前言
工廠總平面布置是水泥廠設計中的一項重要內(nèi)容，處于水泥廠設計中總攬全局的地位，它涉及到城市規(guī)劃、水泥工藝、交通運輸、建筑美學、工程地質(zhì)、氣象環(huán)保等專業(yè)學科，目的是將水泥廠各系統(tǒng)組成科學合理的有機整體，形成生產(chǎn)流程簡捷、物料運輸順暢、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)新設計的原則。1）節(jié)約集約用地，促進社會和諧發(fā)展；2）統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，遠近兼顧，創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展空間；3）平面布局緊湊、功能分區(qū)科學合理，工藝流程順捷；4）因地制宜，充分利用場地條件，以節(jié)省投資；5）優(yōu)化工廠運輸系統(tǒng)，降低工廠運營費用，減少能源消耗；6）綠化廠區(qū)，保護生態(tài)環(huán)境，做到人與自然和諧發(fā)展。
以下結合近幾年設計的水泥廠總平面布置，介紹總平面創(chuàng)新設計在工程中的應用。
1 節(jié)約集約用地，促進社會和諧發(fā)展
近20年來，水泥建設項目在節(jié)約用地方面已經(jīng)取得長足的進步。《水泥工廠設計規(guī)范》（GB50295-1999）規(guī)定4000噸級水泥廠占地面積小于32萬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m2。以下是節(jié)約用地的幾點措施和看法。
1）水泥廠規(guī)模大型化。建一個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、工藝流程先進化。這是水泥廠規(guī)模大型化的關鍵。天津水泥工業(yè)設計研究院多年以來一直致力于新型干法水泥生產(chǎn)技術的發(fā)展，開發(fā)了一大批適合中國國情、具有高可靠性的國際水平的新技術、新裝備，如兩檔支撐回轉窯、第四代冷卻機、大型單段錘式破碎機、5000噸級原料輥式磨、大型輥壓機等，很大程度上壓縮了工藝單元的空間，使主廠房有條件實現(xiàn)聯(lián)合布置，從根本上節(jié)約用地。
3）運輸方式的變化。以前我國水泥廠的運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，隨著水泥廠分布密度的改變及公路運輸業(yè)的發(fā)展，物料運輸主要采用膠帶機、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、煤均化設施及儲存堆棚予以聯(lián)合，其中物料堆棚采用高站臺低貨位方式，可在保證儲量的同時減少占地面積；耐火材料庫與綜合材料庫、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)線的設計中將兩套燒成系統(tǒng)合并，煤粉制備系統(tǒng)集中布置，回轉窯共用一套支架，原料調(diào)配、生料庫、熟料庫共用，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，將水泥廠中的設施通過豎向發(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，一些空壓機及水道設施設于主廠房內(nèi)部，將相當一部分輔助設施“住進高樓”，從而大大節(jié)省用地。
7）在廠址選擇階段應嚴格遵守《中華人民共和國土地管理法》的有關規(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)展預留等因素，在設計中應予以統(tǒng)一規(guī)劃。避免管線曲折迂回，必要時給水管線可敷設于人行道下，雨水排水管溝設在道路下，壓縮空氣管道利用輸送廊道，動力設施靠近負荷中心，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)設施社會化。隨著社會的發(fā)展，水泥廠的輔助生產(chǎn)設施、公用工程設施、生活福利設施都可充分利用社會資源。
10）淡化廠前區(qū)。2008年，國家發(fā)布實施了《工業(yè)項目建設用地控制指標》，規(guī)定工業(yè)企業(yè)所需行政辦公及生活服務設施用地面積不得超過工業(yè)項目總用地面積的7％。水泥廠廠前區(qū)可僅布置辦公樓、食堂、倒班宿舍等設施，必要時中控室與辦公樓合并。
11）施工場地統(tǒng)一規(guī)劃。總體布署中應在建設用地范圍內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃施工場地，嚴格控制修建臨時設施，合理利用下期工程和物料儲存場作為臨時施工場地，避免施工場地的位置影響主車間的建設，拆了又建；離主車間距離較遠，增加了施工成本；超出了征地范圍，占用了耕地。
通過以上措施，我院2002年設計的荻港海螺水泥廠（兩條2500t/d及一條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，無水泥粉磨系統(tǒng)）占地面積僅188142m2，是當年同類工程占地最少的。工程實踐表明，只要在總平面設計中做到與時俱進、積極創(chuàng)新，就可達到節(jié)約土地的目的。