安裝太陽能光伏電池與建筑一體化組件，系統輸出交流220/380V電壓，在指定位置與站場低壓配電系統并網。白天，光電系統將太陽能電池組件產生的電能經處理后直接匯流入低壓配電母線，供給建筑日常負荷。晚間太陽能電池組件無法工作時，完全由電網供電。

地源熱泵系統：地源熱泵主要承擔房間夏季的顯熱負荷及冬季圍護結構的熱負荷。它一般采用垂直埋管系統，將熱交換器埋于室外地面以下，通過水在PE管封閉環路中的循環流動，從而達到與土壤進行冷熱交換的目的。與傳統燃油或燃氣的鍋爐相比，地源熱泵所消耗的能源大大降低。同時它不但自身無污染物排放，而且節省了建筑空間，省去了鍋爐房、冷卻塔所占用的建筑面積，改善了建筑外部形象。

2.1.2 屋頂綠化設計

當管線站場位于不適宜使用太陽能的區域，可考慮采用種植屋面的工程做法以提高站場綠化覆蓋率，并通過植物的蒸騰作用有效緩解建筑的熱輻射。種植的植物應選擇適應性較強、耐瘠薄的花、草、藤本和小喬木等當地鄉土植物，這樣一方面植物對于生存環境要求較低，養護成本低廉，另一方面樓板荷重小，可以減輕建筑結構的荷載，有利于節約工程造價(表2)。

表2 種植與非種植屋面及室內溫度比較

2.2 墻體

改進建筑圍護結構形式以改善建筑物熱工性能，是建筑節能的重要手段之一。外墻是建筑物外圍護結構中所占面積比例最大的部分，它的隔熱保溫可以通過多種途徑來實現。

墻體材料可以因地制宜采用自保溫砌塊材料。從資源利用環節看，我國西南地區(如云貴川等地)頁巖資源豐富，適宜發展燒結制品，且可以大量利用粉煤灰、煤干石、爐渣等廢棄材料，降低能耗。而從自保溫墻體材料的使用效果來看，其優良的毛細管傳導能力賦予了墻體很好的呼吸功能，使其在熱惰性、隔聲性能方面都具有明顯的優勢。

以砂加氣混凝土砌塊這種新型建筑材料為例，它不僅具有傳統墻體材料的基本功能，更兼具節能、輕質、防火、隔音、環保、施工便捷、節省投資等諸多優點。同時由于其主要原料來自于平板玻璃生產提取過程中產生的廢棄物——硅礦尾礦砂，在砌塊燒結過程中將礦砂摻加入內進行再生產。硅砂尾礦用量占整個砂加氣原材料用量的30 %以上，這樣大大提高了產品的強度。當建筑墻體整體采用200～350 mm厚的砂加氣砌塊保溫墻時，外墻平均導熱系數λ僅為0.39 W/(m2·K)。

3 室內裝修設計

3.1 選用節水型潔具

在潔具采購指定時要求選用節水型水龍頭和節水型便器，比同類產品節水25 %。在中衛-貴陽天然氣管線工程和中緬原油/天然氣管線工程站場施工圖設計統一技術規定中，曾要求水龍頭和小便器均采用感應式以達到節水目的。但在實際過程中發現，感應器易損壞，多次返修不但給員工造成使用不便而且也增加了企業的運營成本。目前，在生態建筑中開始使用的洗手池與沖水馬桶結合的潔具，將洗手水收集起來沖廁所，它的應用不但可以幫助省水63 %也為本來較小的宿舍衛生間擴大了空間。而如果將普通節水型小便器換成無水型小便器可減少維修量，只需每年更換一次排水部分的薄膜套即可。

3.2 引入自然采光

位于氣候溫和與炎熱地區的站場，可適當增加辦公室和宿舍的外窗面積以引入自然光并改善室內通風。建筑內部的走廊可考慮設帶形天窗從屋頂上引入陽光，為內部的單元空間提供額外的采光面。

4 從節能設計到增強節能意識

值得注意的是，設計的種種節能措施的最終目的是旨在通過節能設計培養員工的節能意識，最終形成節能的工作和生活方式。通過以往的研究表明，建筑運行中的能耗與使用者的生活習慣存在莫大關系。例如，對一般身體健康的正常人來說，生理零度大約在28℃～29℃，最低也不會低于25℃。因此，空調房間的溫度應該盡量選定在這個溫度附近更有利于人體健康。但實際情況是，多數辦公用房和宿舍在夏季使用時溫度低到了20℃，有的甚至低到18℃，由此產生了大量能耗，造成了極大的浪費。目前，我國油氣能源對外依存度已超過50 %，全面推進理念節能、機制節能、技術節能和管理節能刻不容緩。而不斷強化節能意識，努力減少能源在生產過程中的浪費應該成為每位企業員工基本素質之一。 的指標，其兩房一廳雖然本設計可以做到，但是臥室較小，舒適感很差；55m2就大為改善，作為小面積住宅是比較適宜的。從長遠發展的角度看，55m2甚至更大一些的戶型，無論是舊區改造補償住房，還是其它類型的住房都是比較理想的戶型。筆者認為由搬遷戶出錢回購一些面積，是很好的辦法，等于寬泛了共有產權的理念。增加幾平方米面積成全了一套有缺陷的住房是值得的，對于現實和長遠都是理想的效果，否則會再次留下大片的遺憾。

7 前景和期望

設計方案一旦在頭腦里生成，表現在圖紙上就是很容易的事情，筆者申請知識產權保護，可以公開宣傳自己的設計，才能更加廣泛地被社會、市場所接受。2013年2月4日得到專利受理通知， 5月23日進入實質性審查階段，希望盡可能早地讓人們認可和使用它，造福社會。

如今中央政府一方面十分重視加大棚戶區的改造力度，這個范圍和數量是非常龐大的；另一方面各地政府提出建設共有產權住房，或是建設“公租房”。這些措施更加回歸它本來的價值:實用。住房將走出被投資的誤區，這也同樣沖擊房地產市場的走向，隨之土地越來越緊俏，小面積住宅，人們最喜愛的單元式小面積住宅，必然要扮演房地產市場的主要角色，本設計的實用價值，它的社會效益和經濟效益都是顯而易見的，對此我深信不疑。