摘要:土建設計是與電氣設計有著密切聯系的基礎性工作,貫穿于整個變電站建設的全過程,因此顯得尤為重要。本文對變電土建設計問題進行了探討,突出自己的幾點體會。
關鍵詞:變電站 建設 設計
變電站土建設計,就專業知識來講在建筑領域里只是滄海一粟。但就它的重要性一點也不遜色其它土木工程。隨著我國經濟高速發展,電網建設的腳步也隨之加快。變電站作為電網的重要組成部分,必須適應社會的發展的要求。而這就需要堅固有效的基礎工程——土建工程作為有力支撐。
土建設計是與電氣設計有著密切聯系的基礎性工作,貫穿于整個變電站建設的全過程,因此顯得尤為重要。設計過程主要分為可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段、竣工圖設計階段。
1 可行性研究階段
工程的可行性研究主要指的是通過對工程占地面積,位置以及拆遷難度,地基穩定性等方面的綜合分析,確定站址位置。
1.1 站址的選擇要遵守相關的城市建設規劃。其中,要提前看好地址,看看地塊是不是已經被劃為了基本農田保護區。要提前找規劃部收集地塊的資料和規劃情況,在前期的準備規劃工作中,注意避讓周圍地上設施公路,鐵路等,還有一些地下設施,例如電纜等。
1.2 土地征用、交通運輸、水文地質等是否可行。變電站的選址工作,在選址的時候要節約用地,最好不要占用或者少占用農用耕地和具有經濟效益的地,要盡量將選址規劃在荒地或劣地上。當然,選址的時候也要注意地質情況,選擇地質情況好的地址。另外要考慮到進站,對于進站道路的設計寬度,坡度等要達到運輸工具進站要求。
1.3 注意變電站對周邊環境的影響。變電站的建造可能會對周邊的設施有一定的影響,因此,在規劃的時候要注意周邊設施的位置,如果周邊有通信設施或者旅游區等,那么需要通過相關的規劃部門的批準之后,再進行規劃工作。
2 初步設計階段
工程的初步設計階段,主要是針對工程的總平面和豎向的布置考慮,并且要對比每一種設計方案的邊坡、建筑、結構、基礎、道路、輔助設施等,綜合比較選擇經濟合理的方案進行操作。
2.1 總平面布置。根據相關的規定,對已經規劃確定了建筑規模的進行合理的布置,在建設的過程中,最好合并公用的設施,這樣可以減少占地的面積。
2.2 豎向布置。在豎向布置上,不論是平坡式的還是階梯式設置,最好是利用好原有的地形,盡量讓場地的挖填方比較小,這樣能夠降低開挖量,節約建設成本。從環保的方面想,減少開挖量可以減少對土地的占用,同時降低對生態環境的破壞。具體采用階梯式還是平坡式的布置,要根據站址所在位置的地形來決定。
2.3 擋土墻和邊坡。在挖填方量變化不大的情況下,最好使用低擋土墻,而且是越低越好,高度在6.0m以下的話是比較節約的,高度在8.0m以上,那么就需要采用鋼筋混凝土結構的擋土墻,增加了建設成本。在經過平面和豎向的優化之后,需要根據選址地的地質情況和用途來進行斷面的選擇。
2.4 建筑結構。在建設變電站的時候,要按照設計的規模來確定建筑的面積,不要增加沒有必要的面積,只要滿足使用的功能就可以。按照規范要求,如果多層建筑的層高在3.6m以上的話,磚混結構就不能夠達到抗震的要求了。因此,最好將電容器室、配電室、主控制室這些設施都合理地布置一個建筑內,這種情況適合采用框架結構形成大空間,這樣降低了整個工程的造價。而且在使用中,這種大空間的結構也便于進行電氣設備的布置,節約了造價。
2.5 基礎。建筑物的基礎選型,要看當地的地質情況,因地制宜,最好充分地利用天然地基,普通的條形基礎占總價的15~20%,因此,對選址地的基礎的優化是很有必要的。通常的情況是首先使用天然地基,條形放大基礎。
3 施工圖設計階段
施工圖設計的階段,主要是對初步設計的方案進行審查,并按照當前的國家規定以及設備的大小進行施工圖設計。通常的設計是首先進行局面的設計,然后在整體上做調整,原則上調整的時候不能夠超過初步的設計。在尺寸上沒有錯誤之后,對初步的設計進行估算,并對建筑物的結構和尺寸等進行經濟化比較,因地制宜,選用合適的材料,并且減少不必要的中途運輸的費用。
4 竣工圖設計階段及要點
竣工圖設計階段,是以設計單位施工圖為基礎,并依據由設計、施工、監理、調試、建設單位審核簽認的“設計變更通知單”、“工程聯系單”、設計更改的有關文件以及現場施工驗收記錄和調試記錄等資料編制竣工圖??⒐D內容應與施工圖設計、設計變更、施工驗收記錄、調試記錄等相符合,應真實反映工程竣工驗收時的實際情況。
站區設計中應著重注意的幾點:
4.1 主要的建筑物平面的布置:主控室的布置要方便巡視人員進行運行狀態的檢查工作,而且要能夠觀察到屋外的設備,另外要減少電纜的長度并降低噪音污染。比較實用的布置是布置在配電裝置的一側或者兩個配電裝置之間或前面。另外,主控室的朝向也非常的重要,盡量朝南,載波室與主控室宜緊鄰布置。
4.2 附屬建筑物的平面布置:工具間,檢修間等可布置于配電室與主控室之間。采暖鍋爐房宜布置在采暖建筑集中處。消防器材間宜布置在主變、電容器等帶油設備附近。站前建筑及設施應結合總平面格局和進所道路的方位進行布置,并宜面向城鎮主要道路或生活區。
4.3 場地硬化和綠化:硬化材料種類的選擇。在前幾年的設計中,由于經濟等因素的限制,一般采用粘土磚鋪砌或混凝土硬化,而粘土磚在潮濕且土壤中有腐蝕介質的地區粘土磚強度就會受到影響而大大降低,從而縮短其使用壽命。對于此種環境下我認為采用混凝土硬化效果較好。目前,混凝土硬化漸被水泥磚硬化所取代。還有從經濟角度考慮,水泥磚在場區改擴建時,還可重復利用。
4.4 站內主要建筑設計:首先,從安全角度考慮:靠近主變側留門窗是否滿足防火要求;主控室、配電室是否至少設置了兩個外開門,以便發生火災時迅速疏散;配電室穿墻套管洞至室外地面的高度是否滿足帶電安全距離的要求。
其次,考慮到適用的原則。設計時應注意:主控室是值班人員工作的主要場所,值班室與休息室應緊鄰主控室布置,以方便值班人員的工作生活;主控室應有良好的采光,以便于觀察主控屏,并且值班人員應能通過主控室靠架構區側的窗觀察主要設備運行情況;根據工藝要求,主控室內主控屏對防塵有較高的要求,因此,主控室地面應采用不起塵的材料(如水磨石、鋪地磚等)。
當然不能忽視為值班人員營造一個良好的工作氛圍,如:主控室內要設吊頂,并且照明要設光帶;內墻要刮仿瓷涂料,刷乳膠漆;門窗采用輕質、美觀的塑鋼門窗;采暖、通風采用空調等。在設計建筑立面造型時,從門窗、屋面、雨篷形式以及外墻飾面材料上入手,稍做一些處理,就會呈現一定的效果。
4.5 主建筑結構。①結構選型應根據建筑物的基本條件來決定,合理的結構選型,可加強結構的整體剛度。同時,增強結構構造連接,是減輕地震災害,提高抗震能力的前提條件。結構選型應有明確的計算簡圖和合理的傳力途徑,結構內力分析應符合建筑物的實際情況,結構體系應有多道防線,應具有必要的強度和良好的變形能力,避免因部分構件失效而導致整個結構的破壞。
②橫墻最大間距問題。橫墻承擔橫向水平地震力,必須具有足夠的承載力,樓屋蓋具有傳遞水平地震力給橫墻的作用,如果間距較大,就應該按空曠房屋計算。水平圈梁的設置,是為了加強內外墻整體連接,增強房屋的整體性和剛度,按規范規定:8度地區,圈梁應沿外墻、縱墻及橫墻設置。沿橫墻設置的圈梁,間距不大于7m,否則,應利用橫梁與圈梁拉通。構造柱的設置應按規范設置:8度以上地區的建筑物所有縱橫墻交接處。構造柱在地震時起到增強建筑物整體性,改善結構脆性,增強延性的作用。因此,截面不必過大,配筋不必過多。
以上這些還有許多不足之處,自己仍需要不斷積累自己的專業知識、創新設計理念、提高設計水平,把學到的知識更好地應用到實踐中去,讓自己的設計出更經濟、更適用、更美觀,為未來的電力工程建設盡一份綿薄之力。
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