平面图设计指在给定的空间范围内,布置不同的平面方案并对方案进行优选的过程。平面图的布置设计是水处理设计中最重要和最复杂的设计过程之一,平面布置水平往往是工艺设计综合实力的体现。
影响平面布置方案的因素很多,包括了工艺功能需求、边界条件、障碍物、风向、功能分区、人流物流等。设计人员需要对各项条件进行充分的理解后,在平面方案中将各工艺单元组成工艺系统,对综合能力要求较高。
1、平面图设计的步骤
平面图设计时的主要步骤如下:
1)明确边界条件
确定红线范围、退红线距离,确认可建设的用地范围,厂内障碍物情况等;有预留用地需求的情况下,要考虑预留用地。确定进水管的方向、标高,退水去向及洪水位,厂外雨水管网的标高;确定外部供电电源、进场道路、运输条件;确定主导风向(风玫瑰图)。
在任何一个工程项目中,边界条件是首先需要确认的,很多边界条件会影响工艺的选择。在厂区内有高压线等障碍物时,需要避让高压线的路由,一般高压线要退15m,相应范围的底部不能建设建筑物。
2)平面布置初步方案
在进行平面布置前,应先完成各工艺单体的初步方案设计,这样平面布置才有素材。对于进行平面布置设计的人员而言,要能理解各单体的功能和其变化性,这样在接口考虑的时候会比较复合单体特点,同时还能根据平面条件的特点提出单体平面方案的意见。从这个角度,平面布置和单体设计是一个相互影响的过程,需要互相了解设计的思路。
不同的平面布置方案会有不同的优点和缺点,好的平面图设计一般是多个方案中反复权衡选择的结果。其关键点就是抓住主要矛盾、协调次要矛盾。
要提高平面方案设计水平,除了在方案设计时进行多方案比选外,还需要注意平时的素材积累。如同建筑师采风一样,多观摩不同的污水处理项目,在项目的交流学习中成长。
3)厂区工艺管线图及给排水管线设计
在平面和高程布置的同时,按工艺流程进行工艺水管、污泥管、空气管、药剂管等的布置,为高程水力计算提供管线的基础数据,同时也方便在平面上进行工艺的理解。工艺管线布置后进行厂区给排水管线设计,给排水管线一般沿路敷设。厂区污水管线收集的对象包括水池放空、溢流;污泥池上清液;好氧池半排空与排空;办公楼化粪池,砂水分离上清液,污泥脱水机房、加药间排水;浮渣井排水等,标高尽量与各工艺单元的放空需求结合。厂区雨水管线要与外接雨水管网的标高匹配。
4)管线综合设计考虑
在进行工艺管线等布置时,要同时与电气专业沟通,预留电缆沟位置,与暖通专业配合预留采暖管线位置等,与工艺管线及给排水管线一起进行管线综合的考虑。在有冲突时,一般压力管让重力管,小管让大管,同时还要考虑最小埋深和冻土层的影响。
5)绿化布置、详图设计与设计说明
绿化布置、详图设计与设计说明一般放在总图设计的最后完成。
6)工艺平面布置的调整
工艺总图设计中,平面布置与单体设计、管线设计等相互影响,随着设计的深入,需要根据需求进行相应的调整,调整后的总图与单体的接口应保持一致。若外部条件发生重大变化影响较大时,工艺平面应重新布置。
2、平面图设计的一些要点
平面图设计时的一些要点如下:
1)功能分区与主工艺流程优先
一般将平面进行适当分区,比如预处理区、生化处理区、泥区、办公区等,再按主流程方向安排工艺单元布置。一般将臭味较重的预处理区及泥区,置于下风向,以保证好的办公环境;保证进出水路线顺畅,方便运行管理,在方案布置中宜标出工艺主线的管道,便于理解和进行工艺调整。
2)厂区地坪坡向与高程布置的结合
在厂区内有平面坡度时,坡度方向尽量能与流程水流方向一致,避免倒坡。
3)地下管线布置的考虑
构筑物与道路间要留有足够的距离,一般可考虑6m左右,以便于布置工艺管线、给排水管线、电缆沟、暖通管线等。在平面图方案设计中,主工艺管线一般同时考虑,方便进行工艺衔接考虑以及高程计算。
4)配电间的位置考虑
配电间位置应尽量与鼓风机等主用电设备靠近,减少电缆敷设成本。在较小规模的污水厂的设计中,往往采用配电间与鼓风机房合建的方式。在总负荷较高时,设置分配电站,并在单元的设计中予以考虑。
5)交通、人流、物流的考虑
合理地设置道路,方便巡视及物料的运输。人流、物流尽量分开,一般人流出入口离办公区比较近,物流(主要是污泥运输)离脱水机房比较近。
6)预留用地的考虑
有预留空地时尽量完整,便于后期利用。
7)关于图面单体的简化画法
总图上应主要表示各单体之间的关系,各单体内部的线条应采用简化画法处理,比如房子简化成单线、构筑物把内部的隔墙简化等,给平面图标注留出空间,也使得图面比较简洁。
3、关于总图的说明
在水处理工程图纸的组织上,为便于管理,经常将上面的图纸和设计说明、高程图放到一起,称为总图子项。平面图设计是总图的最核心内容,但同时总图中的部分内容如道路围墙做法等不属于工艺的范围,需要结构专业配合。
在总图子项的图纸中,一般包括以下内容:
- 工艺设计说明。项目的背景情况、项目规模以及进出水水质、工艺路线,安装工程注意事项等。
- 总平面布置图。各单体子项的平面定位,用于施工时放线。
- 高程图。各工艺单元的高程的表达,用于理解高程布置及校核高程设计。
- 竖向布置图。竖向土石方平衡设计。
- 厂区工艺管线图。主工艺管线设计,包括工艺水管、空气管、污泥管等,用于工艺管线施工。
- 厂区给排水管线图。厂区给排水管线设计,包括给水管、厂区污水管、厂区雨水管等,用于给排水管线施工。
- 管线综合图。厂区的管线综合设计,包括了工艺管线、给排水管线、电缆(沟)、采暖管线等,用于综合考虑,避免打架。
- 详图。总图中需要体现的小型构筑物、大样等,在详图中体现。
- 设备材料表。属于总图工程的设备、材料清单。
对于不同复杂程度的项目,图纸可适当进行增减:
- 当工程设计内容简单时,竖向布置图可与总平面图合并。
- 当路网复杂时,可增绘道路平面图。
- 竖向布置图和管线综合图可根据设计需要确定是否出图。
- 厂区工工艺管线图及厂区给排水管线图可根据需要合并或进一步拆分。
- 当绿化或景观环境另行委托设计时,可根据需要绘制绿化及建筑小品的示意性和控制性布置图。
- 需要时增绘区位图或环境关系图。
需要时单独绘制工艺平面布置图。