石油化工企业厂区的环境设计研究

石油化工企业厂区的环境设计研究

摘要:

随着人们对社会环境和生产环境认识的提高,建设“花园式工厂”越来越受到人们的重视。根据多年的石油化工企业总图设计的工作经验,本文运用规划和建筑学原理,在总平面、竖向、道路、管线设计以及绿化规划方面,系统地阐述了如何进行石油化工企业厂区的空间与环境设计。

关键词:

石油化工;厂区;总图设计;建构筑物空间环境

1概述

随着社会的不断进步及观念的更新,人们已经注意到工厂在城市中的地位和作用:它不仅能推动城市经济的发展、为城市提供财富和就业机会,同时也给城市面貌、城市环境甚至城市的布局和发展带来重要影响,它以特有的方式塑造城市景观、影响着城市环境。而且人们对工作环境的要求也不断提高,这就决定了石油化工企业厂区的总图设计也已不再仅仅停留在满足生产工艺流程和防火规范的基础上,而越来越重视工厂的空间与环境设计,创造“花园式工厂”的理念越来越被重视。石油化工企业厂区的总图设计不同于城市居住区的总图设计。城市居住区以建筑物为主,因此,其处理手法灵活丰富,可以通过改变建筑物的组合、色彩、外部立面形式以及连接建筑物的道路等不同方法来构成不同的建筑空间,再结合居住区绿化设计,创造优美的环境。而石油化工厂则不同,它主要由各种储罐、工艺装置、动力及辅助设施等单元构成,通过道路和工艺管廊将各单元连成一体,共同构成了石油化工企业厂区的空间设计。因此,在进行石油化工企业厂区的总图设计时,为了满足生产工艺流程,降低能耗,节省投资的需要,一般都按功能分区进行布置,形成了工厂的工艺装置区、储运罐区、装卸区、动力及辅助设施区以及工厂的管理区。整个厂区(特别是生产区)一般都是按比较规整的行列式、方格式等方式布置。因此,石油化工企业厂区的总图设计时,要求很好地处理好建构筑物空间和环境设计。石油化工企业厂区的总图设计主要包含以下几方面内容:总平面布置、竖向布置、道路设计、管线设计以及绿化规划设计。石油化工企业厂区的空间与环境设计是在满足工厂生产功能的前提下,力争创造优美的生产环境,构成全厂的良好空间。本文分别就工厂总体设计的主要内容与厂区空间与环境设计的关系进行分析、论述。

2总平面布置过程中的建构筑物空间与环境布局

石油化工企业厂区的地理环境及自然条件是客观存在的,边界条件及周边关系一般为城市规划所确定的。作为厂区的规划设计只能在尊重客观条件的前提下充分利用环境的有利条件,合理进行规划布局,既要功能合理适用,又要让人感觉到舒适美观,独有特色。

2.1进行功能分区

功能分区是总平面布置的重要内容,也是建构筑物空间与环境布局设计的一个重要方面。根据国家标准的要求,石油化工厂区一般可分为:工艺装置区、液体储罐区、动力及公用工程设施区、辅助设施区、仓库及装卸设施区、生产及行政管理设施区、火炬设施区。

2.2确定厂区平面布置方式及立体构成

功能明确后,根据工厂的组成单元确定厂区平面布置方式及立体构成。现代的石化企业大多运用联合布置方式,采用集中的变配电室和DCS控制室,不仅节约土地,而且管线、道路的工程量也相应减少,大大降低能耗和投资。与此同时,还应考虑到建构筑物空间的立体构成。主要从以下几方面考虑:(1)制高点的确定。一般来说,厂区内高大的建构筑物比较醒目,往往容易从群体中脱颖而出,对整个厂区的空间构图具有非常重要的作用。在石油化工厂中,类似的设备很多,如:装置的塔、炉、烟囱等。在平面布置中可根据其垂直度较高的造型特点,采取相应的轻化、美化处理,调整与人的直接比例关系,以增强其艺术表现力。(2)优化顶面设计。利用屋顶形式的变化来调整立体化布置的建筑外部空间。在以往的石化企业厂区设计中,一般不注意屋顶的变化,从而导致整个厂区的生产用房千篇一律。(3)高低结合,错落有致的效果。

2.3公共活动空间的设置

公共活动空间是指专为人员的暂留、休息、集散、聚会、活动所提供的公共交往性空间。石化企业厂区的公共活动空间主要包括:综合楼(含办公、环保监测、中心化验等)、食堂、浴室、广场等。这些内容往往与工厂对外联系的主要出入口紧密相关,是工厂性质和面貌的重要象征,设计时应充分体现花园式工厂的理念,特别要重视绿化和环保的元素,并与周围环境相协调。厂内广场作为全厂序列空间的起始点,其空间景物的布置宜采用固定景物和可变景物相结合的形式,既可强调总体气氛,又可生成局部变化。

3竖向布置过程中的建构筑物空间与环境布局

3.1充分利用自然地形和现有地物

保护自然生态环境,尽量保留原有植被和自然景观,已经成为工厂设计的一项重要原则。充分利用坡地、洼地、河沟等自然地形,可以避免大量的填方、挖方,节约投资;同时也可以组织建构筑物空间与环境布局,对空间的序列和某一视觉空间的构图,起到意想不到的效果。(1)利用自然地势组景。利用自然地势如河流、坡道等进行修饰调整以获得较好的空间环境景观。在坡地上进行平面或分层绿化,形成仰视、俯视的景观。保留已有河道,形成流动的水景。(2)建筑物平行或垂直等高线布置。不同的布置方式可获得不同的视觉效果。建筑物平行等高线布置,可减少土方量,使得建筑物与四周环境结合比较自然;建筑物垂直等高线布置分为阶梯式厂房和阶梯式地面两种形式,可增加层次感。(3)合理利用自然高差。根据生产工艺流程,石化企业厂区内的某些设施本身就需要放在高处或低处,结合自然地形,对其进行合理设置,不仅可以节约投资,而且可以形成层次感,创造良好的景观效果。

3.2利用竖向设计中形成的人工界面组织形成景观

在石化企业的竖向设计中,由于各种需要,会形成挡土墙、排水沟、台阶等人工界面,这些人工界面具有限定空间、集注视线的作用,应因势利导,既满足工程技术的要求,又要力求自然美观。以四川某沥青厂为例,该厂自然地形起伏较大,为减少土方量,竖向设计采用台阶式布置,这样便形成挡土墙和护坡,在连接道路处还设置了台阶。护坡以草皮覆盖,中间配以不同的灌木形成不同的立体图案,挡土墙随道路设计成弧状,配上不锈钢栏杆、水磨石踏步,以及悬吊、上爬的植物,形成了自然的立体景观。

4道路设计过程中的建构筑物空间与环境布局

石油化工企业厂区内的道路除了运输、消防、检修、交通的作用外,还是联系各个建筑空间的纽带,是环境布局设计的载体,因此又是工厂线性流动的参观走廊。石油化工企业厂区内的生产区道路一般为规则的正交形状,而辅助设施和管理区则相对灵活的多,可以因地制宜,适当改变道路走向,优化工艺管线走向,同时辅以不同的建构筑物,既节省投资降低能耗,又形成不同的空间分隔。

4.1道路空间设计要注意节奏与视焦点的选择

道路空间设计可通过分隔法、有组织的安排景点形成视觉中心等方法形成节奏。以广东某石化厂为例,该厂受地形限制,整个厂区呈狭长的船形,厂区的主要交通要道很长,沿途经过办公楼、宿舍、食堂、化验中心、辅助设施区、装置区、罐区、装卸区,为创造好的视觉效果,该厂沿道路两侧根据不同区域进行不同的绿化。行走在该条道路上,映入眼帘的是赏心悦目的各种观赏植物。

4.2道路空间的流向引导

在一些大型石化厂内,为满足人流、车流的通行顺畅和交通安全,厂内道路应有明确的指向和必要的视距,采用指向性、流动性较强的标志进行方向诱导,增加其空间动感,以丰富道路景观。

5管廊布置中的空间与环境布局

在石油化工企业厂区内,功能各异的工艺管线特别是成排的管线连同管架构成厂区内独特的景观。从建筑艺术的观点看,其连续性强,可形成很强的透视感,通过工艺管廊连接工厂的各个单元,增强了工厂的整体性。此外,为区别各种管线的功能,往往给其涂上不同的颜色,这大大增强了管线的可视效果。与不同的绿化相配置,可丰富厂区内景观。

6绿化规划中的建筑空间与环境布局

在现代化工厂的设计中,绿化规划是不可缺少的重要内容。在绿化规划时应建立全厂的绿化系统,使点、线、面有机结合,按实际情况进行景区划分,并根据工程性质选择合适的绿化类型,达到美化环境、降低污染的目的,充分体现“花园式工厂”的理念。

6.1管理区的绿化

管理区是石油化工企业厂区绿化规划的重点区域,也是灵活性最大的区域。该区的绿化要有一定的视野开阔度,并保持一定的空间空量;与其他区相邻的一侧,宜混合种植灌木、乔木和绿篱,构成多层次绿化;平面和空间还应有明确的指向性和清晰的视距;要与建筑物、周边建筑小品相结合,建筑物可以垂直绿化;绿色植物的选择要尽可能展现企业文化,以主题鲜明、美观大方为主,充分突出工厂的特性和环境的总体效果。

6.2生产区的绿化

该区绿化应着重内部空间的连续性,以服从生产的功能为主。可根据实际情况的不同采用水平式、下沉式、台地式、坡地式等形式。其中水平式是人们经常采用的方式,可以通过改变植被来获得不同的效果;下沉式、台地式比较适合于台阶式布置的厂区,因为有了垂直方向的变化,增加景观的层次感;坡地式可扩大绿化覆盖面积,并可通过各种图案丰富绿化景观,还可增大道路与建筑两个界面的空间感。

6.3道路的绿化

道路的绿化是道路空间的垂直限定构件,可以起到增强道路的透视感、连续性和划分空间的作用。厂内道路是连接内外交通的纽带,职工上下班人流集中,车辆来往频繁,地上地下管道,电线纵横交叉,都给绿化带来了一定的困难。道路绿化应满足庇荫、防尘、降低噪音、交通运输安全及美观等要求,应根据道路等级以及在厂区的位置、两侧建构筑物的性质和对绿化的不同要求,选择不同的绿化类型。为增加道路空间的层次感,一般道路绿化均采用铺砌草皮、种植灌木和行道树的混合式绿化方式。行道树宜选择树形高大、枝叶繁茂的树种,为避免单调和杂乱无章,行道树排列要讲究空间的疏密和变化;为丰富绿化景观,不同的道路可选用不同的树种,但要注意搭配合理,以保持绿色空间的协调性和连续性。

7结语

石油化工企业厂区的空间与环境设计的理论研究和实践活动与城市居住区相比,还比较落后和贫乏。不同石油化工企业由于产品构成的不同,又增加了厂区空间与环境设计的复杂性。以往的工厂设计,往往更注重厂区的生产性、功能性,而忽略对工厂空间与环境的设计。石油化工企业厂区的空间与环境设计尚处在起步阶段,还需要社会各方面的重视。随着人们对社会环境和生产环境的提高,更多的人认识到工厂环境和工厂形象的重要性,工厂的空间与环境设计也将逐步得到重视,逐步走向成熟,建设“花园式工厂”越来越受到人们的宠爱,这也给工厂总图设计工作者带来创造的动力,并赋予了新的使命。

参考文献:

[1]GB50984-2014,石油化工工厂布置设计规范[S].

作者:朱闫丽 单位:海工英派尔工程有限公司