旧工业厂区

旧工业厂区（共7篇）

旧工业厂区篇1

工业建筑作为产业遗产的开发是当今建筑规划设计的新课题。首先要了解它在整个城市发展过程与历史文脉中的正确定位, 尽量发掘它在历史、文化、经济等诸多层面的价值, 并积极利用其固有的产业文化资本, 再从中注入新的活力;其次可依据它与周边城市综合环境的关系, 赋予新的功能, 激发其在该历史地段及街区新的潜能。

本文的厂区改造与规划是尊重原有自然条件及产业历史, 结合新的功能进行开发设计的。其改造的最大特点在于它既保留了原厂区有价值部分, 又注入新的活力, 使传统意义上的厂区成了可供市民使用的城市休闲、娱乐场所, 形成一个具有独特性、综合性的高尚社区。它不仅提供了利用旧厂房改造成为对内外使用的集会所、公寓及部分商业为一体的时尚公寓区, 还优化配置了土地资源, 提升城市综合形象, 加强周边地区的公共商业服务设施配套。

1. 基地概况

市政集团开发建设的厂房、宿舍位于星海音乐学院旁, 占地1.85公顷, 基地南北长230米, 东西长80米, 项目附近还有广州市市政建设学校及广州市建筑中专学校;部分建筑具有一定的工业美学特点, 并且反映当时工业建筑建设情况;加之工厂及开发商的多年经营, 更有一番历史沧桑的人文情怀。建筑以一层为主, 局部二、三层。建筑质量较好, 适宜今后改造需求。

2. 厂区遗产评价

正确评价一个厂区遗产的优劣, 需要一个科学的评价体系, 才能使得原始用地发挥更大的社会效益。该厂区主要从自然环境、社会环境、人工环境、景观空间格局、道路系统等方面进行评析。

2.1 地块所在的天河区地处亚热带, 四季差异显著, 夏季炎热, 冬季较冷, 降雨主要集中于夏、秋两季。

天河区全境位于珠江三角洲北部河网地带, 境内地势平坦。沙河顶地块位于天河区与越秀区交界处, 用地平坦。

2.2 社会环境要素指的是政治体制、社会行为、文化与地方因素等, 表现为一些规定、要求等。

本厂区原规划主入口南面通向城市道路, 厂房位于主入口附近, 西侧是广州市市政建设学校及广州市建筑中专学校, 东侧为星海音乐学院, 对项目改造后的功能及定位有着至关重要的影响。

2.3 人工环境要素则是按照方便生产、生活的要求, 通过对建设场地的有效改造而创造的。

一般来说, 人工环境包括物质方面的“硬环境”和精神方面的“软环境”。

厂区物质方面主要是建筑物, 如厂房、仓库、宿舍楼等, 在建筑材料、建筑结构和建筑构造上, 反映了特定时代特点。而加工车间建筑本身体现出强调结构逻辑和技术理性的工业美学价值, 同时, 其结构与功能之间的关系并非严格对位, 具有较为灵活的空间结构, 并具有较大跨度的内部空间和较完整的结构体系, 有较高的利用价值。其他那些蕴藏深刻内涵的标志性工业符号, 如机器等, 具备一定的象征意义和景观特征, 在新的设计中可加以规划利用。宿舍楼等建筑功能不能满足新的要求, 形式与材料历史价值不高。

2.4 景观空间格局应能与自然环境和人文环境和谐统一, 其整体空间既具有相对的独立性, 又能与周围环境融合。

对于厂区, 主要指基地内外及内部之间关系。

2.5 厂区原有道路系统顺应高差地势, 做相应的变化, 或

左右偏移, 或做一定角度旋转, 根据人、车行走不同特点, 做不同级别处理, 与整体空间有机渗透和融合, 构成相对完善的道路系统, 使道路流线空间具有观赏性、滞留性和参与性。

3. 旧厂区的更新及改造

3.1 设计主导思想

尊重自然与产业遗产:如何将用地合理地开发, 并保留原有的生态环境及产业遗产, 将成为本设计的出发;保护利用与建设开发并重:充分利用现有人工地形, 保护已成为自然的一部分现状地貌, 留住生态资源、适度开发建设, 形成寓历史、赋新意、求和谐的整体效果;高品质的社区灵魂:高品质是高级社区的灵魂所在, 规划以全新的开发理念、高品质的物业定位、人性化的建筑空间为用户树立时尚公寓区的形象。

3.2 设计原则

3.2.1 人文主义原则

整体的环境、空间尺度以人为本, 从总体设计至小品的细部设计, 强调人性化的规划设计。

3.2.2 整体性原则

尊重城市总体规划, 相应政策指导下, 整体全局地考虑土地利用功能、开发强度、实施阶段, 建筑群体与城市环境、周边环境和谐统一。

3.2.3 环境协调原则

对现有环境资源合理利用, 和周边地区环境协调, 增加景观要素, 使环境不断改善。以现代简约时尚的特色手法来构筑新景观。

3.2.4 功能综合原则

发展以企业办公、商业、创意产业等功能的有利于完善城市功能的设施, 使建筑群体成为富有特色和魅力的综合体。

建筑群体与绿化、景观结合, 将绿化立体化, 并使商业、办公空间和绿化空间和谐共生。

3.3 规划目标

经济目标:转变经济发展方式, 提升土地价值, 为社会创造更大经济效益和经济价值, 使经济社会得到快速发展。

城市目标:优化配置土地资源, 提升城市综合形象, 并加强周边地区的公共商业服务设施配套。

3.4 总体布局

3.4.1 用地主导规划性质为商业用地, 根据规划策划, 该地块业态包括企业办公+商业配套+创意产业主要功能。

在满足建筑使用功能需求及消防车道的需要的同时, 尽量增大地块的绿地面积, 以改善地块内部的环境, 同时也为周边高校提供商业配套和休憩场所。

北部地块原为供应设施用地, 方案中需保留, 作城市市政配套设施用途。

3.4.2 交通规划:

主要交通体系充分利用原有道路网体系, 结合新的需要, 巧妙合理地重新整合。通过对以客货分流、人车分离路的原则, 规划于地块东侧设置5米宽的消防车道, 以满足消防的需要。考虑到地块仅能在南部设置主要出入口的局限性, 南侧绿化隔离带和西侧等舒适性较高的步行交通道路, 可丰富空间层次, 创造良好的商业效果。

静态交通规划根据地块交通分析可知, 由于受周边绿化带和道路环境制约, 车辆进入地块内部需要着重考虑, 企业总部和综合商业配套会因较多的车辆进入, 给商业环境及游憩环境带来一定的干扰。因此车辆设置集中停靠, 配建地下停车场, 解决地块内部的停车需求。

步行交通规划方案中重视步行空间与步行路径的设置, 强调外部环境与步行系统、绿化系统和公建设施的互相渗透的有机结合。

结合南侧城市道路在地块南侧设置主要出入口空间, 并设置开敞的集散广场, 为人们相互交流提供一个安全、舒适的场所。物流、车流在地块东侧集中设置出入口, 步行人流集中在地块左侧环境空间里, 将人流、物流和车流进行分流设计, 有序组织, 互不干扰, 为步行者提供一个兼具安全性和舒适性的开放的步行空间。

消防及应急车道的设置。考虑地块消防及紧急疏散等要求, 规划于地块东侧及西侧设立消防通道。且消防车道采用硬质铺装, 平时作步行使用。

3.4.3 景观空间规划:

遵循整体性、功能性和观赏性相结合, 重视入口空间、公共空间等重点景观区、视觉停留点的设计, 尽量增加地块的公共绿地面积, 沿路建设绿化带, 保证景观的连续和无障碍使用。形成不同等级、不同类型、主次分明、层次丰富、立体多样的绿化景观空间效果。

沿南侧的规划防护绿带结合规划的下客点、入口广场和人行通道及竖向设计上的变化等手法, 形成自然起伏的连续景观带, 多层次的灌木花卉, 能起到阻挡交通噪音污染和嘈杂的人车流, 展现了沿街城市景观, 为商业区带来鲜活的氛围。地块入口广场集合交通入口, 通过水景打造、图案铺装, 结合商业形成生动有趣的景观意向, 建筑外墙外立面立体绿化和屋顶花园的设计最大化地与景观结合, 为企业总部注入文化内涵和生机活力, 为现代商业营造活泼、欢愉的商业气氛。

沿街绿化带结合入口广场, 与沿街行道树结合形成多层次绿化空间。

4. 建筑设计

4.1 时尚艺术会所

会所利用原有废弃仓库进行改造, 使其成为娱乐、餐饮、休闲为一体的多功能社区中心。造型上以其简约、功能主义、实用为准等优越性, 成为空间印象派的象征。其大胆的结构、流畅的线条, 视觉上处处体现创新。建筑理念上标新立异, 完美地表现出现代审美情趣和空间价值观。通过建筑材质如钢柱、木材、玻璃、广告板、灯箱等经过艺术化的加工, 形成各种造型, 对建筑局部进行修饰, 特别是入口、屋檐、脚线, 与建筑主体的裸露部分, 形成视觉反差和冲击。

4.2 商业及办公

整体建筑外立面采用钢材和玻璃幕墙, 并能产生现代建筑视觉冲击力, 充分体现出企业高尚的品位。立面结构能反映出空间和功能的整体设计概念, 并使整体建筑产生自然和谐的外观形象。

底层形成连续的商业界面, 最大化带来经济效益, 并凸现该地区的独特城市街道景观。企业总部办公楼凹凸有致的建筑造型和竖向线条赋予建筑独特的形象。

4.3 变电站

地块北部的变电站将建成室内变电站, 并设置屋顶绿化, 即丰富了景观界面, 又增加了游憩活动的场所。

5. 结语

历史、文化、生活、经济等诸多要素都是城市发展所不可缺少的元素。重新创建历史性区域, 应挖潜其“场所精神”, 并正确认识该地段遗产价值。该旧厂区的改造与规划, 使新的社区与原厂区资源、肌理结合起来, 尊重原有地形地貌和工业遗产, 结合新的功能, 形成新的现代高档社区。身处其中, 人们会感受到自然与历史和谐融合, 也进一步表达了设计者对工业遗产的人文关怀。

(作者单位:广州市城市规划勘测设计研究院)

旧工业厂区篇2

一、室外景观水体与室外活动区融合设计

景观水体通常被应用于各种类型产业模式下的景观设计。旧厂区的功能与更新类型不同, 景观水体的设计手法也不同。

室外景观水体与室外活动区融合设计。旧工业建筑往往基于生产线的要求, 单体占地面积较大, 致使整个厂区建筑密度较大, 室外活动区域较少。改造过程中, 室外活动区功能表现多样化, 如室外娱乐活动区、室外休闲活动区、室外就餐区等, 设计中可将原始活动区或新增活动区的中心布置景观水体, 以水为中心绿化和铺地围绕景观水体布置, 景观水体的律动性, 可塑性, 感知性增强了室外活动区的休闲活动氛围, 满足不同类型人群的生理和心理需求。

二、室外景观水体与过渡空间融合设计

室外景观水体与过渡空间结合设计的景观水体, 通常位于建筑的主入口, 以喷泉或水池的形式表达, 建筑主入口的前方往往是供员工休息的集散广场, 而水池位于广场中心或靠近建筑主入口。过渡空间的形式以主入口的“灰空间”形式表达, 这种空间围合范围较大, 例如, 以较大的雨棚形式体现或者通过造型形式表现主入口, 通过半包围的形式表达空间亦内亦外的空间感。入口广场与“灰空间”的联系, 彰显出恢弘的形式, 从风水学角度讲也具有明堂和朱雀门的“气势”和“运势”, 加之以景观水体的流动声音, 流动形态, 波纹反光, 透明至水底的“声、光、色”表达, 增强了“灰空间”与建筑周边人群聚焦, 使景观水体起到增强建筑周边与“灰空间”的聚焦作用。

三、室外景观水体与室内休闲区融合设计

旧厂区改造设计中, 室内休闲空间的营造常有三种方式:第一种, 原始厂区内部空间, 通过划分出一部分区域、分隔墙体、隔墙与隔墙上的小屋面组合, 三种方式围合出的空间作为休闲区, 这种空间的创造, 应用于单层大跨度旧工业建筑内部;第二种, 挑空交通枢纽区的楼板, 局部改变结构形式, 以创造高挑的中庭空间兼做活动休闲场所使用, 这种中庭空间的创造方式常应用于多层厂房内部;第三种是在室外通过墙体和屋面的围合创造出用于休息、活动的共享空间, 通常这种墙体的围合材料为玻璃材料或与主体建筑材料相同的材料, 但使用与主体结构相同的材料, 设计手法通常“修旧如旧”, 以力争融合到与其相连接建筑中。这种景观水体的布置通常围绕建筑的周边, 例如采用建筑周边布置景观水体的方式, 景观水体附近在配置以景观小品的合理搭配, 增强室内区域的观赏性, 室内人群受到建筑周边观赏性影响而集中到室内周边区域休息和观赏, 使建筑内部与外部具有互动联系的作用, 增强了室内外融合性。

针对上述三种休息空间的创造形式不同, 景观水体设计形式也不同。对于第一种通过建筑内部围合的形式创造的出的休闲空间, 景观水体配合难度较大, 但可以将围合出的休闲空间靠外墙设置, 景观水体可以沿着建筑的周边布局, 以缓和并软化建筑物硬质界面的作用。增强室内外的融合性 (见图1-1) 。对于第二种改变结构形式而创造高挑的中庭空间以商业建筑或创意产业园为主, 这两种类型的公共建筑休闲区公共性较强, 景观水体的营造则通常围绕建筑周边, 外部体现建筑的景观特征, 内部体现建筑的休闲特性, 二者结合以提升建筑内外的整体品质。第三种通过建筑外部围合创造的休闲空间的形式则使用“室内休闲室外化”的设计手法来表达, 景观水体围绕建筑的周边, 最大化将休闲空间至于人工自然当中。 (见图2-2)

四、室内景观水体与室外过渡空间融合设计

室内景观水体在一般建筑类型内应用范围并不多, 通常应用于改造后的商业建筑和度假型酒店建筑内, 这种景观水体旨在增强室内的观赏性, 提升建筑整体品质。 (见图3-3)

室内景观水体表达位于建筑主入口的大堂处, 以室内浅水池喷泉形式表达, 再通过结合一些灯光、围栏的设置使用能够催生强烈的现代感, 呈现出自然气息与现代艺术效果的有机结合。[1]这种室内景观水体配合大堂整体装饰风格, 给人们以最深刻的建筑形象展示。外部过渡空间以入口处“灰空间”为代表, 通常装饰上考虑内部大堂的关联性, 以配合室内景观水体为中心的形象展示作用, 巧妙过渡使得景观水体与“灰空间”的融合统一。

五、室内景观水体与室内休闲空间融合设计

室内景观水体位于休闲区中心的建筑类型范围比较局限, 通常仅用于改造后的大型商业建筑, 其他类型的建筑则很少应用, 位于休闲区中心的室内景观水体仅作为室内“点、线、面”的元素之一, 对于提升建筑整体品质的重要性没有位于建筑大堂入口处那么强烈, 仅起到改造后的商业建筑内主轴线上的一个观赏点。随着人们审美及体验空间环境所带来心理感受变化, 改造后的商业建筑在景观设计上应从消费者心理出发, 不应与时代步伐脱轨, 在内部材质、色彩和光照等设计上均要从购物者的角度出发进行设计思考, 真正做到以人为本的设计理念。[2]商业建筑室内景观水体位于交通枢纽区或休闲娱乐区中心, 周边业态通常以餐饮类型为主, 二者相互联系影响, 不仅满足基本的不同人群吃喝的生理需求, 同事也满足人们休闲娱乐的心理需求。

通过室内外景观水体与室外活动区、过渡空间、室内休闲区渗透设计分析, 希望对未来就厂区改造和就工业建筑的模式转变设计有所益助, 提供使用价值的同时, 更应提供给不同人群不同生理与心理需求。

参考文献

[1]王艺.浅谈水体在公共室内空间设计中的应用----以南京水游城、虹悦城为例.南京:南京师范大学硕士学位论文, 2014.

某工业厂区总平面布置篇3

本工业场地位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内的中东部，行政隶属乌审旗和伊金霍洛旗。区内地形总体趋势是由西向东地势逐渐升高，井田地处毛乌苏沙漠边缘，地表全部被第四系风积沙所覆盖，植被稀疏，为沙漠～半沙漠地区，局部小范围为滩地地貌。

工业场地所在位置有简易公路连接，南距省道公路约20km，东距国道和包茂高速公路约30km。本场地经由G210国道或包茂高速向南85km可到达陕西省榆林市，向北80km至鄂尔多斯市东胜区，场地周边公路运输条件较为便利。

据鄂尔多斯市气象局历年资料：当地最高气温+36.6℃最低气温为-29.0℃，年降水量434.1mm且多集中于7、8、9三个月内；年蒸发量为1712mm，区内风多雨少，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年5月份，最大冻土深度为1.76m，最大沙尘暴日为40d/a。年平均潮湿系数为0.16,年平均干燥度为6.4。本区气候属于干旱—半干旱大陆季风气候。

本区位于鄂尔多斯台向斜东北缘，鄂尔多斯台向斜被认为是中国现存最完整、最稳定的构造单元。根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）调查，本区历史上从未发生过较大的破坏性地震，区内亦无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。

2 总平面布置

2.1 工业场地总平面布置的基本原则

1）根据工业企业的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地自然条件，经技术经济比较后择优确定。

2）应充分利用地形、地势、工程地质及水文地质条件，合理地布置建筑物、构筑物和有关设施，并应减少土（石）方工程量和基础工程费用。

3）应结合当地气象条件，使建筑物具有良好的朝向、采光和自然通风条件。高温、热加工、有特殊要求和人员较多的建筑物，应避免西晒。

4）在满足工艺布置和交通运输合理的前提下，力求路径短捷、作业方便，减少地面运输。

5）场地布置功能分区要明确、合理，人流、货流通畅短捷，减少交叉。

2.2 工业场地总平面布置

根据建筑设施的不同用途，本地区全年主导风向西北风，产品外运接口在场地外的东部及场地与外部公路的关系，将场地的功能分区划分为场前区、生产区、辅助生产区3个区域。工业场地设有3个出入口，人流出入口位于工业场地南侧偏西的位置，物流出入口位于工业场地南侧偏东的位置，产品运输出入口位于工业场地东侧中间的位置（见图1、图2）。

场前区：靠近人流出入口，布置在工业场地的西南部。从人流出入口进场后首先映入眼帘的是办公楼，其西侧是综合楼和职工食堂，东侧是联合建筑。这些功能不同的建筑物三面围合成一个花园广场，广场上有开阔的绿化和铺砌的场地，在规则整齐的同时又恰当地融入在周围的自然环境中。广场上布置有雕塑、花池，员工可在紧张的工作间隙放松身心。3栋单身职工公寓由南向北依此排列在场地的西北边，公寓间均布置有绿化景观，为厂区营造一个舒适、美观的环境。联合建筑和副井井口房之间有连廊连接，保证进出井口的人员安全畅通，线路便捷。

生产区：布置在工业场地的东部。各个生产车间和筒仓通过输送机栈桥连接。产品装车场地位于生产区中间位置，通过场外联络道路将产品外运；从混煤仓向东接铁路装车仓。

辅助生产区：布置在工业场地的中间北部的位置。库房、车间南北分两排布置，中间有露天材料堆放场地，便于材料露天堆放。库房之间形成一个相对封闭的空间，使物流快捷、顺畅，大大提高了工作效率。

日用消防水池、泵房、井下水处理站和生活污水处理站布置在主井井口房的南侧，方便管理。

场地南侧从中间开始，从西向东分别有：救护队、消防站场地；110kV变电所场地；地面制浆站（内有搅拌室和堆放场地）；风井场地（内设有风机，配电室）。场地均有独立院落。随着企业的发展，场地北侧预留有辅助生产区扩展的余地。

该方案功能分区明确、联系紧密，合理地利用了既有地形，场内道路人行便捷，材料运输顺畅，场地用地紧凑。

3 场内运输

根据场地自然地形，外部运输条件，井下材料、设备、矸石运输方式，以及场内总平面布置的要求，确定场内以汽车运输为主、无轨胶轮车运输为辅的运输方式，满足生产、运输、安装、检修、消防及环境卫生的要求。

道路采用城市型，路面结构为混凝土路面，其主干道、次干道和支道的横断面型式：9.0m、6.0m、4.0m宽的双面坡。在人流较集中的场前区布置铺砌场地，在器材库、器材棚、露天材料堆放场等布置一般加固场地。

场内道路纵坡均小于2%，最小转弯半径为9.0m，道路总长约4320.00m。

场内运输主要有钢材、电缆、水泥、砂石、管材、设备配件等。汽车和无轨胶轮车可通达场内各建筑物及专用场地。运进场内的设备和材料等通过中转场地临时储存或直接进库。为满足消防及救护的需要，场内道路通达所有建筑物，形成环形道路，且每个建筑物前均设有专用场地。

4 环境绿化

场内环境绿化分布区域主要包括场前区、辅助生产区、生产区道路。场前区的绿化布置采用规则式和自然式相结合的方式，体现出工业厂区简洁、大方、使用方便的特点。辅助生产区的绿化主要布置在副井井口房附近，根据当地的实际情况，因地制宜，选择适合当地生长的乔木、灌木、绿篱和地被等植物，用以减轻井口煤尘对周围环境的污染，不仅让功能分区更清晰，而且使周围环境更舒心。道路绿化的布置采用一板两带式，道路两侧的道路可栽植树冠落叶行道树。

整个厂区绿化面积为5.79hm2，绿化系数为20%。

5 竖向布置及场地平整

5.1 竖向布置原则

结合当地的地形、地质条件及生产、运输、排水、管线敷设、土方工程等要求，场地竖向布置遵从以下原则：

1）竖向布置应保证井口及工业场地不受洪水及内涝水威胁；

2）在满足生产、运输的情况下，结合自然地形条件，合理地确定竖向布置形式；

3）合理利用自然地形，尽量减少土（石）方、建（构）筑物基础、护坡和挡土墙等工程量；

4）分期建设的工程，在场地标高、运输线路坡度、排水系统等方面，应使近期与远期工程相协调。

5.2 竖向布置形式

场地内采用平坡式布置。为使本场地免受洪水威胁，竖向标高的确定主要满足防洪要求，兼顾生产运输和场地排水的要求设置，同时尽量达到填挖方平衡。

5.3 场地平整方式

场地平整采用连续式平整方式，场地最大平整坡度为8‰，最小平整坡度为5‰。最大挖方高度8.0m，最大填方高度5.0m，土质边坡的开挖边坡允许值暂定为1誜1.5；填方边坡允许值暂定为1誜1.25。

6 结语

工业厂区的位置一般都是远离市区的，大多数员工的居住区一般也是位于厂区内，所以员工的居住区位置选择就显得尤为重要。全年主导风向、污染、噪声等影响员工身心健康的因素必须要考虑到，要充分规划好场前区和辅助生产区、生产区之间的关系，做到厂区布置合理。

摘要：从总平面布置、场内运输、环境绿化、竖向布置及场地平整几个方面简述了该工业场地总图设计的一些设计思路和特点。

工业新厂区规划方法探讨篇4

笔者在2010年参加了所在公司某工程机械产品厂区整体搬迁升级扩建项目, 新厂区总征地面积38.93hm2 (584亩) , 建筑面积220000m2, 总投资20亿元, 年产量4万台套。生产内容包括从原材料进厂到产品出厂的全过程生产。该项目具有产品产量大、生产工艺齐全、厂区占地大、物流复杂等特点。

2 规划目标及原则

根据企业发展要求, 以全新的理念, 敏锐的思路, 将新厂区规划建设成为一个国际一流水平的现代化绿色企业。

坚持技术进步、技术创新的原则, 在充分分析国内外工程机械生产发展方向的基础上, 结合公司实际情况, 确定适应企业发展的生产工艺水平定位。在设计中通过采用、吸收和引进世界先进技术, 形成高技术含量产品的规模化、系列化生产, 使公司具有较强可持续性发展能力和市场竞争力。

采用成熟、可靠、合理、先进的生产工艺和设备, 工艺设计在行业现行成熟生产工艺的基础上优化, 体现出关键工艺水平的先进性。在工艺设计中重点解决生产的关键工艺、关键工序、薄弱环节, 减少物流量, 优化物流方式, 以达到有效保证产品质量、适应产品调整、满足市场需求的目的。

注重新厂区的总体设计效果, 做到新厂区的总平面布置与开发区总体规划相协调, 布局合理、功能齐全、建设配套。

采用现代物流技术, 优化产品生产工艺布局;利用先进的制造技术, 优化产品生产工艺过程, 力争做到物流畅通、便捷有序、优质高效、经济可靠、安全卫生, 节能环保。

按现代化设计理念, 强化现代工厂生产管理意识, 采用ERP系统, 对外协、外购和生产工艺的各个环节实行动态信息管理, 最大限度减少中间环节滞留, 缩短总体生产物流时间;提高厂房、设备等有效资产利用效率;降低生产及运行成本。

公用设施的建设遵循接近负荷中心的原则, 公用动力管线布置应顺而短, 减少干线损失, 节省能源。

注重环境设计, 景观设计应立体交叉、层次分明、四季有别, 体现文明、优雅协调的厂区风格。

认真搞好环境保护、劳动安全和工业卫生, 切实贯彻技术改造和环境保护三同时的原则, 发展生产必须同时搞好劳动安全、工业卫生和环境保护。积极采取有效措施, 达到国家规定的工业卫生和“三废”治理排放标准, 减少污染, 降低污染程度, 保证安全生产, 从根本上改善环境, 同时为劳动安全创造条件。

3 规划应注重的关键

1) 产能规划

产能规划是项目规划的前提, 产能规划是在充分分析市场规模、结合企业实际情况及未来发展战略的前提下制定的, 是一切规划的前提。本公司在进行产能规划前进行了多角度调研, 从基础市场调研, 到组织专家座谈论证、聘请行业顶级设计院进行可行性分析等。最终制定出一套适合本公司发展的, 适应市场需求的产能规划方案。

2) 项目选址

由于本项目需要在新建厂区内完成, 在明确了产能目标后, 即进行了项目选址工作。首先由设计院根据产能目标测算出项目用地面积, 据此选择2~3处项目用地位置, 并进一步从管理、物流、人员、原材料供应、能源供应、外协配套、气候、环境、卫生等多角度分析, 确定项目建设地点。

3) 总体布局规划

结合周边道路情况及生产厂房位置, 确定工厂主体物流方向, 实现物流与人流分开、厂内物流与厂外物流分开、生产流与配套流分开, 尽量确保厂区内为单循环流动。

4) 厂区道路规划

厂区内道路是实现物流的载体, 既要满足各项物流的需要, 还要满足消防规范要求, 同时也是不同功能区域的有机分隔体。

厂区内道路不宜过宽, 以免造成不必要的浪费, 也不能过窄, 以防止产生物流瓶颈, 影响生产效率。要根据总体物流布局逐项分析每条道路的功能及物流量大小, 再确定道路的宽度。

5) 厂房规划

厂房是为生产服务的, 首先要根据产品生产纲领、生产工艺来制定生产流程, 确定工艺布局, 再考虑厂房的跨度、长度、轨高等重要参数, 然后再结合地块的特点及总体物流规划考虑厂房的组合形式。

6) 厂区周边辅助场地规划

办公楼是工厂核心管理机构办公所在地, 也是企业文化的具体展现。既要方便与外界沟通, 又要能靠近生产一线。同时还应注重采光、通风、绿化、景观等办公环境的要求。

食堂、更衣室等生活辅助设置是一个大型企业必不可少的组成部分, 设计上应注意不同工种以及男女的不同需求, 位置上应尽量靠近使用者, 同时还要注意人流、物流的流向。

配电室、空压站、气体站、油品间、丙烷气化站、集中供液 (油罐区) 等辅助设施是生产的能源中心, 为了尽量降低能耗, 节约生产成本, 这些动能设施应靠近用能中心, 同时还要注意与外围管网的衔接及相关规范的要求。

4 结语

通过以上关于新厂区规划各个方面的分析, 尤其在规划原则、规划应注意的关键问题等各方面的内容, 对该项目的实施起到了很好的指导作用。现该项目已建成投产, 验证了这一套方法是切实可行的, 对以后其他类似新建项目有借鉴作用。

摘要：以笔者所在公司某工程机械产品厂区整体搬迁升级扩建项目为例, 重点探讨了项目前期规划的原则与目标, 并从产能规划、项目选址、总体布局规划、道路规划、厂房规划、辅助场地规划等新厂区建设的各个角度论述了规划应注重的关键。

关键词：新厂区,规划,工程机械

参考文献

[1]成虎.工程项目管理[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]泛华建设集团.建筑工程项目管理服务指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

浅谈工业企业厂区的环境景观设计篇5

1整合厂区与周边建筑及自然环境的关系,提升厂区的整体环境品质

环境设计也如画家绘画一样,有法而无定式。同一个景象画家可用不同的笔法来表现,不同的设计人员也可用不同的构思设计之。厂区的景观设计也可以借鉴园林的和现代庭园的造景手法,“虽由人作,宛自天开”的意境,并满足人们赏景、休息、交流的需要,使人在其中自由活动、得到身心放松。在造景的过程中不可忽视“动观”和“静观”的景色搭配,一般情况下,以“静观”为主,“动观为辅”。“静观”通常指花、草、树木、假山等视线范围内的景观;“动观”则是通过人们的行走路线,把不同的景观组织起来形成连续的景观序列,根据人们步伐的移动,景观也不断的发生变化,即“步移景异”。在厂区的景观设计中通常都是采用植物造景,各种植物的高低搭配、色彩的搭配、质感等来塑造环境气氛,使植物景观一建筑景观等周围环境有机统一为宜。

海南洋浦保税区印刷厂厂区设计方案。周围建筑多为民用建筑,而且周围建筑体量较小,结合周围环境把办公楼、宿舍楼、辅助用房、厂房做为一个整体建筑考虑,围合成一个露天的院落广场,结合绿化、广场创造一个宜人的办公环境,舒展而放松的布局取得了建筑空间、城市空间的均衡协调。

2创造具有公共性和开放性场所空间,使之成为人们文化活动的良好去处

厂区的景观设计也越来越重视公共性和开放性场所空间的设计。运用多种具体的形象为人们提供一种生存的空间环境 ,并在精神上长久地影响着生活在这个环境中的每一个人。随着时代的进步 ,人类历史的发展不断地把自身物质文明与精神文明推向一个又一个新的阶段 ,使生活在现代社会中的人们对生活方式、城市形态和生存空间有了越来越高的要求。环境空间已经成为城市中最具魅力的外部空间 ,在城市建设与市民心中占据着越来越重要的地位。通过这个空间把周围的各个独立的组成部分结合成整体,这就形成了景观广场。景观广场其形成与城市的发展及社会因素密切相关。广场在古代的基本功能是提供交通、集会、宗教礼义、集市之需 ,以后逐步发展到具有纪念、娱乐、观赏、社交、休憩、商业等功能。在当今社会 ,随着人类文明的进步 ,人们希望得到一种自由和谐、亲切自然的城市空间环境。人们把广场不仅视为是消遣、休息之地 ,也是获取信息、进行交往 ,接触社会和学习的一种场所。

信义(芜湖)环保特种玻璃生产线及附属工程厂区设计中,整个生活区内通过景观组织起来,通过植物的高低的变化、种类的变化丰富厂区景观,以及设计了会所及露天的体育设施,提高员工的生活质量,丰富员工的文化生活,提供人们交流、健身的场所。

3组织与自然环境、人文环境相互融合的建筑空间形态,创造当代的又兼备文化内涵和地方传统意象以及企业本身的建筑形象

厂区的景观设计不仅只是“小景观的大融合”,而是以植物造景为主体、体现以人为本、充满文化艺术气息的境地。造景是包括植物造景、山水建筑、园林小品等在内的结合体,设计师按照艺术的原则来组织和构建,使之成为自然和美的景观。一般在厂区的景观设计中,在占地不足500 m2的平地上,很难表现出深厚的文化内涵,不容易发挥出来。因此一些设计手法的应用尤为重要,“动”和“静”的结合,空间的开合,视线的通透等;配置一些色叶植物、花灌木、竹子等进行造景,配以浓郁的地方风韵,再设计一些蜿蜒的小径贯穿厂区,活跃景观,曲折的小径具有纵深感,避免呆板或闭塞的感觉,并给人一种意境的联想,“不尽尽之”。设计还需要空间和内容上的呼应和调整,使之协调和发展,提高整体的景观艺术,也使厂区的景观具有诗情画意的意境。

厂区的景观设计要明确工业企业与商业、建筑以及其他企业之间的差异。工业企业是指以生产各种工业产品的生产性企业,它所提供的产品、内部运转的流程等与其他企业特别是商业企业有很大的差异。要明确不同生产性质企业之间存在的差异。企业性质不同,建筑的风格不同,那么厂区的景观设计风格也不同,产生的景观效果也各不同。例如服装生产企业等轻工业企业的整体风格可以相对轻松、舒缓,而机械生产等重工业企业就必须强调规整、秩序的景观风格以暗示严谨、规范的劳动纪律以保证劳动效率和生产安全。厂区的景观设计可通过有形的景观意象来体现整洁、明朗、规范的企业风格。在这样的文化环境下,员工受企业精神的指引,自觉地去从事各自的工作而不再成为单纯提高生产率的工具。

4厂区的景观设计还要切合企业实际、切合场地实际、掌握经济性原则

厂区用地面积一般都有一定的规模,而且自成一体,与商业街道以及广场、道路等公共空间在场地上有很大的差异。同时,工业企业厂区内部还常常包含了生产、行政办公、销售接待以及员工住宿等不同的功能区域,分区比较复杂,特别是在一些重工业企业中,生产流程还包括了几十个的环节,不同生产环节的厂房建筑、环境状况都有很大的区别,对景观设计而言,必须考虑不同分区、不同生产环节的环境特点,合理安排各种景观要素的布局。在景观风格的定位更应该重视秩序、顺畅等相对刚性的要素。

在打造景观个性和风格过程中必须坚持经济性原则,严格控制建设成本,应通过深入的思考,用尽量简约的建筑材料和景观要素,通过精细、合理的搭配,来营造简洁、精致的景观环境。厂区的设计中不能忽略企业追求利润的根本目标,因此,在厂区景观的设计过程中必须重视对建设成本的控制。对建设成本的控制不是说以最低建设成本价格来进行设计,而是应在分析景观成本在所能创造的效益的基础上进行控制。景观所能创造的效益,是无形的效益,包括打造企业形象,改善工作环境等。对厂区入口、围墙等加以处理,向社会公众展示企业形象,可以提升企业品位。以及对员工生活影响较大的生活区,都应该确定为景观建设的重点。良好的生活质量和环境会激发员工们工作的热情,从而提高工作效率。适当加大投入,这不仅不是浪费,而是经济性原则的最好体现。要因财而建,量力而行,不盲目的耗巨资进行环境文化建设。环境建设要根据企业的财力、物力来建没,不能因为追求美观而挤占企业运作上的资金。有些人为了追求新、大、特等要求,在厂区内建设占地几十亩的大广场和大湖面,虽然环境景色壮丽,给人与冲击力,但壮丽的背后往往是造成了投资较人、维护成本过高的后果。

随着人们审美观念的转变,对审美的要求越来越高,设计更注重了文化品位的塑造,通过简洁的建筑语汇对建筑形象进行再诠释,追求细节上丰富的处理。“于外以为形,蕴涵于内以为意”,建筑空间的形式和建筑空间的内涵有着辨证统一的关系。在设计过程中,不仅着眼于建筑自身的功能和形象的塑造,更注重从整体环境建筑出发,提供更多的功能组合,便于灵活多样的利用空间,促进建筑群各组成部分间的有机协同运作,从而提高使用效率,提高建筑环境质量。这种相互交叉、相互渗透的分区,使每种功能与空间都可以借用其它功能与空间来完善自己,产生一种既对立又统一,多元交织共存的整体环境。只有提高建筑空间系统的适应能力,将其各方面功能要素整体协调考虑,才能最大程度地发挥其功效,使之具有可持续发展的生命力。

旧工业厂区篇6

空气压缩机作为一种重要的能源产生设备,因其安全便捷而被广泛应用于制造企业生产加工的各个环节。但是,空压机同时也是耗电大户,如我们所调查的富泰京(北京)电子厂区,仅空压站电费就为人民币1300万元/年,占整个厂区电费支出相当大的部分。通常情况下,由于生产24小时不停,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占很小的一部分,约15%左右。约85%的耗电转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去。

“多余”的热量如果不排放不仅影响空压机的正常工作高温报警、缩短使用寿命、烧毁机器,甚至影响压缩空气的质量,导致压缩空气温度过高、冷干机工作负荷增加。并且“多余”的热量浪费了大量的电能,加剧大气“温室效应”造成热污染。如果将这部分能量有效回收利用起来,不仅可以节省大量的能源消耗,而且还可以产生巨大的经济和社会效益。

1 相关背景

压缩机工作过程中产生的余热通过水冷机组的冷却塔或风冷机组的冷凝器将这部分热量排放到大气环境中去。目前富泰京(北京)厂区共有6台空压机,其中4台IRN160-OF、2台IRN45K-CC。正常工作时,一般运行4台IRN90-OF的空压机可满足厂区生产要求。由于制造单位生产特点,基本保持一年365天4台空压机24小时不间断工作。产生的余热是大量且比较稳定的。

作为一项基本的福利政策,富泰京(北京)厂区要为区内宿舍提供热水用于员工洗浴,1万余名员工一年洗浴所用热水需要消耗巨大的热能。此外园区内的宿舍、厂房在冬季都需要取暖(仅其中的A栋厂房,每年的采暖费用也在50万元左右)。因此我们设想,如果能把空压机在运行过程中排掉的热能运用于厂房供暖和供应宿舍热水,将是一个极大的节能改善。

2空压机余热温度及热量回收可行性分析

为了探讨实施的可行性,通过查阅设备相关资料,我们对此改善进行了理论上的可行性分析。我们选取IRN160-OF型空压机作为分析对象,该型号的空压机功率为160kW。

用于压缩空气的消耗的电能:160×15%=24kW;

转化余热浪费的电能:

160×85%=136kW;

1小时产生热量:11.7万大卡;

1天24小时产生热量:281万大卡;

360天产生热量:101160万大卡。

空压机余热设备厂家提供资料如表1所示。

空压机余热回收设备大约可以回收余热的50%左右,即占空压机轴功率的40%;则160kW空压机每年可回收热量101160×50%=50580万大卡。

4台空压机总回收热量为202320万大卡。

由此可以看出,空压机的散热量不仅总量大而且温度高,采用相匹配的设备完全可以回收利用。

利用余热为宿舍提供热水的可行性分析如下:

将1吨1 5℃的常温水提高到45℃,需要摄取30000kcal的热量(即34.88kWh)。所以,一天余热在理论上可产生热水量V=24×Qb/34.88=24×1779/34.88=1224m3。

厂区宿舍有1万名员工,按平均每人每天用热水40L计算,极限用热水量Vb为10000×40/1000=400m3,生产的余热水量远大于实际生活用热水量,且空压机产生的余热是持续不间断的,所以能够很好地保证厂区全员生活热水供应。

3余热回收方案设计

在保证设备已有冷却系统的前提下,另外再设计一路水冷却系统,由水质符合职工洗浴的生活用水作为冷却水,利用该系统,将生活用水加热到用户需要的温度,满足用户使用。

为了充分利用空压机余热,我们考虑采用技术上相对成熟可行的空压机热水器回收系统来实现余热回收。供应至宿舍的热水与宿舍锅炉房联网,当水温不够时或生产停产时,就可启动锅炉二次加热,保证员工正常生活用热水。具体规划如图1所示。

4工程效益分析

4.1热量回收系统一次性投资

该回收系统属一次性投资,根据某品牌余热回收设备厂家报价,投资总价如表2所示。

空压机热回收项目的热量回收装置及水循环系统改造总投入约为58.8万元。

4.2热水系统年运行费用

(1)循环水泵:功率×工作时间×每月工作天数(30天)×12个月×每度电费=年运行费用。

循环水泵是为了保证恒温供水而设的,每天工作时间很短,按每天工作2小时计算:2.2×2×30×12×0.8≈1267元。

(2)供水泵:根据工厂提供的实际用水量数据,宿舍人数为1 0000人,每人实际用水量14.4m3/年。则工厂全年总使用水量为14.4万m3。

供水泵流量:167m3/h,4台供水泵全年24小时轮换工作。

年运行费用为4×4×6480×0.8=82944元。

(3)该热水系统年总运行费用:1267+82944=84211元。

(4)根据物业资料统计,富泰京(北京)厂区生活区生活热水采用燃气锅炉生产热水,正常消耗400吨/天。

根据天然气能源热值8000Kcal/立方,燃气锅炉能效比80%,北京工业燃气单价3.65元/立方计算。

若采用燃气热水锅炉提高30℃温升,每吨水需要天然气量为4.2立方/吨水。

全年燃气费用为:3.65元/立方×4.2立方/吨水×400吨×365≈223.8万元。

全年合计节省费用223.8万元。

可以算出整个项目一次投资后,其回收期约为3.5个月。

5空压机余热回收装置的其他综合效益

(1)能源节约:49亿千卡的热量,节省天然气61.32万立方米。

(2)温室气体的排放降低:二氧化碳和二氧化硫等温室气体排放降低92吨。

(3)提高空压机运转效率,实施经济运转:螺杆式空压机热回收装置的空压机组,可以稳定空压机产气量。螺杆式空压机可在恒温下运行,故产气量可稳定不变。

(4)降低空压机工作温度,减少故障延长寿命:使用空压机余热回收装置可降低维修成本,延长设备的更换期限。螺杆空气压缩机的主要运行费用是耗材的更换,如机油、机油隔、油/气分离器。经过余热回收系统改造完成后,可把空压机的运行温度降低至最佳范围之内,从而降低空压机的维护成本并相对提高空压机的使用寿命。

从以上分析可以看出,空压机热回收系统具有投资低、运行费用低、不受天气影响的优势;相对于燃气锅炉,更有环保、安全可靠的优势。因此,空压机热水器不仅能够节能减排、保护环境,更能够为企业带来可观的经济效益。

建议在使用大型能源设备的工业厂区,推广使用低品位余热回收设备。其不仅能有效降低设备工作温度,还能提高设备的运行效率,实现高耗能设备的经济运转,减少机器的故障,延长设备的使用寿命,降低维修成本。

6结束语

在现代工业生产中使用的大量机器设备都存在类似现象,这里我们只是对空压机余热进行了可行性的理论分析,希望能起到抛砖引玉的作用,让这些节能改造技术尽早地得到推广实施,以期发挥出良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]陆鑫盛,周洪.气动自动化系统的优化设计.上海科学技术文献出版社,2000年

[2]张兆杰.压力容器安全技术.黄河水利出版社,2001年

旧工业厂区篇7

随着我国经济的迅速发展, 我国的基础设施建设也取得了重大的发展, 特别是雨水管网的建设给居民的生活、生产带来了极大的影响。在雨水管网设计中, 只有对各种影响参数进行合理的分析并设计出更优、更合理的施工方案, 才能够适应当前雨水管网设计的复杂性、多样性及可靠性。

董卫华、严瑞玲通过分析设计雨水管网流量的不确定性、雨水管网过水能力各水力因子的不确定性、雨水泵站的可靠性、设计雨水管道理论的可靠性等, 为我国城市的雨水管网设计工作提供可靠的参考依据[1]。

高延红、张俊芝、丁春生等人以我国现行的规范设计方法为依据, 分析了在屋面排水沟设计研究中存在的各不确定性计算方面, 探讨了以可靠性为主要因素的设计计算方法。并且将之与欧洲相关标准做对比, 分析其可靠性, 并根据我国有关可靠性指标取值的相关规范, 提出了屋面排水沟设计新的方法[2]。

郭宇峰在“雨水管网多目标优化设计的探讨”一文中探讨了NSGAII算法, 结合排水管网水力模型, 实施雨水管网多目标优化设计, 通过案例分析, 表明该优化设计方法能满足设计要求, 并得到更经济的方案, 还对进一步研究做了展望, 以期指导城市排水管网设计[3]。

Mark等详细分析了排水管网的风险, 并以数字模拟和GIS技术为依托, 研究了达卡市子流域排水系统的风险[4]。

本文正是在这种研究背景下展开研究的, 皆在对唐山某工程雨水管网可靠性优化设计进行深入的探讨, 通过对雨水管网优化可靠性设计的理论进行分析, 结合工厂雨水管网的特性, 构建了工业厂区雨水管网可靠性优化设计指标, 建立雨水管网优化目标函数, 进而通过优化程序设计而对常规和优化设计两种方法进行结果比较, 以便提高雨水管网可靠性设计研究。

2工业厂区雨水管网设计影响因素分析

本文针对唐山某工业厂区雨水管网设计进行可靠性分析, 在管网规划基础上, 在满足工业厂区雨水管网设计的约束条件、技术要求、质量规定、环境保护等方面的条件下, 使整个工业厂区雨水管网达到经济最优, 进而达到可靠性最大化。

工业厂区雨水管网在设计中, 具有以下特点:首先, 作为重力流系统, 设计管段需从上游到下游逐段进行计算, 并且具有相同的计算公式;其次, 雨水管网定线时, 可以充分考虑周边的地势地形, 无需采用太长的管道就可以将雨水就近排出;由于雨水管径大小通常满足雨水设计流量, 且管道埋深不大、坡度较小, 因此一般不需要设置中途泵站。依据以上雨水管网可靠性设计的基本特点, 本文从流速、管道两个方面进行工业厂区雨水管网可靠性因素分析, 从而使得整个工业厂区的总造价最低。

2.1流速

2.1.1管径

选择较小的管径, 管道的流速会比初选的流速增大, 同时也使得相应的坡度及管道的埋置深度增大。然而, 当管径略大于标准管径时, 容易出现管道流速低于初选流速, 或者非满流现象, 这种情况不会增大埋置深度, 但会浪费管材, 从而提高管网设计的造价。与此同时, 各种不同管径的管道的连接方式也极为重要。相同管径的管道, 或在平埋地区不同管径的管道可采用平接, 但是在任何情况下, 进水管管底不得高于出水管管底[5]。

2.1.2粗糙系数

在工业厂区雨水管网设计中, 粗糙系数也是非常重要的影响要素之一, 它主要是由排水管道的材质、尺寸以及在使用过程中的管底留下的沉积物, 管壁结垢物等共同形成的。

粗糙系数的变化一方面反映了管网流量的变化, 一方面反映了管径的变化。由于受排水管道内的部分化学元素和微生物的腐蚀以及后沉淀等, 管道中水的杂质颗粒逐渐粘附在管道内壁。随着时间的增长, 在整个管道的内壁会形成一层锈垢, 它不仅会减小管道的过水有效面积, 而且增加管道的粗糙系数, 进而直接影响管网的过水能力。随着时间的增长, 过水能力会逐渐减小, 影响整个管网的可靠程度[6]。

2.1.3水力坡度

通过上述对水力坡度的不确定分析进行的详细的叙述, 从而在管网优化设计时, 最小的设计坡度对管网的可靠性分析更为重要。它主要是指相应于管道内流速为最小设计流速时的管道坡度。对于工业厂区所选取的不同管径的雨水管道具有不同的最小坡度, 应根据项目的实际情况而选定相应的管径。管径相同的管道, 最小坡度随着管道的充满度变化, 当在确定的设计充满度的条件下, 最小坡度与管径值成反比, 管径越大, 则最小设计坡度越小[7]。

综上所述, 最小设计坡度值在管径200mm下取0.004, 管径300mm下取值0.003更较为合理, 具体的取值要参考管道水力因素规范设计表。

2.2管道

2.2.1设计充满度

设计充满度主要是指在设计流量下, 雨水在管道中的水深h和管道直径D的比值, 亦称水深比。当h/D等于1时称为满流, h/D小于1时称为不满流。两种方法各有优缺点, 在工业厂区管网优化设计中, 我们通常采用非满流设计。首先, 由于污水流量因其不断变化的状态无法精确测量计算。同时, 污水管道还可能接收一部分通过检查井盖或管道接口渗透进来的污水或地下水。为此, 为增加雨水管道设计的可靠性, 给管道预留一部分空间, 以防不可预见水量的涌入, 进而避免污水溢出水面破坏周边的环境卫生等;其次, 污水管道内沉积的污泥在一定情况下会分解出部分有害气体, 甚至发生爆炸等。因此, 有必要预留一部分空间用于管道的通风排气[8]。

2.2.2设计流速

该因素主要是指与设计流量、设计充满度相应的水流平均流速。设计流速的大小会对整个管网的经济及适用性等方面产生很大的影响。它主要分为最小设计流速以及最大设计流速。其中, 最小设计流速要满足管道内不发生淤积, 而污水中所含悬浮物的成分和粒度又影响最小设计流动的确定, 同时也受到管道的水力半径、粗糙系数等影响。污水管道的最小设计流速一般为0.6m/s, 而对于含有金屑、矿物固体等杂质的生产排水管道, 其最小的设计流速应适当增大, 也要结合工厂及周边的实际环境而综合确定的。最大设计流速是指保证管道在使用过程中不被冲刷损坏的流速, 通常为10m/s, 非金属管道的最大设计流速为5m/s[9]。

由此可见, 在工业厂区雨水管网优化设计中, 设计流速的大小会影响管道在使用过程中的时间长短, 合理的设计流速不仅能够降低管网设计的综合造价, 同时也能延长管网的使用时间, 提高管网设计的可靠性。

2.2.3埋置深度

埋置深度是指地面到管道中心的距离。合理确定管道的埋置深度对于降低整个工程造价具有十分重要的作用, 最小的覆土深度以及最大的埋设深度两个重要的指标对管网可靠性设计不可或缺[10]。

(1) 必须防止管道内雨水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道;

(2) 必须防止管壁因地面荷载而受到破坏。非车行道下的雨水管道若能满足管道衔接的要求以及无动荷载的影响, 其最小覆土厚度值也可适当减小。

(3) 必须满足街区雨水连接管衔接的要求。

3工业厂区雨水管网可靠性设计指标构建

通过以上对工业厂区雨水管网可靠性设计影响因素的分析, 以及工业厂区雨水管网指标构建的原则, 在工程系统可靠性理论基础上, 建立唐山某工业厂区雨水管网可靠性优化设计指标。

4工业厂区雨水管网可靠性优化设计程序

4.1雨水管网设计目标函数的建立

4.1.1目标函数

4.1.2约束条件

本文针对唐山某工业厂区雨水管网优化设计的约束条件主要是体现在以下五个方面:

(1) 雨水管网管径约束

其中, D1, i、Dm, i分别表示所选取的最小、最大可行管径, Dmax表示标准管径的最小值, Qi表示管道流量[11]。

4.2案例分析

通过从唐山市城建局搜集相关的资料, 暴雨重现期选择P=1a, 暴雨强度公式为:

根据该地区的地形地势, 采用统一的平均径流系数值, 即ψ=0.50, 折减系数m选取为2, 径流时间t1=10min。与此同时, 针对排水区域的现状和今后的发展, 可靠性指标选取为β=2[12]。

借助于上述关于工业厂区雨水管网优化设计的对比表格, 可以得出雨水管网可靠性优化设计的以下结论:

(1) 表1中均可以看出, 工业厂区雨水管网设计中, 管长、管径、流速、设计流量、管道输水能力等都是影响管网设计的主要影响因素, 它们一方面影响管网在使用过程中的可靠程度, 另一方面也会影响工程造价。

(2) 可靠性设计方法中的管径一般比常规方法设计的管径要大些, 同时坡度也有所增加。这样伴随的结果就是后者的管网设计总造价要大于一般方法的造价, 上述结果显示可靠性设计的造价为, 大于一般方法设计产生的造价。这主要是可靠性的设计对整个工业厂区的要求更高, 约束条件如管径、埋深等都会产生比较大的影响, 进而提高了管网的施工费用以及材料费用等, 但是管网在使用过程中的可靠性、安全性以及使用性能却得到了提高。

(3) 从表格1可以看出, 可靠性优化设计中的可靠度Ps均大于一般方法, 如管径为400, 600的管道, 可靠度分别为0.5608以及0.8623, 这充分显示出引进可靠性的设计方法对管网的设计可靠程度更高, 且考虑的因素也随之更多。

(4) 通过上述表格的分析比较, 可以看出当前管网设计中考虑可靠性优化设计造价高, 对可靠性设计分析产生一定的难度。但是这种费用带来的后续维护、检查等会相对于一般方法较低, 为此要对可靠性优化设计方法加以重视, 提高整个工业厂区雨水管网的设计可靠程度以及整个使用周期的总费用。

(5) 影响雨水管网可靠性优化设计指标当中, 各个影响因素都占有重要的比重。其中, 影响程度最大的因素是管网的设计流量, 其次是管径、计算模型系数、水力坡度等。

5总结

本文将工程结构可靠性设计基本理论和工业厂区项目的实际情况相结合, 对工业厂区的雨水管网设计进行了研究和探讨, 并给定出了两种方法的优缺点, 试图对工业厂区以及类似的项目提供一定的借鉴和指导作用。

摘要：笔者通过阐述雨水管网可靠性设计国内外研究现状, 从管道、流速等几个方面进行了雨水管网可靠性优化设计影响因素分析, 提出了雨水管网可靠性优化设计的程序和模型。最后, 从一般方法、基于可靠性两种角度进行了分析比较, 结果显示可靠性分析对雨水管网设计意义更大。

关键词：雨水管网,可靠性,管道,流速

参考文献

[1]黄卫华, 严瑞玲.基于城市道路雨水管网系统设计可靠性研究[J].理论前沿, 2001, 8:199-201.

[2]高延红, 张俊芝, 丁春生, 等.基于可靠性的屋面雨水排水沟的设计[J].给水排水, 2004, 30 (2) :52-54.

[3]郭宇峰.雨水管网多目标优化设计的探讨[J].山西建筑, 2011, 37 (21) :121-122.

[4]Mark, o, Wennberg, C., Kalken, T.V.Risk analysis for sewer systems based on numerical modelling and GIS[J].Safety Science, 1998, 30 (1-2) :99-106.