(攀枝花攀鋼集團設計研究院有限公司土建分院,四川 攀枝花 617000)
我國人口眾多,國土面積960萬平方公里,其中山地占國土總面積的67%,可耕地資源匱乏,在不到世界10%的耕地上,承載者世界1/4的人口。人多地少的問題嚴重制約著我國工農業發展,而我國又是制造業大國,正處于工業化及城鎮化的加速發展階段,節約用地作為一項重要技術政策,必須在工業項目實施過程中加以貫徹,工業廠區合理的、緊湊的總平面布置可有效提高工業用地的利用率,節約用地也是工業總圖設計的一項重要原則。
利用山地、劣地建廠的節約用地的一項重要措施,可少占、甚至不占農田。山地建廠較平原建廠工程建設初期投資較大,但合理利用山地高差、結合生產流程布置工藝廠房,對節約生產成本及國家的可持續發展有著深遠的影響。本文就結合西南某廠在山地建廠的總圖設計,從總平面布置、豎向設計、土地利用等方面設計進行分析。
工程擬建場地位于攀枝花市釩鈦產業園區內,園區位于攀枝花市仁和區金江鎮團山—馬店河地區,處于市區東南24公里的金沙江畔,海拔1000~1500米,地形較平坦。園區距飛機場10公里,成昆鐵路的攀枝花車站、迤資車站緊鄰園區;G5京昆高速穿過園區。
本項目用地位于園區東北側,場地南側緊臨園區主干道,交通便利;場地均為坡地,西高東低,標高在1394.50~1350.50m,平均坡度約13°。擬建場地常年主導風向為東南風。
總平面布置本著流程合理,布置緊湊、運距短捷,節省用地,充分利用地形,因地制宜,避免大開挖、高回填,有效降低場地內擋土墻高度。總圖布置盡量縮短后期生產中物料運輸距離,減少工藝廠房之間通廊及管線長度,在生產流程合理,滿足防火、衛生、防爆等原則的前提下,使之有利于生產,方便管理,盡量提高建筑系數及容積率,同時注意到全廠總平面布置的整體性,使建筑群體達到統一調協。
本工程生產工藝流程見圖1。

圖1
經現場踏勘,反復論證,多方案對比,在保證工藝生產流程流暢的前提下,結合場地坡度、等高線走向及外部運輸條件,生產原料來料方向位于廠區西側,本次設計擬將原料廠房及配料廠房聯合布置在場地西側,位于場地最高處及來料最近方向。散料堆場、鍋爐房及浸出廠房自南向北布置于配料廠房東側,沉淀、熔化廠房布置于鍋爐房東側,煤氣發生布置于沉淀、熔化廠房東側,水處理布置于廠區東北側,廠房縱向軸線平行于等高線為東西方向,辦公區布置于場地南側,備件庫布置于辦公樓及水處理之間空地,將水處理及辦公區形成有效阻隔,辦公樓及食堂浴室單獨布置于場地南側的廠前區,以形成安靜衛生的辦公環境。新建建構物距其西側國家電網輸電線路均滿足輸電線路安全通廊的距離要求。
廠區主導風向為東南風,原料、配料生產環境較差的車間布置于場地西北側(主導風下風向),焙燒、浸出及熔化集中布置于場地中部,辦公區、備件等布置于主導風向上風向。
根據地形地貌,為合理利用高差,有效降低場地內擋土墻高度,本工程場地共分為七個臺階:原料廠房位于1388.70m臺階,配料廠房布置于1380.00m平臺,浸出廠房、鍋爐房及散料堆放區布置于1370.00m平臺,回轉窯架空布置于配料廠房及浸出廠房之間,沉淀、熔化廠房及煤氣發生站布置于1361.00m平臺,水處理布置于1358.50m平臺,事故水池、備件庫布置于1354.50m平臺,辦公區布置于1351.00m平臺,靠近東側廠區出入口。本工程場地南北向長約207m,最大高差44m,臺階之間主要采用邊坡或擋墻進行連接,結合場地現狀及工藝優化調整總圖布置,豎向上采用多臺階布置,新建原料、配料、熔化等廠房的縱軸順地形等高線布置,極大地減少了場地內土石方的開挖、回填,避免了高擋墻的出現。根據總平面多臺階布置,有效地降低了新建擋土墻高度,場地內擬建擋墻最大高度8.7m,平均高度在5m左右,避免場地內高擋墻的出現。
同時,豎向布置除為了有效利用場地高差,另根據工藝流程,為使物料靠自身重力作用運輸物料,配料廠房布置于原料廠房下臺階,浸出廠房布置于配料廠房下臺階,回轉窯架空于配料廠房及浸出廠房之間,沉淀、熔化廠房布置于浸出廠房下臺階,物料通過皮帶、管道等運輸方式至下一工段,水處理布置于沉淀、熔化廠房下臺階,廢水通過自流至水處理區域,豎向上采用上道工序布置于下道工序上臺階的布置方式,可將山地高差的不利因素做有效利用,生產過程中物料的運輸方向全采用從高到低的走向,可有效降低能耗,節約生產成本。總平面布置如圖2。

圖2
通過優化總圖布置,在滿足相關防火要求的前提下,新建廠房及設備盡量聯合布置,各工段除塵、電氣等相關公輔設備就近或緊靠布置于主廠房外,可有效提高場地的土地利用率。本工程廠區用地面積31585.7m2(47.4畝),建構筑物占地面積12971.5m2,計容面積23241.0m2,建筑系數41.1%,容積率0.74。
山地建廠已成為我國在工廠建設的一個重要方向,坡地、劣地等自然地形復雜,總平面布置受到影響及制約較大,在保證生產工藝流暢的前提下,總平面設計中充分利用場地自然地形,選擇合理的總平面布置形式,有效利用地形特征,建構筑物的縱軸順地形等高線布置。豎向上合理的分臺階布置,廠內功能分區明確,工藝生產流程和物料流向合理,使物料流程順暢、短捷、連續、貫通,避免物料迂回、折返運輸。對于工程前期投資及后期運行成本有極大的節約,對于土地的有效利用有了極大的提高。