賴韜
(重慶市設(shè)計院有限公司,重慶 400015)
涪陵榨菜生產(chǎn)已經(jīng)有100 余年的歷史,不僅是當?shù)氐膫鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè),也是當?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè),屬于國家級的“非遺”項目。隨著社會的進步,原有的工業(yè)布局和廠區(qū)設(shè)計,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的高速發(fā)展,而工業(yè)廠區(qū)規(guī)劃設(shè)計的目的,不僅要為企業(yè)員工提供良好的生產(chǎn)生活環(huán)境,同時還要滿足生產(chǎn)過程的要求,和建筑空間設(shè)計產(chǎn)生的建筑美學要求。在設(shè)計規(guī)劃中,注重空間、環(huán)境、造型、功能設(shè)計和生態(tài)優(yōu)先的原則,關(guān)注人們生產(chǎn)生活和城市的發(fā)展,弄清楚傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代工業(yè)廠區(qū)規(guī)劃的關(guān)系,務(wù)必納入設(shè)計師的議事日程。
該項目位于重慶市涪陵區(qū)馬鞍街道,屬于典型的丘陵地帶。地南北長約860m,東西長約858m。地勢北高南低,海拔相差50m 左右,項目面積587053.07km2,擬建項目建筑面積 498062.43m2, 建筑面積495360.54m2。根據(jù)其地形地貌及生產(chǎn)流程,我們在第一階段進行了如下設(shè)計:包括8 個智能生產(chǎn)車間(包括2#智能生產(chǎn)車間、1 個9#生產(chǎn)車間、1 個物流倉庫A 和1個物流倉庫B、食堂1 個、變電站1 個、鍋爐房1 個)、北、東、西三面的閘門及附屬用房、廠區(qū)含鹽廢水貯存、污水處理廠、MVR 區(qū)。這樣的設(shè)計意圖,不難看出,規(guī)劃設(shè)計師既遵循了因地制宜的修建原則,又兼顧了現(xiàn)代化的生產(chǎn)流程。場地及周邊情況如圖1 所示。
圖1 場地及周邊情況
按照人文關(guān)懷的設(shè)計理念,工業(yè)區(qū)總體規(guī)劃與人體結(jié)構(gòu)組織相同,身體系統(tǒng)為各部分的功能劃分,軀體骨干與廠區(qū)道路系統(tǒng)相同,工業(yè)廠房區(qū)域的正常運行,通過一種“介質(zhì)”進行連接:即在工業(yè)企業(yè)進行適當?shù)墓δ軇澐趾?,在處理土地與建筑物、道路、管道等的關(guān)系上,必須兼顧物流、廠內(nèi)人流等因素,以達到整體協(xié)調(diào)。所以,設(shè)計師在規(guī)劃廠區(qū)時,會考慮地理位置、自然條件、社區(qū)條件和其他因素,并制定出整體概念,以有效解決各種因素之間的相互作用。在規(guī)劃總體規(guī)劃時,規(guī)劃設(shè)計師不僅要看到自己現(xiàn)在的角色,還要考慮它對未來的影響,看整體和局部分析,處理好室內(nèi)與室外的關(guān)系。建立系統(tǒng)的溝通,在廠區(qū)的總體規(guī)劃中很好地工作[1]。
按照綠色生態(tài)的設(shè)計理念,規(guī)劃總體規(guī)劃時,要因地制宜,在充分利用環(huán)境的基礎(chǔ)上,進行有意義的環(huán)境改造。在現(xiàn)代建筑中,技術(shù)水平已經(jīng)改變了環(huán)境,可進行移山填海等工作。但大型工廠需要很長時間才能建造。環(huán)境的變化很容易導致燃燒生態(tài)的破壞,導致環(huán)境惡化。因此,在規(guī)劃總體規(guī)劃時,既要合理利用自然環(huán)境,立足場地,又要避免大面積開挖和填埋,既可以降低施工的復雜性,又可以減少建設(shè)投資。通過精心規(guī)劃廠區(qū)的發(fā)展規(guī)劃,可以有效降低土木工程對環(huán)境的影響。當然,規(guī)劃者在規(guī)劃總體規(guī)劃時,不僅要遵循平面圖原則,還要靈活考慮項目的實際情況,合理結(jié)合內(nèi)外因素,以達到最優(yōu)的規(guī)劃效果。
按照減少成本的設(shè)計理念,創(chuàng)建項目時需要從經(jīng)濟角度分析投資影響,在規(guī)劃工業(yè)企業(yè)時,總體規(guī)劃草案對投資影響較大,其規(guī)劃質(zhì)量直接影響投資影響分析。例如,地形在設(shè)計階段就更加復雜如果該區(qū)域需要平整,在這種情況下,就需要在減少土石方的基礎(chǔ)上制定豎向設(shè)計方案,盡量做到填挖平衡。此外,如果工廠的位置在山區(qū),垂直設(shè)計的差異、臺階數(shù)和高度都會影響土地的質(zhì)量。地圖規(guī)劃也會影響管道布局,從而影響投資甚至工廠運營成本。因此,設(shè)施的整體設(shè)計應以經(jīng)濟為原則,既要保證工程符合規(guī)范的要求,又要使其具有功能性和經(jīng)濟性[2]。
豎向項目布局的形式是指工業(yè)場地主要設(shè)計層級之間的溝通方式,分為平坡式、階梯式和混合式三種。由于該工程位于丘陵,使用植物來補償高度會不可避免地增加了建造建筑物的成本[3]。在某些情況下(例如坡度法的要求),完成工程和施工基礎(chǔ),通常最好使用樓梯類型。充分利用地勢,逐步鋪設(shè),不僅會減少土石方的消耗,減少基礎(chǔ)施工量,同時也為排水創(chuàng)造了好的條件,滿足了生產(chǎn)企業(yè)的運輸需求。項目效果如圖2所示。
圖2 項目效果
3.2.1 平整地面的方式
場地平整分為連續(xù)找平和基本找平兩種方法。山地地形平整的方法和地形可以根據(jù)總體規(guī)劃中發(fā)展規(guī)劃的集中和分散程度來選擇,對于廠區(qū)集中的建筑物,可以選擇連續(xù)式;可以使用連續(xù)類型和基本類型,用于分散的建筑物。
3.2.2 山區(qū)場平標高因素
(1)為了快速排出廠區(qū)的雨水,確保廠區(qū)沒有被淹的風險。在山區(qū)廠房建設(shè)過程中,應特別注意防洪和排水的設(shè)計。山區(qū)治洪,主要采取“不堵宣順”“不收宣順”的原則,采取挖汛、止汛等有效措施,分流對廠區(qū)構(gòu)成威脅的洪水。異地深處:測量洪水位時應注意了解流域和廠區(qū)以及洪水的方向,規(guī)劃時廠區(qū)應避開山流鋒面方向,設(shè)計高度應在洪水位以上0.5m 以上,洪水位高度應根據(jù)類型、規(guī)模和使用壽命綜合確定建筑項目。
(2)填挖接近平衡,減少土方和基礎(chǔ)工程量,避免大面積填挖。在山區(qū)施工,通常采用局部填方、局部開挖的方法,一般采用比填方略多的方式來減少建筑物一側(cè)基礎(chǔ)的開挖深度。有時填挖面積直接影響對象總體規(guī)劃的位置,一般地基荷載要求高的建筑物和重要建筑物位于開挖現(xiàn)場,地基要求不高的建筑物和豎井結(jié)構(gòu)放置在填土區(qū),有些植物比較高的時候。位置位于山脈,該區(qū)域的土方工程量占土方工程總量的很大一部分,因此要減少土方工程量,需要調(diào)整該區(qū)域的整體地圖。可用作石料廠建設(shè)的水泥填料,以增加石料的尺寸,也可在當?shù)爻鍪垡垣@得經(jīng)濟效益[4]。
(3)必須滿足廠內(nèi)外運輸要求。在確定場地高度時,需要考慮到廠區(qū)與鐵路樞紐和國道連接的可能性。由于道路建設(shè)的復雜性和對高縱向坡度的需求,路面點的高度在確定廠區(qū)水平方面起著關(guān)鍵作用。當廠區(qū)因地勢高而建在山區(qū),廠外道路坡度不符合技術(shù)要求時,采用道路延長線滿足道路坡度要求。廠外道路和廠址上的道路對整體布局有一定的影響,廠區(qū)的前部區(qū)域往往與接入點區(qū)域重合,便于展示廠區(qū)的形貌。
在山區(qū)確定廠址高度時,還需要考慮上述三個主要因素以外的因素,例如廠址高度應考慮地下水位和地質(zhì)條件的影響;根據(jù)區(qū)域特點考慮到設(shè)備建設(shè)成本和運行成本。
3.2.3 土方量的計算方法
土方量計算的方法有方格網(wǎng)法、等高線法、斷法以及基于DEM 的計算方法,經(jīng)過實踐比選,其中方格網(wǎng)法適用面較廣,因此本文以方格網(wǎng)法為例進行討論。方格網(wǎng)法一般適用于平坡或起伏變化相對簡單的地形,主要以現(xiàn)狀地形標高值為基礎(chǔ)資料。根據(jù)不同設(shè)計階段和地形復雜程度一般劃分為50m、40m、20m、10m 的方格網(wǎng),用差值法和幾何關(guān)系計算各網(wǎng)格土方量,而后求和的地塊土方工程量,也因此形象地稱此法為方格網(wǎng)法[5]。隨著計算機的普及和電子科技的發(fā)展,計算方法程序化,依照以上的計算原理,土方計算軟件應運而生,大大降低了設(shè)計者的重復計算工作量。以烏江涪陵榨菜工業(yè)廠區(qū)項目為例,采用飛時達GPCAD 計算軟件,繪制場地平整方格網(wǎng)并完成豎向設(shè)計和土方計算。該項目網(wǎng)格采用10m×10m,每一格點分別列出自然地面標高、設(shè)計標高和施工高差,于每一方格內(nèi)注明本格填挖方量,并繪制零線,最終繪制出方格網(wǎng)計算圖和生成精確的挖填方量統(tǒng)計表。
在山區(qū)進行工業(yè)建設(shè),為減少土石方工程量,節(jié)省基建投資,其中一項措施便是對工廠實行臺階式布局,使得廠區(qū)內(nèi)部道路與道路、道路與建構(gòu)筑物的聯(lián)系困難和復雜化,給運輸帶來不便。因此,在其道路規(guī)劃和設(shè)計時,必須因地制宜,合理利用地形高差,配合廠區(qū)豎向設(shè)計,形成合理的道路聯(lián)結(jié)體系,改善廠區(qū)運輸條件。
對于烏江涪陵榨菜工業(yè)廠這樣的大型工業(yè)企業(yè),由于運輸量巨大,廠內(nèi)一般設(shè)有主干道、次干道、支道和車間引道四級道路,如果不對廠區(qū)運輸進行合理規(guī)劃,讓大量貨物運輸匯入主干道,造成機動車與非機動車混流、人車混流,將會給工廠生產(chǎn)帶來隱患。因此,在工廠平面布局規(guī)劃時,就應考慮人流與貨流的分開,對區(qū)內(nèi)道路承載能力進行合理調(diào)配,充分發(fā)揮各級道路的運輸效率,并且必須遵守車輛對道路縱向坡度的限制,一般道路坡度不應超過8%。
其他工程包括排水溝、儲藏區(qū)、擋土墻等。用于開闊山區(qū)的雨水排放,當廠區(qū)設(shè)計基數(shù)(投資回收期大)比較高時,采用暗管排水。明渠岸線縱坡不應小于0.3%,雨水口的距離可根據(jù)道路縱坡確定。具有較大的縱向坡度,反之亦然。在臺階連接處,開放的雨水通道可以采用水滴、快速排水和噴泉等措施來克服兩個階段之間的高度差。面積較大的露天院子應以設(shè)計等高線表示,院子的排水方向比較明確,擋土墻單向設(shè)計的主要目的是確定擋土墻的上下高度[6]。
綜上所述,不難看出,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)施的規(guī)劃中,應充分考慮到其功能方案、道路系統(tǒng)和各種附屬結(jié)構(gòu)的配置,對環(huán)境保護和經(jīng)濟效益有著明顯的影響。廠區(qū)規(guī)劃除基本設(shè)計要求外,還應注重節(jié)能環(huán)保,協(xié)調(diào)好工業(yè)企業(yè)建設(shè)與城市規(guī)劃、生產(chǎn)與生活的關(guān)系,以實現(xiàn)既保護了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有效生存,又促進了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展??倛D規(guī)劃的整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是一項比較復雜的工作,尤其是在山區(qū),它要求總體規(guī)劃師不僅要有扎實的基礎(chǔ)知識,還要有過硬的技能、思維能力、協(xié)調(diào)能力、實踐能力,設(shè)計最優(yōu)的總體規(guī)劃和廠區(qū)垂直布局,使公司的投資最經(jīng)濟,實現(xiàn)后期生產(chǎn)經(jīng)濟效益的最大化。