危险废物处理场总平面设计的探讨
2011-04-10林伯伟曲卫国
林伯伟,熊 辉,曲卫国
(1.中国市政工程华北设计研究总院,天津 300074;2.宜昌市固废公司,湖北 宜昌 443000)
危险废物处理场总平面设计的探讨
林伯伟1,熊 辉2,曲卫国1
(1.中国市政工程华北设计研究总院,天津 300074;2.宜昌市固废公司,湖北 宜昌 443000)
简述了危险废物处理场总平面设计的重要性和制约因素,结合苏州危险废物填埋场工程实例,就总平面布置、竖向、道路和绿化等方面的设计进行探讨。
危险废物;总平面设计;制约因素
1 危险废物处理场总平面设计的重要性
危险废物因其特有的性质,对生态环境和人类健康构成严重的危害。国家环保部等有关部门于2003年制定了《全国危险废物和医疗废物处置设计建设规划》,在全国建设31个综合性危险废物处理场。由于危险废物处理场功能设施较多,处理场建设越来越体现了系统化、组织化、专业化、工业化、集约化原则,在设计过程中要解决的各种制约因素多、且专业而具体,同时凸现出深度和广度变化的特点,因此总平面设计显得尤为重要。
总平面设计是场地设计在工程设计中的技术性、功能性、工程性的应用,过去一些危险废物处理项目往往注重于单体方案设计,对总平面设计既没有足够的重视,又缺乏实际的综合协调能力,往往变成了单体方案的简单总平面化,导致的直接结果是与总平面使用功能的矛盾,同时反过来降低了单体方案的质量,使整个处理场出现结构性矛盾,影响处理场的正常使用,造成社会资源的浪费。因此,笔者以苏州危险废物填埋场工程为例,对总平面设计的相关内容进行分析。
2 危险废物处理场总平面设计的制约因素[1]
总平面设计受各方面因素的制约,从城市规划到相关法规规范、场地现状、工艺功能要求等。实际设计中要从各种制约因素入手,综合解决各种矛盾,反复推敲、调整、比较后才能确定最终方案。其主要制约因素有:①城市规划要求。厂址所在区域位置对总平面的控制体现在对用地性质和布局结构的控制上,以规划条件书等形式制约总平面设计,包括用地性质、用地范围、建筑高度、容积率、绿化率、建筑物后退红线以及场地交通出入口等内容,影响和决定着场地布局形态。②相关规范的要求。主要体现一些具体的功能和技术上的制约,是总平面设计的基本依据和原则。如《工业企业总平面设计规范》和《建筑设计防火规范》及危险废物处理场专业规范、标准等,对场地内建筑物的布局、相邻关系、道路设置、对外出入口、绿化、管线、竖向设计、建筑防火间距、消防等问题均有严格的限制。③危险废物处理场的综合功能要求。这是总平面设计的直接依据之一,也是总平面设计最终实现的目标。总平面设计的成果实现了场地内各种使用功能需求,并进一步影响建筑物内部的使用功能。④场地的自然条件、地形地貌、水文地质等现状要求。⑤业主个性化的要求,某种程度上表现为地理风水方面的要求。
3 苏州固体废物项目总图设计分析
3.1 项目概况
苏州固体废物填埋场项目场址位于苏州市吴中区木渎镇姑苏村七子山北坡3号和4号山坳,周边有苏能垃圾焚烧发电厂、刑场、坟园和七子山生活垃圾填埋场。场区属浅丘陵山区,山体走向为近东西向,场址地形为小山坳沟谷,呈向西敞口的“箕形”。目前整个场地基底地势较为平坦,但边坡较陡,局部地区达1∶1以下,进场路从西侧接入。
本工程为工业固废安全填埋场,按功能分区为安全填埋场区和综合区2部分。综合区主要包括:门卫计量及办公室、化验室及配电间和固化预处理车间(由于用地的限制,将这些多功能设施合建为1个建筑物)。安全填埋区主要包括系统导排设施、拦渣坝、渗沥液调节池、截洪沟和废水处理站等。
处理场整体运作流程:废物(主要为飞灰)进厂经接收、检验、检斤后进行固化预处理,化验合格后运至安全填埋场填埋;填埋区产生的渗沥液集中排至渗沥液调节池,经废水处理站处理后,用于固化预处理。后勤管理统一安排在生活垃圾焚烧发电厂的综合办公区内。
3.2 总平面布置
1)项目所在地为苏州环保产业园,在用地性质方面为市政环保用地,而本项目为环保项目,因此在用地性质和城市规划方面不存在制约因素,其总布局最基本原则为结合现状地形,在满足处理规模和填埋库容的要求下,降低工程投资,尽量延长安全填埋场的使用年限,突显总平面设计中满足处理场综合功能的要求。
2)根据处理场运作流程和场地地形条件,整个填埋区布置在东侧的山凹,在刑场的东边谷口处设置拦渣坝,将拦渣坝的上游坡面改为直立,利用钢筋砼扶壁式挡土墙支挡,减少了土坝体积,增加了0.9万m3库容,利用自然地形条件和工程措施实现了库容量最大化。在填埋库区与地界线之间留有10 m的通道,以布置截洪沟、绿化隔离带和边坡护坡;同时结合周边交通状况,把固化预处理车间等布置在场址西面一块正在平整的地块上,减少土方开挖,同时便于开展生产组织。
3)预处理车间需对处理前、后废物的品质进行检验且该车间用电负荷为全场最大,在结合地形、满足系统功能以及降低供电过程中电损耗等因素综合考虑,在预处理车间北侧布置了化验室及配电间,多功能设施合建,减少建筑物占地面积,建筑层高和密度布局满足工艺功能及消防规范等要求。
4)利用刑场南侧,即位于场区中部位置的三角地布置了渗沥液调节池、洗车台和废水处理站。从地势上分析,刑场南侧三角地地形标高低于填埋区,填埋区的渗沥液导排可借助重力汇入调节池,降低运行费用;此外预处理车间固化需生产用水,利用处理站处理后的中水作为生产用水和用于车辆清洗,实现循环经济理念。
5)门卫计量及办公室、清水池等辅助管理区为清洁区域,单独布置在西侧顶端区域,在最小风频下风向、紧邻进场道路,既能满足环保要求并实现全场的管理和明确功能分区,又能满足交通和对外联系便利的要求。
6) 苏州项目整个工程总占地面积6万m2,在布局中心轴线上由西向东依次布局了综合区(辅助管理区、生产区)和填埋区,既实现了场地分区、实体布局,又从宏观上进行大块安排,布置紧凑,体现了总平面设计核心。它确定了各构成元素的各自形态以及元素之间的相互关联,确定了整个场地的基本形态。
3.3 竖向
建设场地一般不能全都处在理想的地势地段,自然地形往往不能满足建、构筑物对场地布置的要求,在场地设计过程中必须进行场地的竖向设计,将场地地形进行竖直方向的调整,充分利用和合理改造自然地形,合理选择设计标高,使之满足建设项目的使用功能要求,成为适宜建设的场地。由于处置场所在位置地势较高,平均黄海高程在22 m以上,根据现场调查,此地不会受洪水的影响。因此厂区各区域的设计高程均结合现场实际地坪和工艺需要来确定,综合区设计高程为31.0 m,废水处理区为22.0 m,坝顶标高30.0 m,实现了土地利用率的提高,优化多功能空间,实现了全场系统功能要求。
由于场区建设在山坳中,其背景为七子山山麓,因此在场地空间和建筑空间上需要设计将山体与场地有机地结合起来。设计首先与建筑设计专业人员沟通,将化验室的楼梯间顶层加高,设计成坡屋顶并挂红瓦,建筑外檐呈欧式风格,打破工业建筑格局单一风格,使得建筑在山体中格外引人注目;其次由于综合区和废水处理区地面高程相差9.0 m,人员通行不太方便,设计利用天桥将废水处理站与综合区挡墙搭接,利用空间通道使得天堑变通途;同样还是由于2个区的高程差,给管线连接造成困难,设计提前在挡墙墙后的不同位置不同高程设置了3个管道井,并留有出线凹槽,将电缆线及控制线、工业用水管线、雨污水管线分别布置其中,不但为施工和今后检修提供方便,也使得挡墙表面平整一体,采取以上措施后,使得总图布置在有形和无形的空间中紧密结合,解决了地形地貌对总平面布置的制约,从而协调了区域之间的相互关系,使得功能分区明确且联系紧密。
3.4 场区道路组织
1)场区道路满足生产要求、物流通畅、线路便捷、人流和物流组织合理;有利于提高运输效率,使场区内、外部运输、装卸、贮存形成一个完整的、连续的运输系统;合理利用地形;运输繁忙的线路,应避免平面交叉。
2)苏州项目道路设计主要由厂外改造路和厂内道路2部分组成。为了避免本工程的生产车辆与七子山生活垃圾填埋场的运输车辆在运输过程中产生平面交叉,特将该生活垃圾填埋场的主要进场道路(宽8.0 m) 改至预处理车间的南侧,并为生活垃圾填埋场预留出通往50 m高程卸车平台的作业路。在预处理车间的东北侧,建设2条道路(宽4.0 m),一条通往拦截坝上的卸料点,一条通往46 m卸车平台,最终实现整个全场物流通畅和满足交通组织的需要。
3)厂外改造路按《厂矿道路设计规范》中露天矿山道路一级有关技术标准执行,厂内道路执行露天矿山道路三级技术标准。根据地形条件,场外道路纵坡6.3%。场内3条道路设计纵坡分别为0.6%、7.4%、6.1%。
3.5 场区绿化
1)绿化布置需与总平面布置统一进行,应根据处理场性质、环境保护及景观要求,结合苏州当地自然条件、植物生态习性、抗污性能和苗木来源,因地制宜进行布置。
2)苏州项目除预处理生产车间等高危车间四周地面基本硬化不做绿化外,场区绿化主要为:沿安全填埋区北侧封场边界外设置约10 m宽的绿化带;各生产车间、建筑物周围空地见缝插针种植草皮、灌木等,并以高阶侧石对绿化边界进行栽石围合,尽可能防止地面污水和脏物等污染绿化用地。树种、草种等根据当地习惯多选用吸尘、吸臭、防毒、枝繁叶茂、易成活的植物(如樟树),植物应含水分多、油脂少,使整个场区建成后绿化、美化。
4 结论
危险废物处理场总平面设计应在总体规划的基础上,根据处理场定位、处置规模、工艺流程、交通运输、环境保护等要求,结合自然条件和周边环境状况,体现循环经济、低碳减排的思想,最终达到技术可行、经济合理的目标。在逻辑层面,总平面设计是个复杂的系统工程;在技术层面,总平面设计人员不仅需要扎实的工程概念,还需有新颖的设计理念。
[1]戴夕华.浅谈总平面设计[J].四川建筑,2009,35(1):117-118.
[2]中国市政工程华北设计研究院.苏州固体废物填埋场工程初步设计文件[R].2006.
[3]GB 50187—1993工业企业总平面设计规范[S].
General Layout Design of Hazardous Waste Treatment Plants
Lin Bowei1,Xiong Hui2,Qu Weiguo1
(1.North China Municipal Engineering Design&Research Institute,Tianjin 300074;2.Yichang Solid Waste Company,Yichang Hubei 443000)
Importance and restrict factors of general layout design about hazardous waste treatment plants were described.Combined with the engineering project of Suzhou Hazardous Waste Landfill Site,some aspects of the design were discussed,such as general layout,vertical direction,roads and greening,and so on.
hazardous waste;general layout design;restrict factor
X705;TU993.3
B
1005-8206(2011) 02-0029-03
2010-07-21
林伯伟(1952—),主要从事总图运输的设计与研究工作,现为中国市政工程华北设计研究总院设计三院专业副总工程师、总图室主任。
E-mail:lbw-11@163.com。
(责任编辑:郑雯)