崔 宇
(秦能齊源電力工程設(shè)計有限公司,山東 濟南 250102)
生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重對人們的生活、工作等造成了一定的影響,甚至?xí)θ藗兊纳硇慕】翟斐删薮蟮奈:?。工業(yè)污染包括各種污染,例如大氣污染、水資源污染和噪聲污染等。為了保護人們生活的環(huán)境,就需要重點解決工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)生的污染問題。通常工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計和生態(tài)環(huán)境具有直接的關(guān)系,因此在進行工業(yè)發(fā)展的同時,也要控制好企業(yè)和環(huán)境之間的關(guān)系,提升環(huán)境保護的效率。
工業(yè)企業(yè)總圖運輸設(shè)計主要包括廠址選擇、化工區(qū)總體布置、總平面布置、豎向設(shè)計、管線綜合布置、綠化設(shè)計和運輸設(shè)計等內(nèi)容。在具體進行總圖運輸設(shè)計的過程中,具體有7點設(shè)計要求。1)原始地圖、用地紅線、道路紅線、建筑退讓紅線范圍交代清楚。2)正確表達指北針、風(fēng)向標(biāo),選擇合適的出圖比例,常用的比例包括1∶200、1∶300、1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000等。3)基于生態(tài)環(huán)境保護的總平面設(shè)計需要按照建筑總平面圖、規(guī)劃設(shè)計成果等內(nèi)容,要按照EVA、登高面消防設(shè)計要求。4)消防車道寬度≥4 m,輕型消防車的轉(zhuǎn)彎半徑9 m~10 m,重型消防車轉(zhuǎn)變半徑≥12 m。5)廠址選擇要滿足城市規(guī)劃用地功能分區(qū)的要求。工業(yè)企業(yè)屬于三類用地,不能將廠址選擇在居住用地范圍內(nèi)。6)盡可能使用大型油罐,節(jié)約占地面積,在設(shè)計時,要保證油罐之間的防火距離符合標(biāo)準(zhǔn),見表1。7)假如工業(yè)企業(yè)石油庫建設(shè)在丘陵、山區(qū)時,缺乏大面積平坦區(qū)域,需要采用豎向布置方式,盡可能采用臺階式布置方式。
表1 油罐壁間防火距離
在生態(tài)環(huán)境保護視角下,對工業(yè)企業(yè)進行總圖布局優(yōu)化,實現(xiàn)污染源的合理布置。從宏觀角度對工業(yè)企業(yè)建設(shè)的生產(chǎn)進行研究和分析,其中產(chǎn)生的主要污染包括大氣污染、水污染以及噪聲污染等,而導(dǎo)致這些污染產(chǎn)生的原因主要是由于工業(yè)廠房中的設(shè)備?;诖?,為了減少污染的發(fā)生,在生態(tài)環(huán)境保護視角下,對污染源的位置進行科學(xué)合理的布置,對總圖布局進行優(yōu)化,才能實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護。
2.1.1 為了減少大氣污染
對于工業(yè)企業(yè)來說,在進行總圖運輸設(shè)計規(guī)劃的過程中,需要結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)向頻率玫瑰圖進行研究,對生產(chǎn)設(shè)備以及污染源產(chǎn)生的位置進行合理優(yōu)化,開展清潔型生產(chǎn),盡可能選擇空氣含塵度低、人流不通或者人流很少經(jīng)過的清潔區(qū)域,而且還要選擇全年頻率最小的下風(fēng)向,對產(chǎn)生粉塵、有害氣體以及煙霧的設(shè)備或者設(shè)施進行科學(xué)布置,同時并考慮到通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置以及通風(fēng)設(shè)置的地勢是否具有開闊性,避免出現(xiàn)具有封閉式或者半封閉式的平面布局情況。在實際規(guī)劃布局中,風(fēng)向?qū)Υ髿馕廴镜挠绊戄^大,同時還有風(fēng)速的影響,當(dāng)風(fēng)速較大時,能夠?qū)⒁恍┯泻怏w和微粒吹走,可能和有害物質(zhì)混合在一起,降低物質(zhì)的濃度,起到稀釋的效果。因此,在進行生產(chǎn)設(shè)備設(shè)置的過程中,要進行合理布局,盡可能從源頭減少污染的發(fā)生。工業(yè)企業(yè)內(nèi)大氣污染源擴散計算主要采用點源擴散,使用以下模型計算:
式中:C(x,y,z)—污染源周圍某點的污染物濃度(mg/m3)。—排煙筒高度處的風(fēng)速(m/s)。x—該點距排氣筒下風(fēng)方水平距離(m)。y—該點與通過排氣筒的平均風(fēng)向軸線在水平面上的垂直距離(m)。z—該點在垂直方向上的高度(m)。σy—垂直于平均風(fēng)向的水平橫向擴散參數(shù)(m)。σz—污染物單位時間排放量(mg/s)。H—有源高度(m)。
2.1.1 為了減少噪聲污染
需要對工業(yè)企業(yè)中各種生產(chǎn)設(shè)備的噪聲源進行合理處理。在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的過程中,需要運用各種工藝設(shè)備、儀表儀器及散熱通風(fēng)設(shè)施,這些設(shè)備、儀器及構(gòu)筑物在使用過程中會產(chǎn)生各種噪聲,這些噪聲累積就會形成嚴(yán)重的噪聲污染,而且這些噪聲會分布在企業(yè)生產(chǎn)的各個區(qū)域中。經(jīng)過相關(guān)聲音傳播研究,發(fā)現(xiàn)發(fā)聲點和接收點之間假如存在遮擋物、防護帶、地面覆蓋物或者空氣等會對噪聲的正常傳播造成影響。根據(jù)國家制定的《以噪聲污染為主的工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護距離標(biāo)準(zhǔn) GB18083—2000》進行計算,在最差的情況下,計算的數(shù)據(jù)均會高于噪聲污染預(yù)測的數(shù)據(jù)。因此,工業(yè)企業(yè)在進行總圖運輸設(shè)計的過程中,對容易產(chǎn)生噪聲的設(shè)備和其相鄰的設(shè)備之間的防護距離應(yīng)該要滿足相關(guān)規(guī)范進行設(shè)計,可以參照表2的數(shù)值,不需要采用大氣污染預(yù)測的方式。一般噪聲污染預(yù)測會受到各種方面因素的影響,在獲取數(shù)據(jù)的過程中會有一定的難度,而且預(yù)測的結(jié)果對整體總圖優(yōu)化也不會產(chǎn)生有利影響。在進行設(shè)備布置的過程中,要將產(chǎn)生較大噪聲污染的設(shè)備集中起來進行布置,其他噪聲源較小的設(shè)備在周圍分散布置。另外,在進行總圖布置的過程中,有4點內(nèi)容需要重點關(guān)注。1)噪聲污染主要對企業(yè)中的工作人員造成影響,因此在進行布置的過程中要體現(xiàn)以人為本的理念,關(guān)注工作、生產(chǎn)人員的身體健康,選擇合適的位置進行設(shè)備布置。2)噪聲源的設(shè)置要盡可能遠離人群,避免設(shè)置在人員密集的區(qū)域。3)要保證工業(yè)廠區(qū)內(nèi)噪聲源的設(shè)置要滿足相關(guān)生產(chǎn)流程,確保運輸?shù)耐〞澈捅憬?,盡可能采用集中布置的方式,保證其他區(qū)域不會受到噪聲的污染。4)在進行平面布置的過程中,要盡可能地將企業(yè)噪聲污染源避開外部環(huán)境,與外界環(huán)境之間設(shè)置防護設(shè)備,實現(xiàn)噪聲的隔離。
表2 主要噪聲源與圍墻的防護距離
對于工業(yè)企業(yè)來說,生產(chǎn)物料的運輸形式具有多樣化,實現(xiàn)對生產(chǎn)物料運輸設(shè)計的優(yōu)化,才能有效保護環(huán)境。具體做法如下。1)正確選擇生產(chǎn)物料的運輸方式,盡可能減少運輸過程中產(chǎn)生的能量消耗污染,不僅能夠起到節(jié)約成本的作用,還有利于生產(chǎn)效率的提升。2)在確定生產(chǎn)物料運輸方式和運輸量之后,可以對生產(chǎn)物料的運輸路徑進行優(yōu)化,也能減少運輸過程中產(chǎn)生的能量消耗污染,實現(xiàn)運輸路徑的優(yōu)化,能夠縮短運輸空間距離,減少成本投入,還能節(jié)約運輸時間。3)通常在工業(yè)企業(yè)中,對工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)物料運輸?shù)钠瘘c和終點進行設(shè)施優(yōu)化,進而從運輸距離、路徑等方面減少運輸沖突的發(fā)生。
對于某種物料,假設(shè)第i種運輸方式各項效益指標(biāo)如下:
式中:Fi—第i種運輸方式投資指標(biāo)。Ci—第i種運輸方式單位線路造價。L—運輸方式線路長度。Q—某種物料年運輸量。Pi—第i種運輸方式除線路外固定投資總和。Di—第i種運輸方式單位運量單位運距運輸成本。φ—利率。Si—第i種運輸方式環(huán)境影響指標(biāo)。Ai—第i種運輸方式單位運量單位運距的能源消耗。Bi—第i種運輸方式單位運量單位運距的污染排放。λA—環(huán)境影響指標(biāo)中能源消耗的權(quán)重系數(shù)。λB—環(huán)境影響指標(biāo)中污染排放的權(quán)重系數(shù),λA+λB=1。Wi—第i種運輸方式經(jīng)濟環(huán)境綜合指標(biāo)。λF—經(jīng)濟環(huán)境綜合指標(biāo)中經(jīng)濟指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。λS—經(jīng)濟環(huán)境綜合指標(biāo)中環(huán)境指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),且 λF+λS=1。
在工業(yè)企業(yè)中對場地進行豎向設(shè)計主要是將場地地理環(huán)境充分利用起來,對其進行合理地改造,進而保證工業(yè)生產(chǎn)和使用的需求。豎向設(shè)計是否具備合理性會直接影響土地的利用率。因此,可以通過確定場地設(shè)計標(biāo)高的形式,對場地內(nèi)的地形地貌進行全面分析,盡可能減少場地挖方量,這樣保護生態(tài)環(huán)境有良好的作用。為了在具體生產(chǎn)施工過程中減少對生態(tài)環(huán)境造成的影響,在場地豎向設(shè)計時需要對場地平均土層高度、水土保持度這2個方面進行綜合性的分析和考慮,建立相關(guān)函數(shù)模型,將減少土壤微生物損壞為目標(biāo),對土地平整的高度進行合理的控制,在函數(shù)計算下,確定最優(yōu)平整方式,盡量做到挖填平衡,在減少土方量挖取、保證水土平衡的同時,還能減少對土壤微生物的破壞,最大程度地對生態(tài)環(huán)境進行保護。
為了確定施工高度,可以使用最小二乘法計算場地平土標(biāo)高:Hk=H0+ixxk+iyyk。設(shè)計標(biāo)高Hk和自然標(biāo)高Ck的差就是施工的高度,關(guān)系為
式中:Zk—任意一點k的自然地面高程。Hk—任意一點k的設(shè)計地面高程。H0—施工原點的設(shè)計高程。ix—設(shè)計地面x方向的設(shè)計坡度。iy—設(shè)計地面y方向的設(shè)計坡度。
總之,從生態(tài)環(huán)境保護視角來說,工業(yè)企業(yè)要想減少對環(huán)境的污染,就需要從總圖運輸設(shè)計入手,對總圖設(shè)計進行優(yōu)化,合理布置廠區(qū)內(nèi)的各種設(shè)備,減少大氣污染和噪聲污染;對生產(chǎn)物料運輸設(shè)計進行優(yōu)化,減少運輸能量消耗;對總圖豎向設(shè)計進行優(yōu)化,保證水土平衡,減少對土壤微生物的破壞,從而實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護,促進我國工業(yè)企業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。