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摘要：本文系统阐述了总平面布置在工厂建设中所起的重大作用，并以具体项目中出现的问题为例，从厂址选择、平面布置及竖向布置等方面，深入探讨了影响总平面布置的若干因素。通过对不同因素进行系统的综合分析，经多方案技术经济比较，从而确定更为合理的总平面布置方案。
关键词：总平面布置 厂址选择 道路 管线 竖向布置
总平面布置是一门应用工程学科，也是一门涉及到生产工艺、物流运输、建筑学等多方面因素的综合学科。它需要合理地布置所有建筑物、构筑物、露天堆场、运输线路、工程管线、绿化和美化等设施，使企业的各个组成部分构成一个协调的整体，以达到投资经济、生产高效的效果。
一、厂址选择
一个完整的厂址选择过程，应该是有若干个地块可供选择的结果。因为厂址比选是一个开放性的结果，没有一个厂址是集所有的优点于一身，这就要对每个场地的各个要素综合、比较、讨论，得出最后的比较性结论。
对于某个单独的企业而言，以上的因素就基本可以满足厂址选择的要求，但在产业链日趋紧密聚集的前提下，某些铝加工厂及铝深加工厂已经不是以个体的形式存在，而是在煤电铝聚集区中作为一个组成部分存在。以贵州盘县某煤电铝一体化项目为例，该项目通过引入煤电铝循环经济，以当地的氧化铝资源和丰富的煤炭资源为依托，以煤炭就地转化为电力能源、并延伸至下游用电大户——电解铝及铝加工产业为主线，发展循环经济产业。该项目在进行厂址选择时，其中一个用地方案用地紧凑、项目的几个组成部分布局合理、各项目之间生产物流顺畅。但是该方案中电厂的工艺设计存在一个重大问题——电厂至电解铝厂的主要输电线路通道方向与当地的主导风向相切。电厂至电解铝厂的出线量大、电压等级高，如果输电线路全部与当地的主导风向相切，在冬季极端天气下可能会造成输电线路的损毁，给生产企业带来巨大的经济损失和安全隐患。最终，该方案由于电厂的输电线路问题被否。所以在进行整体项目的厂址比选时，不仅仅要考虑单个工厂的厂址情况，还要通盘考虑整个区域、整个产业链的布局合理性。
二、厂区的平面布置
总平面布置的设计内容是根据生产企业的生产性质、生产规模、生产工艺等要求，把相关生产车间、辅助生产设施和办公、生活设施等进行合理的布置。设计时要结合场地的具体条件，按照原料进厂到成品出厂的整个生产工艺流程，合理地布置厂内建、构筑物；协调好平面和竖向的关系；组织好厂内外运输，做到工艺流程合理、总体布置紧凑、建设投资经济、用地合理节约。
1.工艺物流要求
总平面布置，其首要任务就是满足生产需要，设计中要充分了解生产工艺流程，这是进行总平面布置的基础。生产物流是否顺畅，直接影响到企业的生产效率和经济效益。如果物流不顺，就会出现生产作业线延长，从而导致物流交叉、干扰次数增加，能源和人力、物力的消耗量增加，生产效率低下等弊端。因此，在进行总平面布置时，必须统筹考虑，尽量使总平面按工艺流程的顺序布置，使厂外原料、燃料的运入及成品的运出流向与各生产车间的生产物流相一致，使生产作业线路有效、顺畅、连续，让厂内物流从供应地点沿着最短、最快、最安全的运输线路，到达接收地点，尽量减少往返、迂回、折角、交叉等运输现象的出现。
以广东星湖铝板带项目为例，该项目的主要生产设施包括熔铸车间、热轧车间、冷轧车间、精整车间和成品库。该项目的生产工艺流程为：以重熔铝锭为主要生产原料，经过配料、熔化、扒渣搅拌、转炉、静置保温、铸造等工序，生产出铸锭；铸锭经过热轧、冷轧、拉矫、剪切、退火等工序，生产出板带成品；板带成品经过检验、包装和存放，最后运出厂外。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从工艺流程来看，熔铸车间是该项目生产工艺的起端，厂外来的重熔铝锭被运入熔铸车间，经过一系列加工工序成为铸锭。因为热轧车间主要以铸锭为生产原料，同时又为冷轧车间提供热轧坯料，因此，热轧车间布置在熔铸车间和冷轧车间中部，便于在制品的流转。对精整车间来说，其生产原料主要是冷轧坯料，同时它又是产出板带成品的车间，因此，精整车间内放置拉弯矫直机组、横切机组等设备的区域应靠近冷轧车间布置，放置包装机组等设备的区域宜靠近成品库布置。
广东星湖铝板带项目的厂内运输主要由电动平板车解决，设计中熔铸车间、热轧车间、冷轧车间和精整车间之间全部由电动平板车依次贯通，电动平板车几乎承担了厂内80%的货物运输量。这样一来，不仅满足了生产的需要，而且使厂内货物可以最迅速、最安全地到达接收地点，最大限度避免主要生产作业线的交叉往返、避免货流和人流的线路交叉，提高了生产效率。
2.通道用地要求
通道用地在厂区用地中占有一部分比例，经过统计计算，一般为总用地的20％，所以通道宽度设计的合理与否，对厂区用地多少有很大影响。
三、厂区的竖向布置
合理进行竖向布置，就需要合理确定厂内建构筑物、道路的标高，尽量减少土石方量并满足工业企业的生产和厂内外交通运输的要求；选择合理的厂区排水系统及排水方式，以保证地面雨水的顺利排除，不使厂区大面积积水。
具体以贵州盘县某煤电铝一体化项目为例分析如下：盘县位于贵州省的西部，六盘水市的西南部，本项目拟建场地内多属溶蚀缓丘地貌，有部分山峰和冲沟，区内地形起伏较大，切割强烈，沟谷纵横，平地及坝子较少。铝加工部分属于煤电铝一体化项目中的一部分，所在区域的自然地形有丘陵地，有部分平地。进行该区的场地竖向设计时，在充分考虑了利用所在区的自然地形，与相邻区的标高相互衔接和节约土石方量等种种因素后，决定把生产车间放在不同标高的场地上，由于该区所在地为丘陵地区，仅有的平坦地区较为分散，为了避免大填大挖，就把长度较长、体量较大的熔铸车间和若干个挤压车间分散布置在相邻的较平坦地段，区内进行重点式整平——仅在布置车间、公辅设施和道路的地段进行局部整平，其余基本保留原有地形，场地做好雨水的排放措施。通过这样的竖向布置，虽然车间之间的运距有所增加，但可以最大程度上减少在丘陵山地上施工的土石方工程量，极大减少了项目前期的建设投资。
厂区的竖向布置也要恰当选择场地的雨水排放形式。以广东星湖铝板带项目为例，由于项目地处广东省肇庆市，属南亚热带季风气候：温暖多雨。历年平均降水量达到1650mm，区域汇水面积较大。所以在进行该项目的竖向设计时，首先在确保土石方量最小的前提下，将厂区的整平标高设计的比厂外道路高约1～2m；设计中主要道路的纵坡坡度设计为1%，目的就是使汇集到路面上的雨水可以尽快排入到雨水口，避免雨水滞留在道路引起局部积水；另外厂区道路上汇集雨水的雨水口在设计中也进行了适当加密，雨水口的间距为30m，这样雨水就可以快速流入到就近的雨水口中及时排出。
而在西北铝铝箔项目中，由于项目地处甘肃省陇西县，为典型的大陆性气候，降水稀少，历年平均降水量只有423.7mm，区域汇水面积较小，所以道路上雨水口的间距也进行了适当放宽，雨水口的间距设计为50m；并且对厂区道路的竖向布置，采用了零坡设计：道路不设纵坡度，雨水排放的方向主要依靠道路横坡。对于大体量的铝箔车间而言，这样设计不仅视觉效果更加美观，而且有利于各个车间引道和周围主干道的顺坡连接，具体实施中也收到了良好的效果。
所以对于地处不同地区的场地，不同的竖向布置要求也不尽相同。这需要在进行厂区的竖向布置时综合多方面因素分析、判断，以便确定出最为合理的竖向方案。
四、结束语
总之，影响总平面布置的因素很多，它们之间的关系也是相互联系相互制约，因此在进行总平面布置时，必须从全局出发，结合实际情况，统筹兼顾。通过对不同因素进行系统的综合分析，经多方案技术经济比较，选出最合理的总平面布置方案，以满足企业生产的需要，提高企业的经济效益和社会效益。
参考文献：
（1）中华人民共和国国家标准：《厂矿道路设计规范》（GBJ 22－87）（1989年版），中国计划出版社，2007；
（2） 中华人民共和国国家标准：《城镇燃气设计规范》（GB 50028-2006）（2006年版），中国计划出版社，2006。
论文作者:周珂丹
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
标签：车间论文; 平面论文; 雨水论文; 厂区论文; 厂址论文; 项目论文; 道路论文; 《防护工程》2017年第36期论文;