前言
工廠總平面布置是水泥廠設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，處于水泥廠設(shè)計(jì)中總攬全局的地位，它涉及到城市規(guī)劃、水泥工藝、交通運(yùn)輸、建筑美學(xué)、工程地質(zhì)、氣象環(huán)保等專業(yè)學(xué)科，目的是將水泥廠各系統(tǒng)組成科學(xué)合理的有機(jī)整體，形成生產(chǎn)流程簡(jiǎn)捷、物料運(yùn)輸順暢、平面布局緊湊、空間利用有效、環(huán)境綠化優(yōu)美的現(xiàn)代化工廠。
水泥廠總平面創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原則。1）節(jié)約集約用地，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展；2）統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，遠(yuǎn)近兼顧，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展空間；3）平面布局緊湊、功能分區(qū)科學(xué)合理，工藝流程順捷；4）因地制宜，充分利用場(chǎng)地條件，以節(jié)省投資；5）優(yōu)化工廠運(yùn)輸系統(tǒng)，降低工廠運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，減少能源消耗；6）綠化廠區(qū)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，做到人與自然和諧發(fā)展。
以下結(jié)合近幾年設(shè)計(jì)的水泥廠總平面布置，介紹總平面創(chuàng)新設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用。
1 節(jié)約集約用地，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展
近20年來(lái)，水泥建設(shè)項(xiàng)目在節(jié)約用地方面已經(jīng)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50295-1999）規(guī)定4000噸級(jí)水泥廠占地面積小于32萬(wàn)m2，目前新建兩條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線占地面積基本控制在35萬(wàn)m2。以下是節(jié)約用地的幾點(diǎn)措施和看法。
1）水泥廠規(guī)模大型化。建一個(gè)大型水泥廠比建小型水泥廠單位占地面積要小得多，規(guī)模大型化是在保證產(chǎn)能前提下有效降低水泥廠單位占地面積和總占地面積的主要途徑。
2）裝備大型化、工藝流程先進(jìn)化。這是水泥廠規(guī)模大型化的關(guān)鍵。天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院多年以來(lái)一直致力于新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)了一大批適合中國(guó)國(guó)情、具有高可靠性的國(guó)際水平的新技術(shù)、新裝備，如兩檔支撐回轉(zhuǎn)窯、第四代冷卻機(jī)、大型單段錘式破碎機(jī)、5000噸級(jí)原料輥式磨、大型輥壓機(jī)等，很大程度上壓縮了工藝單元的空間，使主廠房有條件實(shí)現(xiàn)聯(lián)合布置，從根本上節(jié)約用地。
3）運(yùn)輸方式的變化。以前我國(guó)水泥廠的運(yùn)輸多以鐵路方式為主，廠內(nèi)鐵路的布置不可避免地在總圖上產(chǎn)生三角形的空隙地帶，用地面積較大。近年來(lái)，隨著水泥廠分布密度的改變及公路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，物料運(yùn)輸主要采用膠帶機(jī)、道路和管道等方式，各主要車間可以按工藝流程布置，使廠區(qū)更加緊湊，從而減少了占地面積。
4）聯(lián)合、集中布置工藝車間，提高一體化程度。聯(lián)合布置是指不同主要生產(chǎn)工藝車間聯(lián)合布置在一起，既縮短運(yùn)輸距離，節(jié)省能源，又節(jié)約用地；集中布置是指將工廠中分立的建構(gòu)筑物盡可能地集中，以減少占地。如在滿足消防、檢修的前提下，將生料磨及廢氣處理、窯尾、窯中、窯頭、熟料庫(kù)及煤磨緊密地聯(lián)系在一起，形成連續(xù)的生產(chǎn)流程；輔助原料、煤均化設(shè)施及儲(chǔ)存堆棚予以聯(lián)合，其中物料堆棚采用高站臺(tái)低貨位方式，可在保證儲(chǔ)量的同時(shí)減少占地面積；耐火材料庫(kù)與綜合材料庫(kù)、循環(huán)水泵房等集中，以節(jié)省消防空地。在海螺荻港2×2500t/d生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中將兩套燒成系統(tǒng)合并，煤粉制備系統(tǒng)集中布置，回轉(zhuǎn)窯共用一套支架，原料調(diào)配、生料庫(kù)、熟料庫(kù)共用，有效地減少占地面積。
5）露天化布置。在滿足生產(chǎn)可靠的前提下，煤磨、生料立磨、水泥立磨、收塵器、庫(kù)頂、輸送廊道等盡量采用露天化布置，既可減少車間的占地面積，又大幅度降低土建投資。
6）立體化布置，將水泥廠中的設(shè)施通過(guò)豎向發(fā)展減少平面占地。如窯尾電力室置于窯尾塔架底部，窯頭、生料磨電力室置于收塵器下部，一些空壓機(jī)及水道設(shè)施設(shè)于主廠房?jī)?nèi)部，將相當(dāng)一部分輔助設(shè)施“住進(jìn)高樓”，從而大大節(jié)省用地。
7）在廠址選擇階段應(yīng)嚴(yán)格遵守《中華人民共和國(guó)土地管理法》的有關(guān)規(guī)定，盡量不占或少占耕地，充分利用山坡地、劣地、荒地建廠。
8）合理確定通道寬度。水泥廠的通道寬度主要考慮道路、管線、排水溝、發(fā)展預(yù)留等因素，在設(shè)計(jì)中應(yīng)予以統(tǒng)一規(guī)劃。避免管線曲折迂回，必要時(shí)給水管線可敷設(shè)于人行道下，雨水排水管溝設(shè)在道路下，壓縮空氣管道利用輸送廊道，動(dòng)力設(shè)施靠近負(fù)荷中心，架空管線集中共架布置、地下管線采用綜合管溝，以最小的通道寬度滿足生產(chǎn)需要。
9）輔助生產(chǎn)設(shè)施社會(huì)化。隨著社會(huì)的發(fā)展，水泥廠的輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用工程設(shè)施、生活福利設(shè)施都可充分利用社會(huì)資源。
10）淡化廠前區(qū)。2008年，國(guó)家發(fā)布實(shí)施了《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)》，規(guī)定工業(yè)企業(yè)所需行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施用地面積不得超過(guò)工業(yè)項(xiàng)目總用地面積的7％。水泥廠廠前區(qū)可僅布置辦公樓、食堂、倒班宿舍等設(shè)施，必要時(shí)中控室與辦公樓合并。
11）施工場(chǎng)地統(tǒng)一規(guī)劃?？傮w布署中應(yīng)在建設(shè)用地范圍內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃施工場(chǎng)地，嚴(yán)格控制修建臨時(shí)設(shè)施，合理利用下期工程和物料儲(chǔ)存場(chǎng)作為臨時(shí)施工場(chǎng)地，避免施工場(chǎng)地的位置影響主車間的建設(shè)，拆了又建；離主車間距離較遠(yuǎn)，增加了施工成本；超出了征地范圍，占用了耕地。
通過(guò)以上措施，我院2002年設(shè)計(jì)的荻港海螺水泥廠（兩條2500t/d及一條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，無(wú)水泥粉磨系統(tǒng)）占地面積僅188142m2，是當(dāng)年同類工程占地最少的。工程實(shí)踐表明，只要在總平面設(shè)計(jì)中做到與時(shí)俱進(jìn)、積極創(chuàng)新，就可達(dá)到節(jié)約土地的目的。