關于簡化總圖運輸設計的分析

徐春寧

摘要：文章主要以“把握核心將復雜問題簡單化”的設計理念為出發點，將總圖設計目標、設計內容、設計方法有機地結合起來。并通過揭示總圖設計與物流的關系，為總平面及豎向布置提供設計依據。提出了“簡”的設計方法，為做好總圖設計提供了有效的方法。

關鍵詞：總圖運輸；設計；簡化

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

前言

任何客觀事物的發展以及人們對客觀事物的認識通常都要經過“簡單-復雜-簡單”的過程，就跟我們掌握的書本知識要經過“薄-厚-薄”的過程一樣。

總圖運輸設計是一門包含多對象、多因素、多專業學科的系統工程，發展到今天，已經積累了豐富的實踐經驗和設計理念。但總圖運輸設計依然是讓一般人望而卻步的東西，就是專業人員也感到很煩、很累。

現在，在對總圖運輸設計有了足夠充分的認識以后，有條件對其進行合理的、科學的簡化，以不斷提高總圖運輸設計的質量和效率。

一、總圖運輸設計的特點

總圖運輸設計的目的是將設計對象各單元有機地組合在一起，其作用在于協調不同專業之間出現的各種矛盾，平衡各方利益。它既對其它專業學科起限制性作用，又服務于其它專業?？倛D運輸設計的特點在于其干預性與參與性。所謂干預性是指對其它工程學科的介入。所謂參與性是指設計的主體因素，包括設計者、使用者及相關人員對設計過程的共同操作，即設計工作由最初規劃到最終完成，由涉及工程的全體人員共同決策?？倛D運輸設計是多對象、多因素、多專業學科且綜合性極強的創造性思維活動的實踐過程，該過程極其復雜，涉及面相當廣泛，它不僅與社會經濟、科技文化發展的整體水平密切相關，還受到歷史條件、時間階段、地域場所的制約。由于人們對宏觀事物的認識能力及創造精神的發揮存在著差別，導致設計指導思想和設計風格也會因人而異。也就是說總圖運輸設計具有極強的個性化特征。

二、總圖設計簡化的理念

總圖設計內容繁雜，牽連甚廣，其設計原則彈性過強、剛性不足。設計時過于依靠設計師自身的工程經驗，設計的人為主觀性較大。其次，由于缺少量化分析數據，總圖設計的重要性往往被忽視?？倛D設計過程不是以具體定量化計算的設計方法來控制，而是以滿足工藝流程或用戶方的定性描述為主要目的，以邏輯分析研究為手段來實現設計目標。因缺乏計算數據的支撐，設計結果顯得較為空泛，說服力不強。

為了從根本上改變這種狀況，就要將復雜問題簡單化，其思想是“抓住設計的核心問題，以簡的方式處理問題”，這就是總圖設計簡化的基本理念。

‘設計的核心問題在不同的設計任務、不同的設計階段、不同的設計環境中有不同的內涵，關鍵是要能從復雜的表象中找出其起主導作用的一個或數個因素來?！院喌姆绞教幚韱栴}不是簡單地處理問題，而是更科學、更規范、更有效地處理問題。

用這種理念來規劃總圖運輸設計將會使設計走上一個更高的層次。

三、總圖設計目標的簡化

在任務設計說明書中，用戶方會羅列許多功能需求，這些需求涉及多個部門、多個專業?？倛D設計應以“滿足工廠整體效益”作為設計目標，從許許多多的功能需求中分析出影響工廠整體效益的主要需求來，作為初步設計的目標進行‘簡化設計，然后在此基礎上檢驗或添加其它非主要的功能需求，必要時對初步設計進行修改。

通過協調設計過程中與其關聯的各種矛盾，保證各個生產設施之間的協同運作。

總圖設計項目內容雖然眾多，但都有著明確的設計要求，都是為了滿足工廠某一功能的需求。同時，作為工廠設計的組成部分，這些設計項目不是孤立存在的。作為總圖設計的組成部分，其自身之間相互影響、相互作用；作為整個工廠設計的組成部分，其或多或少與其它專業設計內容存在聯系，在一定程度上影響其它專業設計。在進行設計時，不但要弄清楚總圖專業每個設計項目要解決什么問題，還要弄清楚它們之間的相互關系，做到整體設計與單項工程的有效結合。同時，還要注重與其他工程專業的相互配合，弄清楚總圖專業設計項目與其它專業之間有什么聯系，對其有哪些影響，從而做好協調工作。過于注重單項設計，忽略設計項目之間的關聯性，就不能從整個工程的角度進行思考，造成設計與實際之間相互脫節，從而無法滿足工廠實際運行需要。故總圖設計在解決局部問題時還要兼顧整體需要，做到二者的有效統一。

四、總圖設計內容的簡化

總圖運輸設計有六大內容:廠址選擇、總平面布置、豎向布置、管線綜合、道路、綠化。廠址選擇雖是項目建設最為關鍵的第一步，也是影響企業發展的重要決策，但這一階段的設計往往遵循宏觀政策需要，在技術層面上能解決的問題往往被忽略。因此在實際工作中，協調工廠內部各生產設施之間空間關系的總平面及豎向布置是總圖設計內容的核心。

工廠的生產過程是物料流動的過程，迅速而流暢的物料流動會提高工廠的生產效率。一個優秀的總圖設計方案，應該首先在滿足生產工藝流程的前提下，盡量做到物流短捷、時間省、能耗低、流量分配合理，即是說應符合物流的特征，以消耗最小“物理功”來完成物料在各生產單元之間的運輸任務。

總平面及豎向布置是工廠生產單元和各種建、構筑物在空間上的安排，而物料流動則需要在空間的基礎上進行，兩者之間的聯系密不可分。工廠生產單元之間的物流關系需要通過總平面及豎向布置來實現，而后者又必須以這種物流關系作為設計依據。物料流動短捷、非關聯性生產單元相互之間干擾小，則說明工廠總平面布置合理；通過改造場地標高，能降低物料在各生產單元流動過程中的能耗，減少工廠后期運營成本，則說明工廠豎向布置合理。反之亦然。

總圖設計內容的實質是滿足物料流動的空間需求?？偲矫婕柏Q向布置是物料流動的載體，是否符合物流的特征則是評價總平面及豎向布置優劣的主要因素。

五、總圖設計方法的簡化

1.總平面布置

總平面布置是根據項目自身特點，按照工藝流程、技術和功能需要及相互關系，宏觀整體上對項目各組成部分作出的相互位置及布置方式等方面的統籌規劃與安排?？偲矫娌贾檬峭ㄟ^對工廠各組成部分內在的邏輯關系的分析，在平面空間上對其予以安排的過程。整個設計過程以邏輯思考為主。故設計時應首先把握核心設計問題，找出影響設計的主導因素。

工廠的生產過程是指某一種或某幾種原料(或半成品)經過加工成為人們需要的產品的過程。在這一過程中“原料一一產品”之間的轉化步驟是確定的，哪幾種原料轉化成哪種產品也是確定的。即:工廠生產過程中，生產裝置或單元之間的物料供需關系是恒定的。因此，總平面布置設計應在物料供需關系的基礎上展開。

物料供需關系主要包括工藝物料供需、公用工程物料供需。這種以物流關系為依據的布置方法應符合物流的特征，以工藝裝置、公用工程輔助設施之間物流路線最短為目標。路線最短意味設計材料的減少，建設投資的降低；也意味著工廠后期運營能耗的降低。

在實際工作中，非物流因素往往也會對總平面布置產生重大影響，如安全的需要、交通運輸的限制等等。這需要綜合協調物流因素與非物流因素之間的關系，適當放寬物流特征的要求，在滿足物料供需關系的基礎上，兼顧非物流因素的要求，根據各裝置或單元之間的綜合物料關系(物流關系與非物流關系的綜合)確定它們的相對位置。

2.豎向布置

豎向布置是根據工廠的生產工藝要求、運輸要求、場地排水要求以及廠區地形、工程地質、水文地質等條件，確定建設場地上的高程(標高)關系，合理組織場地排水。與總平面布置設計相比，豎向布置設計解決的工程問題更為具體，其設計方法更注重“簡化難度”，這主要體現在兩個方面:一是簡化總圖專業自身設計難度，二是簡化相關專業設計難度。對總圖專業本身而言，豎向設計分為兩步:場地一次平整、場地二次豎向。場地一次平整階段，首先要結合場地地形條件，選擇合適的豎向布置方式，減少土石方量。場地二次豎向則需確定各建構筑物及其場地的具體標高，并滿足場地排水需要。前者是后者的設計基礎，其設計的合理性對后者有直接的影響。因此，在進行場地一次平整設計時，應將場地二次豎向的設計因素一并考慮在內，為后期設計創造有利條件，簡化整體設計難度。例如，在進行場地一次平整設計時，應將各生產單元之間的高差要求考慮在內，確定合理的場坪標高，保證后期進行場地二次豎向時，場地標高不做大的調整。如果忽略這一點，后期就可能需要對場地再次進行平整或增加其它附屬設施，從而加大設計難度、增加建設投資。對其它專業而言，要簡化其設計難度就要選擇合適的豎向布置方式和場地設計坡度。場地豎向布置的方式不單決定于地形要素，還決定于工藝流程的需要。其次，場地設計坡度的大小也影響著其它專業設計難度。工廠生產單元內長軸方向最遠兩端間距較大(通常在100-200米之間)，地面設計坡度過大會導致兩點間高差過大。從而要求工藝、土建專業在設計時必須將高差因素考慮在內，增加了其設計難度。因此，場地設計坡度應綜合考慮坡向、坡度，避免因場地高差過大對其它專業設計產生較大負面影響。需要明確的是，“簡化設計”針對的是整個工程項目，并非是某一個專業。它是統籌考慮，綜合協調后的結果，其設計結果對某一專業而言也許增加了設計難度，但對整個工程而言設計難度是降低的。

結語

綜上所述，簡化的思想在總圖設計全過程中起著積極的指導作用，簡化的理念還為設計的優化和設計的計算機化打下良好的基礎。

參考文獻：

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