總圖設計的理論研究綜述

梁政　田永輝

摘 要：該文簡要介紹了總圖設計概念和發(fā)展歷程，重點闡述了目前總圖設計研究的相關(guān)成果，并對總圖設計的未來進行了合理的展望。

關(guān)鍵詞：總圖設計 理論研究 發(fā)展歷程

中圖分類號：TB491 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0016-01

1 總圖設計

總圖設計是在保證生產(chǎn)、滿足運輸要求下的總體布局，需要結(jié)合場地的地形等自然條件，合理地確定建筑物、工程管線、綠化美化等設施的位置，達到節(jié)省經(jīng)濟支出、提高環(huán)境質(zhì)量的目的。主要內(nèi)容包括總平面布置、豎向設計、管線綜合設計、綠化布置、指標計算等。

2 總圖設計發(fā)展歷程

美國的理查德于20世紀提出了系統(tǒng)化布置設計方法，奠定了良好的基礎(chǔ)性設施規(guī)劃理論基礎(chǔ)，他隨后又提出了簡化的系統(tǒng)化布置設計方法和系統(tǒng)化搬運分析方法。這一階段，設施規(guī)劃對于搬運和倉儲的理論研究不斷深入，數(shù)字化工廠等設施布置的理念提出后得到了廣泛傳播。西方發(fā)達國家堅持在工業(yè)工程學科下進行定量化的總圖設計研究，設計人員往往通過一種模型或者一種算法即可計算出總圖設計方案。在早期，總圖設計方案優(yōu)選是根據(jù)經(jīng)驗法定性分析或者簡單分析一些經(jīng)濟指標確定的。

我國的總圖設計自20世紀50年代開始，是參照前蘇聯(lián)當時的工業(yè)企業(yè)總平面設計等有關(guān)理論建立的。我國于1952年創(chuàng)建了冶金部鞍鋼設計處，標志著總圖運輸專業(yè)的確立。為了適應從前蘇聯(lián)引進項目的需要，國內(nèi)很多設計單位和高校增設了有關(guān)設計專業(yè)，比如在1956年，西安冶金建筑學院就設置了工業(yè)運輸學科，即為總圖運輸學科的前身。總圖設計通過不斷發(fā)展，成為我國工程建設中的一個獨具特色的專業(yè)?；げ坑?960年成立了總圖運輸技術(shù)中心站，總圖運輸專業(yè)得到階梯式的提升。

目前，總圖設計既有對總圖理論的系統(tǒng)完善，也有對現(xiàn)有理論的應用研究。各國學者及設計人員將優(yōu)化決策、模糊數(shù)學等數(shù)學理論和GIS等技術(shù)不斷引入總圖設計，取得了豐碩的成果，總圖設計方案優(yōu)選也在量化工作方面取得飛躍進步和發(fā)展，比如在20世紀80年代出現(xiàn)的系統(tǒng)科學新理論——灰色系統(tǒng)理論目前已廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各種總圖方案優(yōu)選方面。

3 總圖設計布置研究

3.1 總平面布置研究

總平面布置是在確定企業(yè)廠址和利用自然條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)、安全、衛(wèi)生、交通運輸?shù)鹊男枰鸵?，合理地在場地中設置建筑物、構(gòu)筑物、交通運輸線路、工程管線、綠化和美化設施的平面位置?？偲矫娌贾玫年P(guān)鍵之處在于作業(yè)單位和設計人員需要綜合考慮各種關(guān)系，進行總平面布置方案的評價和優(yōu)選。設計人員的自身水平和素質(zhì)對于總平面布置的影響巨大，優(yōu)秀的設計應該杜絕依靠公式或模型來解決布置問題，可以以面積相關(guān)圖為基礎(chǔ)，從而充分發(fā)揮傳統(tǒng)方法的作用。設計人員應在案例學習和實踐摸索中，在合理應用相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓。比如，只有將建筑依據(jù)其實際尺寸準確地布置在坐標系下，才能標注出相應的正確坐標?？倛D坐標出錯的絕大多數(shù)原因均是由于建筑外輪廓與實際尺寸不一致或用地紅線移動造成的。

3.2 豎向布置研究

豎向布置是對場地的自然地形及建、構(gòu)筑物等進行垂直方向的標高布置和安排，滿足工廠企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟、安全、衛(wèi)生等方面的要求。在布置過程中，要重點參考建、構(gòu)筑物的功能布置要求，同事要達到交通便利通暢、景觀環(huán)境協(xié)調(diào)一致、減少工程量等方面的要求。目前，多以場地平土為研究對象，分析原始自然地形、平土標高和土方計算結(jié)果。自然地形分析是場地平土研究的重要前提，可以以TIN方法構(gòu)建的數(shù)字地面模型為基礎(chǔ)，采用函數(shù)解析的方法來開展編程計算。

3.3 管線綜合布置研究

工程管線可根據(jù)場地的性質(zhì)劃分為工業(yè)場地管線和城市管線，工業(yè)場地管線綜合工程包括場地給排水、熱力、電力、電信、燃氣和其他工藝管線或管廊等管線。建設場地需要鋪設很多種工程管線，一般工程管線主通道由于管線種類繁多且管徑大，一般考慮用10～14 m，次通道一般考慮用8～10 m。基于最小土方工程量的布置方法適用于管線綜合交叉口豎向布置方法。在管線布置中，埋設最深的為雨、污水管線，其余的壓力管線或電力電纜管線相對較淺。

3.4 指標計算

工程設計中的指標計算一般都要以建設用地面積為準，容積率的計算一般都要以地上建筑面積除以建設用地面積計算，機動車配車指標一般以地上建筑面積配車，這些計算是需要在工程設計中注意的。

4 結(jié)語

總圖運輸工程是一門綜合性強、涉及面廣的學科，它的研究內(nèi)容包括廠址選擇、總圖設計、運輸工程和總圖管理等方面。總圖設計的理論研究進程關(guān)系到總圖運輸工程理論體系的完善，因此，要建立一套完善的總圖運輸工程理論體系，需要進行更為深入的研究：一方面是完善總圖運輸工程的基礎(chǔ)理論，包括廠址選擇、總圖設計、運輸工程和總圖管理等方面的基礎(chǔ)理論研究，豐富學科的理論體系；另一方面是加強基礎(chǔ)理論實現(xiàn)手段研究，重點研究總平面數(shù)據(jù)分析、土方計算、總圖仿真建模軟件等計算機技術(shù)在總圖運輸工程中的應用和開發(fā)。

參考文獻

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