中石化石油商业储备公司白沙湾项目部 杨厚源
华东管道设计院 刘保战 胡乾彬
长输原油管道站场总图设计部分难点辨析
——以仪长复线安庆输油站为例
中石化石油商业储备公司白沙湾项目部 杨厚源
华东管道设计院 刘保战 胡乾彬
以仪长复线安庆输油末站为例,从站场总图专业设计角度所遇到的几个关键性的问题入手,结合实际逐一对其进行概念性的辨析,并进行归纳总结,以求从中得出有益经验,为日后工程建设提供了良好的借鉴。关键词:土地利用系数 容积率 对比分析 竖向设计 计算机辅助
1.1 概念解释
土地利用系数与容积率作为城市规划中的专有词汇,从概念和使用范围上来讲,既有相似的一面,也有不同的含义。从目前所涉及到的工程分析,用哪一个指标更合适,是一个值得研究的问题。
按照权威的机构对容积率的解释如下所述:
在一般的城市规划工作中,容积率是一个非常重要的概念,它是指一个小区的地上总建筑面积与用地面积的比率。对于发展商来说,容积率决定地价成本在房屋中占的比例,而对于住户来说,容积率直接涉及到居住的舒适度。一个良好的居住小区,高层住宅容积率应不超过5,多层住宅应不超过2,绿地率应不低于30%。但由于受土地成本的限制,并不是所有项目都能做得到。它的内容不仅对城市使用者至关重要,更是规划工作者控制城市建设的一个重要技术手段。因此,它的确定必须建立在科学的基础上,才能引导城市的健康发展。
土地利用系数的概念则是指厂区内建筑物、构筑物、露天仓库及堆场、操作场地、铁路、道路、广场、排水设施、地上及地下管线等所占面积与整个厂区建设用地面积之比,它综合反映出总平面布置的经济合理性和土地利用效率。土地利用系数可用以下公式计算:
土地利用系数=(建筑占地面积+厂区道路面积+工程管网占地面积)/厂区占地面积。
1.2 比较分析
从字面理解可以看出,土地利用系数是用在工业总图规划上的,而容积率则是用在城市为主的规划上。但实际情况却并非如此,在大多数工业总图上,容积率仍旧被广泛应用,但其合理性却大打折扣。为什么会出现这种情况?这是值得探讨的。
首先,从总的概念上讲,工业总图规划与城市规划均属于城市规划这个大类,但是细致地来分析,两者还是有一定区别的。在容积率的概念里,它的各项指标所指代与描述的对象总体还是侧重于小区、办公、商业等城市内建筑,而对于工业总图规划的描述则简单得多。
其次,决定城市中工业总图规划指标的规划者,本身对于城市规划是非常专业的,但是他们对于工业总图规划,却往往是门外汉。工业总图规划与城市规划,在某些方面虽有相似之处,但在一些关键领域却有着本质的差别,不可相提并论。如果仅用容积率来限定工业总图的规划,则会在技术成果上产生非常不良的后果。
再次,工业总图规划,一般由相应的工业院的专业人员设计,对于整个工艺的流程,他们往往比单纯的城市规划人员有更深刻的认识。而相对比城市规划,工业流程在总图规划中的地位重要性可能要远远高于容积率等城市规划概念所提出的的指标。但在实际应用设计过程中,容积率等城市规划提出的指标如果不科学则会严重干扰工业总图的设计,从而给整个项目带来安全、环保等方面的隐患。因此,除城市规划专业设计人员应当加强工业总图方面的学习以外,还应在做如大型化工园区等专业性较强的工业地块上多与专业工业设计院进行沟通,只有这样,才能既满足工业生产的要求,又符合城市规划的标准,达到有机的融合。
以长输管线安庆输油末站为例,该站与一般类型的输油站有相当的差别。第一,它在工艺流程上是末站,仅有计量及下载功能,由于背靠安庆石化,它需要为安庆石化800万吨炼化一体化项目提供充足的油源,因此它的站址不能远离安庆石化,且要符合安庆市总体规划。第二,此站建成后,将原来位于其南侧几百米的老安庆站部分功能迁移至此,因此,该站的规模从整体上讲不会太小。在此背景下,安庆市规划局委托安庆规划院将站址位置定在安庆市化工产业园区茅清路与霞虹路交叉口处一块极不规则的地块当中,这块地块分别为安庆石化800万吨炼化一体化项目安庆首站与仪征至长岭原油管道安庆末站,其中,原油管道末站位于整个地块的东南角,面积较小,仅为16 069 m2。对于这一区域,规划并没有给出明确的容积率指标,而是采用退线来约束和规范站场的平面。
由于这一区域地形坡度较大,情况较为复杂,因此,竖向设计颇费一番周折。在与安庆规划院的接洽过程当中,他们对于上级领导给派以容积率指标来衡量石油化工站场也感到颇不对路。例如:石油储罐罐高这个指标在城市规划中,用容积率无法有效表达应有的含义,因此,他们在实际操作过程中,将其高度换算成等高的楼高来进行表示,这种方法明显存在着严重的偏差,因为高度虽然可以换算,但是它所表达的概念却是完全不同的。如果仅仅为了完成城市规划的指标来进行这项工作的话,在实际操作过程中则会发生严重的概念分歧,影响工程设计的安全与质量。所幸这种换算工作,仅仅是为了满足填写一些所谓的城市规划数据指标,但从中却也可以看出,如果盲目的以偏概全的使用容积率的概念,将会造成极大的危害。
安庆输油站地形较特殊,南侧霞虹路与东侧茅清路夹角之间的站址用地,处于一个十分不稳定的因素之中。不稳定的原因包括以下几个方面,第一,茅清路和霞虹路均需拓宽升级,其中霞虹路在施工过程中,而茅清路则未施工;从设计层面来讲,一方面要受到总体地块规划单位市规划设计院的制约,另一方面,负责道路设计的交通院,由于种种原因,东侧茅清路的高程始终不能完全确定下来,总是处在一定程度变动之中,而我方的工程由于工期较紧,图纸的出具却迫在眉睫,因此,仅能就现有的条件进行推敲性的设计,如果待出具图纸时仍有很多条件未确定,则需在图纸说明中将前后因果叙述清楚,以防止因资料不齐而出现的图纸问题由我方承担。
从整体上来讲,整个设计存在以下诸多难点。
(1)地块非常不规则,整体呈梯形形状。且高差相差较大。从茅清路上的自然地坪最高点到霞虹路上的自然地坪最低点,有将近5 m左右的高度差。
(2)地块的不规则与周边道路的不顺直,导致计算软件在计算时对设计人产生了不方便的影响。地块内部功能区域的划分,使得区域内标高调整成为问题。必须区分几个区域才能进行土方计算,增加了计算工作量,导致了出错率的发生。
(3)竖向设计时。需要充分考虑给排水专业与工艺专业的需要,在兼顾总图专业自身需要。
(4)生产区与生活区两个功能不相统属的区域,在划分区域后,与周边场地及两块场地之间的衔接颇为复杂,需要在假定一个合适标高的基础上进行细致的反复推算,以达到最合适的标高。
(5)为了提高土石方平衡计算的精确度,在计算网格的划分上,选取了10×10 m的尺度。此举虽然提高了计算的精确度,但随即带来了一个比较麻烦的问题,那就是图纸的混乱。由于网格太密,在网格焦点上标注挖填方、挖填深度、挖填方量有重合的现象,特别是霞虹路与茅清路交叉口的路段,由于网格的划分并不规则,导致多处数字重合,手工调整这些数字花费了很大精力,增加了劳动强度。
(6)原油末站场地与周边环境特别是成品油站场的衔接。由于原油站场投产在先,而成品油首站在后,两者在衔接上需要一些施工临时措施进行处理,因为原油末站西侧围墙设计地坪在与成品油站场相接时要高于其设计高程,但成品油站场却因为施工在后,导致其原始地坪在相当长的一个时间内要高于原有站场,因此必须有临时性措施来解决高差过大的问题,以避免产生边坡滑动所造成地质灾害危险。
(7)原油末站内部高差从南到北,相差近11 m。给场地处理造成了不小的麻烦,如果仅仅再依靠平坡式的处理手段,肯定无法达到满意的效果;所以需要采用分区式的处理方法;即两个不同高差的场地,中间再采用道路衔接。
(8)在通过竖向设计后发现,如果想要达到站场内两个方向出口与周边道路有效衔接并满足站内排水工艺等诸多专业要求,站场与周边道路的关系就必须为站场内标高低于道路设计标高,即下沉式站场。采取的周边区分形式就得是挡土墙上加围墙的形式。所以站场内排水必须采取有效形式,以避免场地内积水。结合以往站场内排水系统的弊病,即不再采用预埋涵管式排水方法,而是采用路边设置带盖板排水沟的方法。主要考虑因素有以下两点:①涵管式排水管难以清理,这是最重要的原因。当使用时间过长时,涵管内泥沙及油污过量沉积,但缺乏有效的清理方法,给站场中交后的后续管理工作带来很大的困难。②更换维修的困难。由于使用时间较长后如出现问题需要更换,则必须采取破坏路面的方法来解决。无形中增加了工程量,并对消防道路的使用产生影响。
在总结出上述问题之后,确定了几个大的原则来解决上述问题。
(1)根据站场内高差较大且工艺分区的功能要求,将站场分为厂前生活区与工艺生产区两个部分,厂前生活区地面标高低于工艺生产区,相差约0~1.5 m左右的高差,通过一条缓坡道路进行连接。以达到通畅的效果。
(2)通过了解周边场地环境,并取得市政管网的图纸,得出场地排水的一个大致排放走向,即与市政管网的对接方向。这项工作对竖向设计起到一个原则性的指导作用,决定着后续工作的开展,如果这个原则性问题不确定下来,那么后续工作的方向就有可能产生偏差,导致整个工作的错误。
(3)重点解决站场内外道路与霞虹路、茅清路的衔接问题。达到既解决道路通畅,又保证外形美观,并且还要尽量防止或减少雨水倒灌进入场地的问题。对于站场正门的南大门,由市政确定的标高50.00推算出站场门口的标高50.25。由这个数字再结合区域内地形逐步向站场内推进。而对于向茅清路开口的消防道路大门,由于平时仅起到辅助作用且不设门卫,因此设计上仅需满足进车及排水问题即可。
(4)充分利用计算机辅助工具飞时达软件对场地内土石方平衡进行计算。难点在问题里已经列举。主要是地形的不规则以及功能区块的划分。特别是茅清路与霞虹路连接处的转弯半径内,由于道路标高高差在这一区域内转折加大,导致标注过多,从而使得站内计算网格划分过细。解决办法只有通过软件计算后手工进行调整,虽然费力,但是这是唯一可行的办法。此外,站外道路边标高也需要根据交通规划部门提供的道路中心标高图纸进行推算,准确性对于设计的结果直接产生影响。
(5)成品油安庆石化800万吨首站由于与原油安庆首站都在一个地块内且北、西两面毗邻,因此设计上不得不充分考虑与其顺利衔接的问题。在经过对站场内原始标高的充分分析后作出调整,即站场北侧原始地坪标高进行挖方,站场西侧向南延伸至霞虹路则逐步减缓至平坡。由于成品油首站建设在后,则施工建设时还需要先做临时围墙,待到成品油开始建设后,再将实体围墙建成。
(6)站场内排水充分与给排水专业进行结合,在工艺生产区内通过盖板沟汇入含油污水收集池,而厂前生活区则只通过排水明沟汇入市政管网。排水形式简单,结构清晰,最后统一汇入站场西南角的区域内最低点,排入站外的市政管网。
通过对以上站场总图设计过程中发现的一些问题进行分析,得出如下结论:
(1)容积率与土地利用系数这两个指标在实际工作中不能片面的使用,应该结合起来。城市规划部门对于工业地块规划限制条件的制定,应当在充分了解征用地块行业的专业规范及具体情况后再行确定,以保证指标的规范合理。在提出容积率指标的同时,土地利用系数也需要经过充分调研后给出一个参考性的指标。
(2)设计地块周边衔接条件的充分了解。在设计过程中,所涉及区域周边环境的情况应当从专业的角度充分了解,因为站场区域内很多专业需要与周边衔接,不考虑周边条件的情况下做设计,这样会导致所出的图纸在衔接上出现重大失误。
(3)土石方平衡多依靠软件的计算。通过对实际软件的应用,在这个方面具有手工计算所无可比拟的优势。计算速度快,高效,兼具调整出图功能,修改也较方便,特别是对于安庆首站这样周边及自身地形较为复杂的情况,分区域及网格化的计算功能,工程量的精准度得到大幅度的提升。为业主及施工单位的工程计算、现场施工提供了方便。
(4)涉及各个专业之间的有效沟通。设计过程中,各个专业之间的有效沟通非常重要。总图专业应该充分了解各个专业的需求,并作出适当的协调,在图纸中作出一定的调整。
Layout Design Difficulties Analysis of Long-Distance Crude Oil Station——Take the Layout Design of Anqing oil station as an Example
Sinopec Petroleum Commercial Reserve Co., Ltd. Baishawan Project Department Yang Houyuan
East China Pipeline Design Institute Liu Baozhan Hu Qianbin
Taking Anqing oil station as an example and from the perspective of several key problems in layout design, the paper analyzes and summarizes the solutions combined with the engineering, and its experience can be as a good reference for the future engineering construction.
land use coefficient, plot ratio, contrastive analysis, vertical design, computer-assisted