中石化石油商業(yè)儲備公司白沙灣項目部 楊厚源
華東管道設(shè)計院 劉保戰(zhàn) 胡乾彬
長輸原油管道站場總圖設(shè)計部分難點辨析
——以儀長復(fù)線安慶輸油站為例
中石化石油商業(yè)儲備公司白沙灣項目部 楊厚源
華東管道設(shè)計院 劉保戰(zhàn) 胡乾彬
以儀長復(fù)線安慶輸油末站為例,從站場總圖專業(yè)設(shè)計角度所遇到的幾個關(guān)鍵性的問題入手,結(jié)合實際逐一對其進行概念性的辨析,并進行歸納總結(jié),以求從中得出有益經(jīng)驗,為日后工程建設(shè)提供了良好的借鑒。關(guān)鍵詞:土地利用系數(shù) 容積率 對比分析 豎向設(shè)計 計算機輔助
1.1 概念解釋
土地利用系數(shù)與容積率作為城市規(guī)劃中的專有詞匯,從概念和使用范圍上來講,既有相似的一面,也有不同的含義。從目前所涉及到的工程分析,用哪一個指標更合適,是一個值得研究的問題。
按照權(quán)威的機構(gòu)對容積率的解釋如下所述:
在一般的城市規(guī)劃工作中,容積率是一個非常重要的概念,它是指一個小區(qū)的地上總建筑面積與用地面積的比率。對于發(fā)展商來說,容積率決定地價成本在房屋中占的比例,而對于住戶來說,容積率直接涉及到居住的舒適度。一個良好的居住小區(qū),高層住宅容積率應(yīng)不超過5,多層住宅應(yīng)不超過2,綠地率應(yīng)不低于30%。但由于受土地成本的限制,并不是所有項目都能做得到。它的內(nèi)容不僅對城市使用者至關(guān)重要,更是規(guī)劃工作者控制城市建設(shè)的一個重要技術(shù)手段。因此,它的確定必須建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上,才能引導(dǎo)城市的健康發(fā)展。
土地利用系數(shù)的概念則是指廠區(qū)內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物、露天倉庫及堆場、操作場地、鐵路、道路、廣場、排水設(shè)施、地上及地下管線等所占面積與整個廠區(qū)建設(shè)用地面積之比,它綜合反映出總平面布置的經(jīng)濟合理性和土地利用效率。土地利用系數(shù)可用以下公式計算:
土地利用系數(shù)=(建筑占地面積+廠區(qū)道路面積+工程管網(wǎng)占地面積)/廠區(qū)占地面積。
1.2 比較分析
從字面理解可以看出,土地利用系數(shù)是用在工業(yè)總圖規(guī)劃上的,而容積率則是用在城市為主的規(guī)劃上。但實際情況卻并非如此,在大多數(shù)工業(yè)總圖上,容積率仍舊被廣泛應(yīng)用,但其合理性卻大打折扣。為什么會出現(xiàn)這種情況?這是值得探討的。
首先,從總的概念上講,工業(yè)總圖規(guī)劃與城市規(guī)劃均屬于城市規(guī)劃這個大類,但是細致地來分析,兩者還是有一定區(qū)別的。在容積率的概念里,它的各項指標所指代與描述的對象總體還是側(cè)重于小區(qū)、辦公、商業(yè)等城市內(nèi)建筑,而對于工業(yè)總圖規(guī)劃的描述則簡單得多。
其次,決定城市中工業(yè)總圖規(guī)劃指標的規(guī)劃者,本身對于城市規(guī)劃是非常專業(yè)的,但是他們對于工業(yè)總圖規(guī)劃,卻往往是門外漢。工業(yè)總圖規(guī)劃與城市規(guī)劃,在某些方面雖有相似之處,但在一些關(guān)鍵領(lǐng)域卻有著本質(zhì)的差別,不可相提并論。如果僅用容積率來限定工業(yè)總圖的規(guī)劃,則會在技術(shù)成果上產(chǎn)生非常不良的后果。
再次,工業(yè)總圖規(guī)劃,一般由相應(yīng)的工業(yè)院的專業(yè)人員設(shè)計,對于整個工藝的流程,他們往往比單純的城市規(guī)劃人員有更深刻的認識。而相對比城市規(guī)劃,工業(yè)流程在總圖規(guī)劃中的地位重要性可能要遠遠高于容積率等城市規(guī)劃概念所提出的的指標。但在實際應(yīng)用設(shè)計過程中,容積率等城市規(guī)劃提出的指標如果不科學(xué)則會嚴重干擾工業(yè)總圖的設(shè)計,從而給整個項目帶來安全、環(huán)保等方面的隱患。因此,除城市規(guī)劃專業(yè)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)加強工業(yè)總圖方面的學(xué)習(xí)以外,還應(yīng)在做如大型化工園區(qū)等專業(yè)性較強的工業(yè)地塊上多與專業(yè)工業(yè)設(shè)計院進行溝通,只有這樣,才能既滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求,又符合城市規(guī)劃的標準,達到有機的融合。
以長輸管線安慶輸油末站為例,該站與一般類型的輸油站有相當(dāng)?shù)牟顒e。第一,它在工藝流程上是末站,僅有計量及下載功能,由于背靠安慶石化,它需要為安慶石化800萬噸煉化一體化項目提供充足的油源,因此它的站址不能遠離安慶石化,且要符合安慶市總體規(guī)劃。第二,此站建成后,將原來位于其南側(cè)幾百米的老安慶站部分功能遷移至此,因此,該站的規(guī)模從整體上講不會太小。在此背景下,安慶市規(guī)劃局委托安慶規(guī)劃院將站址位置定在安慶市化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)茅清路與霞虹路交叉口處一塊極不規(guī)則的地塊當(dāng)中,這塊地塊分別為安慶石化800萬噸煉化一體化項目安慶首站與儀征至長嶺原油管道安慶末站,其中,原油管道末站位于整個地塊的東南角,面積較小,僅為16 069 m2。對于這一區(qū)域,規(guī)劃并沒有給出明確的容積率指標,而是采用退線來約束和規(guī)范站場的平面。
由于這一區(qū)域地形坡度較大,情況較為復(fù)雜,因此,豎向設(shè)計頗費一番周折。在與安慶規(guī)劃院的接洽過程當(dāng)中,他們對于上級領(lǐng)導(dǎo)給派以容積率指標來衡量石油化工站場也感到頗不對路。例如:石油儲罐罐高這個指標在城市規(guī)劃中,用容積率無法有效表達應(yīng)有的含義,因此,他們在實際操作過程中,將其高度換算成等高的樓高來進行表示,這種方法明顯存在著嚴重的偏差,因為高度雖然可以換算,但是它所表達的概念卻是完全不同的。如果僅僅為了完成城市規(guī)劃的指標來進行這項工作的話,在實際操作過程中則會發(fā)生嚴重的概念分歧,影響工程設(shè)計的安全與質(zhì)量。所幸這種換算工作,僅僅是為了滿足填寫一些所謂的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)指標,但從中卻也可以看出,如果盲目的以偏概全的使用容積率的概念,將會造成極大的危害。
安慶輸油站地形較特殊,南側(cè)霞虹路與東側(cè)茅清路夾角之間的站址用地,處于一個十分不穩(wěn)定的因素之中。不穩(wěn)定的原因包括以下幾個方面,第一,茅清路和霞虹路均需拓寬升級,其中霞虹路在施工過程中,而茅清路則未施工;從設(shè)計層面來講,一方面要受到總體地塊規(guī)劃單位市規(guī)劃設(shè)計院的制約,另一方面,負責(zé)道路設(shè)計的交通院,由于種種原因,東側(cè)茅清路的高程始終不能完全確定下來,總是處在一定程度變動之中,而我方的工程由于工期較緊,圖紙的出具卻迫在眉睫,因此,僅能就現(xiàn)有的條件進行推敲性的設(shè)計,如果待出具圖紙時仍有很多條件未確定,則需在圖紙說明中將前后因果敘述清楚,以防止因資料不齊而出現(xiàn)的圖紙問題由我方承擔(dān)。
從整體上來講,整個設(shè)計存在以下諸多難點。
(1)地塊非常不規(guī)則,整體呈梯形形狀。且高差相差較大。從茅清路上的自然地坪最高點到霞虹路上的自然地坪最低點,有將近5 m左右的高度差。
(2)地塊的不規(guī)則與周邊道路的不順直,導(dǎo)致計算軟件在計算時對設(shè)計人產(chǎn)生了不方便的影響。地塊內(nèi)部功能區(qū)域的劃分,使得區(qū)域內(nèi)標高調(diào)整成為問題。必須區(qū)分幾個區(qū)域才能進行土方計算,增加了計算工作量,導(dǎo)致了出錯率的發(fā)生。
(3)豎向設(shè)計時。需要充分考慮給排水專業(yè)與工藝專業(yè)的需要,在兼顧總圖專業(yè)自身需要。
(4)生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)兩個功能不相統(tǒng)屬的區(qū)域,在劃分區(qū)域后,與周邊場地及兩塊場地之間的銜接頗為復(fù)雜,需要在假定一個合適標高的基礎(chǔ)上進行細致的反復(fù)推算,以達到最合適的標高。
(5)為了提高土石方平衡計算的精確度,在計算網(wǎng)格的劃分上,選取了10×10 m的尺度。此舉雖然提高了計算的精確度,但隨即帶來了一個比較麻煩的問題,那就是圖紙的混亂。由于網(wǎng)格太密,在網(wǎng)格焦點上標注挖填方、挖填深度、挖填方量有重合的現(xiàn)象,特別是霞虹路與茅清路交叉口的路段,由于網(wǎng)格的劃分并不規(guī)則,導(dǎo)致多處數(shù)字重合,手工調(diào)整這些數(shù)字花費了很大精力,增加了勞動強度。
(6)原油末站場地與周邊環(huán)境特別是成品油站場的銜接。由于原油站場投產(chǎn)在先,而成品油首站在后,兩者在銜接上需要一些施工臨時措施進行處理,因為原油末站西側(cè)圍墻設(shè)計地坪在與成品油站場相接時要高于其設(shè)計高程,但成品油站場卻因為施工在后,導(dǎo)致其原始地坪在相當(dāng)長的一個時間內(nèi)要高于原有站場,因此必須有臨時性措施來解決高差過大的問題,以避免產(chǎn)生邊坡滑動所造成地質(zhì)災(zāi)害危險。
(7)原油末站內(nèi)部高差從南到北,相差近11 m。給場地處理造成了不小的麻煩,如果僅僅再依靠平坡式的處理手段,肯定無法達到滿意的效果;所以需要采用分區(qū)式的處理方法;即兩個不同高差的場地,中間再采用道路銜接。
(8)在通過豎向設(shè)計后發(fā)現(xiàn),如果想要達到站場內(nèi)兩個方向出口與周邊道路有效銜接并滿足站內(nèi)排水工藝等諸多專業(yè)要求,站場與周邊道路的關(guān)系就必須為站場內(nèi)標高低于道路設(shè)計標高,即下沉式站場。采取的周邊區(qū)分形式就得是擋土墻上加圍墻的形式。所以站場內(nèi)排水必須采取有效形式,以避免場地內(nèi)積水。結(jié)合以往站場內(nèi)排水系統(tǒng)的弊病,即不再采用預(yù)埋涵管式排水方法,而是采用路邊設(shè)置帶蓋板排水溝的方法。主要考慮因素有以下兩點:①涵管式排水管難以清理,這是最重要的原因。當(dāng)使用時間過長時,涵管內(nèi)泥沙及油污過量沉積,但缺乏有效的清理方法,給站場中交后的后續(xù)管理工作帶來很大的困難。②更換維修的困難。由于使用時間較長后如出現(xiàn)問題需要更換,則必須采取破壞路面的方法來解決。無形中增加了工程量,并對消防道路的使用產(chǎn)生影響。
在總結(jié)出上述問題之后,確定了幾個大的原則來解決上述問題。
(1)根據(jù)站場內(nèi)高差較大且工藝分區(qū)的功能要求,將站場分為廠前生活區(qū)與工藝生產(chǎn)區(qū)兩個部分,廠前生活區(qū)地面標高低于工藝生產(chǎn)區(qū),相差約0~1.5 m左右的高差,通過一條緩坡道路進行連接。以達到通暢的效果。
(2)通過了解周邊場地環(huán)境,并取得市政管網(wǎng)的圖紙,得出場地排水的一個大致排放走向,即與市政管網(wǎng)的對接方向。這項工作對豎向設(shè)計起到一個原則性的指導(dǎo)作用,決定著后續(xù)工作的開展,如果這個原則性問題不確定下來,那么后續(xù)工作的方向就有可能產(chǎn)生偏差,導(dǎo)致整個工作的錯誤。
(3)重點解決站場內(nèi)外道路與霞虹路、茅清路的銜接問題。達到既解決道路通暢,又保證外形美觀,并且還要盡量防止或減少雨水倒灌進入場地的問題。對于站場正門的南大門,由市政確定的標高50.00推算出站場門口的標高50.25。由這個數(shù)字再結(jié)合區(qū)域內(nèi)地形逐步向站場內(nèi)推進。而對于向茅清路開口的消防道路大門,由于平時僅起到輔助作用且不設(shè)門衛(wèi),因此設(shè)計上僅需滿足進車及排水問題即可。
(4)充分利用計算機輔助工具飛時達軟件對場地內(nèi)土石方平衡進行計算。難點在問題里已經(jīng)列舉。主要是地形的不規(guī)則以及功能區(qū)塊的劃分。特別是茅清路與霞虹路連接處的轉(zhuǎn)彎半徑內(nèi),由于道路標高高差在這一區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)折加大,導(dǎo)致標注過多,從而使得站內(nèi)計算網(wǎng)格劃分過細。解決辦法只有通過軟件計算后手工進行調(diào)整,雖然費力,但是這是唯一可行的辦法。此外,站外道路邊標高也需要根據(jù)交通規(guī)劃部門提供的道路中心標高圖紙進行推算,準確性對于設(shè)計的結(jié)果直接產(chǎn)生影響。
(5)成品油安慶石化800萬噸首站由于與原油安慶首站都在一個地塊內(nèi)且北、西兩面毗鄰,因此設(shè)計上不得不充分考慮與其順利銜接的問題。在經(jīng)過對站場內(nèi)原始標高的充分分析后作出調(diào)整,即站場北側(cè)原始地坪標高進行挖方,站場西側(cè)向南延伸至霞虹路則逐步減緩至平坡。由于成品油首站建設(shè)在后,則施工建設(shè)時還需要先做臨時圍墻,待到成品油開始建設(shè)后,再將實體圍墻建成。
(6)站場內(nèi)排水充分與給排水專業(yè)進行結(jié)合,在工藝生產(chǎn)區(qū)內(nèi)通過蓋板溝匯入含油污水收集池,而廠前生活區(qū)則只通過排水明溝匯入市政管網(wǎng)。排水形式簡單,結(jié)構(gòu)清晰,最后統(tǒng)一匯入站場西南角的區(qū)域內(nèi)最低點,排入站外的市政管網(wǎng)。
通過對以上站場總圖設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題進行分析,得出如下結(jié)論:
(1)容積率與土地利用系數(shù)這兩個指標在實際工作中不能片面的使用,應(yīng)該結(jié)合起來。城市規(guī)劃部門對于工業(yè)地塊規(guī)劃限制條件的制定,應(yīng)當(dāng)在充分了解征用地塊行業(yè)的專業(yè)規(guī)范及具體情況后再行確定,以保證指標的規(guī)范合理。在提出容積率指標的同時,土地利用系數(shù)也需要經(jīng)過充分調(diào)研后給出一個參考性的指標。
(2)設(shè)計地塊周邊銜接條件的充分了解。在設(shè)計過程中,所涉及區(qū)域周邊環(huán)境的情況應(yīng)當(dāng)從專業(yè)的角度充分了解,因為站場區(qū)域內(nèi)很多專業(yè)需要與周邊銜接,不考慮周邊條件的情況下做設(shè)計,這樣會導(dǎo)致所出的圖紙在銜接上出現(xiàn)重大失誤。
(3)土石方平衡多依靠軟件的計算。通過對實際軟件的應(yīng)用,在這個方面具有手工計算所無可比擬的優(yōu)勢。計算速度快,高效,兼具調(diào)整出圖功能,修改也較方便,特別是對于安慶首站這樣周邊及自身地形較為復(fù)雜的情況,分區(qū)域及網(wǎng)格化的計算功能,工程量的精準度得到大幅度的提升。為業(yè)主及施工單位的工程計算、現(xiàn)場施工提供了方便。
(4)涉及各個專業(yè)之間的有效溝通。設(shè)計過程中,各個專業(yè)之間的有效溝通非常重要??倛D專業(yè)應(yīng)該充分了解各個專業(yè)的需求,并作出適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào),在圖紙中作出一定的調(diào)整。
Layout Design Difficulties Analysis of Long-Distance Crude Oil Station——Take the Layout Design of Anqing oil station as an Example
Sinopec Petroleum Commercial Reserve Co., Ltd. Baishawan Project Department Yang Houyuan
East China Pipeline Design Institute Liu Baozhan Hu Qianbin
Taking Anqing oil station as an example and from the perspective of several key problems in layout design, the paper analyzes and summarizes the solutions combined with the engineering, and its experience can be as a good reference for the future engineering construction.
land use coefficient, plot ratio, contrastive analysis, vertical design, computer-assisted