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摘要:
隨著人們對社會環境和生產環境認識的提高,建設“花園式工廠”越來越受到人們的重視。根據多年的石油化工企業總圖設計的工作經驗,本文運用規劃和建筑學原理,在總平面、豎向、道路、管線設計以及綠化規劃方面,系統地闡述了如何進行石油化工企業廠區的空間與環境設計。
關鍵詞:
石油化工;廠區;總圖設計;建構筑物空間環境
1概述
隨著社會的不斷進步及觀念的更新,人們已經注意到工廠在城市中的地位和作用:它不僅能推動城市經濟的發展、為城市提供財富和就業機會,同時也給城市面貌、城市環境甚至城市的布局和發展帶來重要影響,它以特有的方式塑造城市景觀、影響著城市環境。而且人們對工作環境的要求也不斷提高,這就決定了石油化工企業廠區的總圖設計也已不再僅僅停留在滿足生產工藝流程和防火規范的基礎上,而越來越重視工廠的空間與環境設計,創造“花園式工廠”的理念越來越被重視。石油化工企業廠區的總圖設計不同于城市居住區的總圖設計。城市居住區以建筑物為主,因此,其處理手法靈活豐富,可以通過改變建筑物的組合、色彩、外部立面形式以及連接建筑物的道路等不同方法來構成不同的建筑空間,再結合居住區綠化設計,創造優美的環境。而石油化工廠則不同,它主要由各種儲罐、工藝裝置、動力及輔助設施等單元構成,通過道路和工藝管廊將各單元連成一體,共同構成了石油化工企業廠區的空間設計。因此,在進行石油化工企業廠區的總圖設計時,為了滿足生產工藝流程,降低能耗,節省投資的需要,一般都按功能分區進行布置,形成了工廠的工藝裝置區、儲運罐區、裝卸區、動力及輔助設施區以及工廠的管理區。整個廠區(特別是生產區)一般都是按比較規整的行列式、方格式等方式布置。因此,石油化工企業廠區的總圖設計時,要求很好地處理好建構筑物空間和環境設計。石油化工企業廠區的總圖設計主要包含以下幾方面內容:總平面布置、豎向布置、道路設計、管線設計以及綠化規劃設計。石油化工企業廠區的空間與環境設計是在滿足工廠生產功能的前提下,力爭創造優美的生產環境,構成全廠的良好空間。本文分別就工廠總體設計的主要內容與廠區空間與環境設計的關系進行分析、論述。
2總平面布置過程中的建構筑物空間與環境布局
石油化工企業廠區的地理環境及自然條件是客觀存在的,邊界條件及周邊關系一般為城市規劃所確定的。作為廠區的規劃設計只能在尊重客觀條件的前提下充分利用環境的有利條件,合理進行規劃布局,既要功能合理適用,又要讓人感覺到舒適美觀,獨有特色。
2.1進行功能分區
功能分區是總平面布置的重要內容,也是建構筑物空間與環境布局設計的一個重要方面。根據國家標準的要求,石油化工廠區一般可分為:工藝裝置區、液體儲罐區、動力及公用工程設施區、輔助設施區、倉庫及裝卸設施區、生產及行政管理設施區、火炬設施區。
2.2確定廠區平面布置方式及立體構成
功能明確后,根據工廠的組成單元確定廠區平面布置方式及立體構成。現代的石化企業大多運用聯合布置方式,采用集中的變配電室和DCS控制室,不僅節約土地,而且管線、道路的工程量也相應減少,大大降低能耗和投資。與此同時,還應考慮到建構筑物空間的立體構成。主要從以下幾方面考慮:(1)制高點的確定。一般來說,廠區內高大的建構筑物比較醒目,往往容易從群體中脫穎而出,對整個廠區的空間構圖具有非常重要的作用。在石油化工廠中,類似的設備很多,如:裝置的塔、爐、煙囪等。在平面布置中可根據其垂直度較高的造型特點,采取相應的輕化、美化處理,調整與人的直接比例關系,以增強其藝術表現力。(2)優化頂面設計。利用屋頂形式的變化來調整立體化布置的建筑外部空間。在以往的石化企業廠區設計中,一般不注意屋頂的變化,從而導致整個廠區的生產用房千篇一律。(3)高低結合,錯落有致的效果。
2.3公共活動空間的設置
公共活動空間是指專為人員的暫留、休息、集散、聚會、活動所提供的公共交往性空間。石化企業廠區的公共活動空間主要包括:綜合樓(含辦公、環保監測、中心化驗等)、食堂、浴室、廣場等。這些內容往往與工廠對外聯系的主要出入口緊密相關,是工廠性質和面貌的重要象征,設計時應充分體現花園式工廠的理念,特別要重視綠化和環保的元素,并與周圍環境相協調。廠內廣場作為全廠序列空間的起始點,其空間景物的布置宜采用固定景物和可變景物相結合的形式,既可強調總體氣氛,又可生成局部變化。
3豎向布置過程中的建構筑物空間與環境布局
3.1充分利用自然地形和現有地物
保護自然生態環境,盡量保留原有植被和自然景觀,已經成為工廠設計的一項重要原則。充分利用坡地、洼地、河溝等自然地形,可以避免大量的填方、挖方,節約投資;同時也可以組織建構筑物空間與環境布局,對空間的序列和某一視覺空間的構圖,起到意想不到的效果。(1)利用自然地勢組景。利用自然地勢如河流、坡道等進行修飾調整以獲得較好的空間環境景觀。在坡地上進行平面或分層綠化,形成仰視、俯視的景觀。保留已有河道,形成流動的水景。(2)建筑物平行或垂直等高線布置。不同的布置方式可獲得不同的視覺效果。建筑物平行等高線布置,可減少土方量,使得建筑物與四周環境結合比較自然;建筑物垂直等高線布置分為階梯式廠房和階梯式地面兩種形式,可增加層次感。(3)合理利用自然高差。根據生產工藝流程,石化企業廠區內的某些設施本身就需要放在高處或低處,結合自然地形,對其進行合理設置,不僅可以節約投資,而且可以形成層次感,創造良好的景觀效果。
3.2利用豎向設計中形成的人工界面組織形成景觀
在石化企業的豎向設計中,由于各種需要,會形成擋土墻、排水溝、臺階等人工界面,這些人工界面具有限定空間、集注視線的作用,應因勢利導,既滿足工程技術的要求,又要力求自然美觀。以四川某瀝青廠為例,該廠自然地形起伏較大,為減少土方量,豎向設計采用臺階式布置,這樣便形成擋土墻和護坡,在連接道路處還設置了臺階。護坡以草皮覆蓋,中間配以不同的灌木形成不同的立體圖案,擋土墻隨道路設計成弧狀,配上不銹鋼欄桿、水磨石踏步,以及懸吊、上爬的植物,形成了自然的立體景觀。
4道路設計過程中的建構筑物空間與環境布局
石油化工企業廠區內的道路除了運輸、消防、檢修、交通的作用外,還是聯系各個建筑空間的紐帶,是環境布局設計的載體,因此又是工廠線性流動的參觀走廊。石油化工企業廠區內的生產區道路一般為規則的正交形狀,而輔助設施和管理區則相對靈活的多,可以因地制宜,適當改變道路走向,優化工藝管線走向,同時輔以不同的建構筑物,既節省投資降低能耗,又形成不同的空間分隔。
4.1道路空間設計要注意節奏與視焦點的選擇
道路空間設計可通過分隔法、有組織的安排景點形成視覺中心等方法形成節奏。以廣東某石化廠為例,該廠受地形限制,整個廠區呈狹長的船形,廠區的主要交通要道很長,沿途經過辦公樓、宿舍、食堂、化驗中心、輔助設施區、裝置區、罐區、裝卸區,為創造好的視覺效果,該廠沿道路兩側根據不同區域進行不同的綠化。行走在該條道路上,映入眼簾的是賞心悅目的各種觀賞植物。
4.2道路空間的流向引導
在一些大型石化廠內,為滿足人流、車流的通行順暢和交通安全,廠內道路應有明確的指向和必要的視距,采用指向性、流動性較強的標志進行方向誘導,增加其空間動感,以豐富道路景觀。
5管廊布置中的空間與環境布局
在石油化工企業廠區內,功能各異的工藝管線特別是成排的管線連同管架構成廠區內獨特的景觀。從建筑藝術的觀點看,其連續性強,可形成很強的透視感,通過工藝管廊連接工廠的各個單元,增強了工廠的整體性。此外,為區別各種管線的功能,往往給其涂上不同的顏色,這大大增強了管線的可視效果。與不同的綠化相配置,可豐富廠區內景觀。
6綠化規劃中的建筑空間與環境布局
在現代化工廠的設計中,綠化規劃是不可缺少的重要內容。在綠化規劃時應建立全廠的綠化系統,使點、線、面有機結合,按實際情況進行景區劃分,并根據工程性質選擇合適的綠化類型,達到美化環境、降低污染的目的,充分體現“花園式工廠”的理念。
6.1管理區的綠化
管理區是石油化工企業廠區綠化規劃的重點區域,也是靈活性最大的區域。該區的綠化要有一定的視野開闊度,并保持一定的空間空量;與其他區相鄰的一側,宜混合種植灌木、喬木和綠籬,構成多層次綠化;平面和空間還應有明確的指向性和清晰的視距;要與建筑物、周邊建筑小品相結合,建筑物可以垂直綠化;綠色植物的選擇要盡可能展現企業文化,以主題鮮明、美觀大方為主,充分突出工廠的特性和環境的總體效果。
6.2生產區的綠化
該區綠化應著重內部空間的連續性,以服從生產的功能為主。可根據實際情況的不同采用水平式、下沉式、臺地式、坡地式等形式。其中水平式是人們經常采用的方式,可以通過改變植被來獲得不同的效果;下沉式、臺地式比較適合于臺階式布置的廠區,因為有了垂直方向的變化,增加景觀的層次感;坡地式可擴大綠化覆蓋面積,并可通過各種圖案豐富綠化景觀,還可增大道路與建筑兩個界面的空間感。
6.3道路的綠化
道路的綠化是道路空間的垂直限定構件,可以起到增強道路的透視感、連續性和劃分空間的作用。廠內道路是連接內外交通的紐帶,職工上下班人流集中,車輛來往頻繁,地上地下管道,電線縱橫交叉,都給綠化帶來了一定的困難。道路綠化應滿足庇蔭、防塵、降低噪音、交通運輸安全及美觀等要求,應根據道路等級以及在廠區的位置、兩側建構筑物的性質和對綠化的不同要求,選擇不同的綠化類型。為增加道路空間的層次感,一般道路綠化均采用鋪砌草皮、種植灌木和行道樹的混合式綠化方式。行道樹宜選擇樹形高大、枝葉繁茂的樹種,為避免單調和雜亂無章,行道樹排列要講究空間的疏密和變化;為豐富綠化景觀,不同的道路可選用不同的樹種,但要注意搭配合理,以保持綠色空間的協調性和連續性。
7結語
石油化工企業廠區的空間與環境設計的理論研究和實踐活動與城市居住區相比,還比較落后和貧乏。不同石油化工企業由于產品構成的不同,又增加了廠區空間與環境設計的復雜性。以往的工廠設計,往往更注重廠區的生產性、功能性,而忽略對工廠空間與環境的設計。石油化工企業廠區的空間與環境設計尚處在起步階段,還需要社會各方面的重視。隨著人們對社會環境和生產環境的提高,更多的人認識到工廠環境和工廠形象的重要性,工廠的空間與環境設計也將逐步得到重視,逐步走向成熟,建設“花園式工廠”越來越受到人們的寵愛,這也給工廠總圖設計工作者帶來創造的動力,并賦予了新的使命。
參考文獻:
[1]GB50984-2014,石油化工工廠布置設計規范[S].
作者:朱閆麗 單位:海工英派爾工程有限公司