前言
工廠總平面布置是水泥廠設計中的一項重要內容，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、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)約用地方面已經取得長足的進步?！端喙S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聯合布置，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，廠內鐵路的布置不可避免地在總圖上產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）聯合、集中布置工藝車間，提高一體化程度。聯合布置是指不同主要生產工藝車間聯合布置在一起，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系在一起，形成連續(xù)的生產流程；輔助原料、煤均化設施及儲存堆棚予以聯合，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需要。
9）輔助生產設施社會化。隨著社會的發(fā)展，水泥廠的輔助生產設施、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。