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土建設計范文1
0 引言
裝配式變電站是在國家電網公司“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”的理念指導下,借鑒了民用、工業建筑裝配生產的經驗,針對標準配送式智能變電站設計需求,推動設計理念創新,突出工業化設施定位,實現變電站設計、施工過程的組織集約化的產物。它通過現場拼裝預制構件、電氣設備即插即用的形式,盡量減少現場澆筑和制作安裝的時間,從而大幅提高施工效率。
資源節約型和環境友好型社會建設理念的提出,伴隨著電力行業包括管理、設備廠家、設計、施工等單位的技術發展,推動了變電站建設模式的發展。近幾年,許多裝配式變電站試點工程相繼完工,裝配式變電站建設模式逐漸成熟,標志著國家電網智能變電站建設跨入了新階段。
1 裝配式變電站特點
裝配式變電站與傳統變電站相比,具有以下幾個特點:
1.1 工廠化生產、施工周期短
傳統變電站土建施工周期較長,占整個變電站施工周期的一半以上。其主要原因是各施工工序無法同時進行,必須是上一個施工工序完成后下一個工序方可開始,而且鋼筋混凝土的澆筑和養護時間都比較長,同時比如基礎開挖、土方平整、混凝土養護等工序又受到天氣等諸多因素影響,由于天氣原因的停工屢見不鮮。
裝配式變電站可通過各施工工序同時進行大幅提高施工進度,比如,現場土方平整的同時,建筑物構件的加工制作可同時在工廠中展開;另外,現場安裝過程中拼裝、焊接等工藝較簡單、快捷,從而達到減少施工時間的目的。同時,工廠化生產方式也最大程度地減少了工程的外部制約因素,間接的縮短了工期。
1.2 質量可靠、管理成本低
傳統變電站的土建施工過程中存在原材料多、采購渠道多樣;施工工序繁雜、施工隊伍多;受環境影響大、現場防護條件有限的特點。從而導致了土建施工現場,用于施工管理的人力、物力多,增加工程成本的同時,質量風險點多樣且難以控制。
裝配式變電站的主要建筑構件均采用預制構件,由特定的標準化生產廠家加工,其制作工藝成熟、制作環境優良、成品檢驗規范,從而大大提高了構件的成品質量,使工程質量可控、在控。例如,樓板采用彩鋼板,因為彩鋼板層層緊扣,其密封性和建筑結構得到了非常好的保障,內墻則采用了輕鋼龍骨石膏板取代原有砌筑式墻面,硬度和防火性均有大幅提高。同時,構件預制廠家流水化生產、成熟的技術研發、成品檢驗簡便等因素降低了主要構件的生產和檢驗成本?,F場施工工序簡潔、原材料采購量少也降低了工程的現場管理成本。
1.3 節能環保、可持續
傳統變電站土建施工對于環境的破壞較大。其主要原因是施工現場投入的人工、材料和大型施工機械較多,導致施工臨建和材料加工用地較多,同時產生較多的生活及建筑垃圾、污水及廢水,不利于環保和節能減排。
裝配式變電站采用工廠化生產,現場施工工序減少,人工、材料、大型機械的需求量少,從而減少了占地和垃圾、污水的排放量,有利于環境保護。另外,建構筑物的主體結構體系構件使用壽命一般高于變電站使用壽命,可循環持續使用,加大了變電站的可持續性。
綜上所述,裝配式變電站是“資源節約型、環境友好型、工業化”(即“兩型一化”)理念的完美體現,有著傳統變電站無法比擬的優勢,是變電站建設領域的必然趨勢。
2 裝配式變電站土建設計原則
裝配式變電站土建設計要針對標準配送式智能變電站設計需求,推動設計理念創新,引領工程技術進步方向,突出工業化設施定位,優化集成。
貫徹節能環保、可持續發展的設計理念,以安全可靠為前提,信息數據為支撐,多方案比選為手段,以變電站全壽命周期成本最優為目標,統籌考慮,精心設計。以工業標準化生產檢驗代替現場澆筑制作;以各施工工序并聯進行代替施工串聯流程。
采用標準化設計,聯合設備廠家規范統一電氣設備安裝接口,即在設備未訂貨前,設備基礎、設備穿墻方式、埋管布線方式形成統一接口標準。方便設備招標、設計、運行維護的同時,避免土建施工等待設備招標采購而延長工期的現狀,實現土建施工先行的可操作性,縮短工程建設周期。
3 裝配式建筑設計
目前裝配式變電站內的建筑結構形式一般有鋼結構、勁性混凝土結構、預制混凝土結構等。建筑物構配件設計一般分三個層次,分別是主體結構、附屬結構和特殊構件。
主體結構起支撐作用,其使用壽命不能低于建筑物的使用壽命,主要包括主板、柱、斜撐等構件。
附屬結構的使用壽命可低于主體結構,到達使用壽命時可更換。附屬結構應具有裝配方便、模數化、標準通用的特點。裝配式建筑物附屬結構主要包括:圍護結構、電氣管線、上下水管線和其它部品系統等。圍護結構一般是指外墻、屋面、門窗等。內隔墻采用輕鋼龍骨石膏板或輕質條板制成,并將電線、插座、掛件或門窗等集中在幾個專用墻板內,其它設置成空白墻板,使裝修何布線在內隔墻在生產時已經完成。
針對變電站的使用功能,對設備房間的特殊構件進行專門設計,一般有以下幾種制作方式:
(1)視建筑物防火重要性,不同位置墻板選用拆卸方案。除主變房間外其他墻體選用可拆卸墻板,墻體拆卸方便,工程擴建和檢修,設備進出入不受墻體約束。墻體內預埋管線,管線走向在內墻面示意,解決了墻體預埋線的問題,同時墻面平整美觀。
(2)GIS基礎與樓板分離,形成基礎模塊,樓體建設進度不受設備訂貨限制。模塊尺寸、高度可以根據設備調整,解決了穿墻套管高度處墻體留孔受設備的制約問題。
GIS基礎模塊在構件廠預制,現場拼裝,形成獨特的錨拼節點。
(3)GIS室次梁二次安裝,采用錨拼節點,可以任意調整次梁位置,使GIS室可以適應不同設備廠家的設備,為變電站擴建提供便利。同時次梁間溝槽可以兼作電纜溝使用,同時解決了設備電纜放置問題。
4 裝配式構筑物設計
4.1 裝配式圍墻
圍墻采用無柱式基礎與墻板插接式方案。
圍墻基礎采用條形混凝土基礎,基礎頂部設置墻槽,墻槽頂部設一圈預埋件。墻板插入基礎墻槽,板底部預埋件與杯口預埋件焊接連接。
在板頂用金屬夾具實現板與板之間的連接。
無柱墻質量可靠,施工方便,不用現場為墻體綁扎鋼筋、支模板,加快施工速度,節省工期,節約了柱子工程量。
4.2 裝配式主變基礎
將主變基礎底板與支墩分開,底板現場澆注,支墩工廠預制,現場采用獨特的錨拼節點安裝。使基礎的施工不受設備影響,支墩標準化,并以設備部件的形式出現,施工快捷,工期可縮短近一半。
裝配式主變基礎是將底板和支墩分開處理,底板現場澆注,支墩在工廠預制,支墩在現場安裝在底板上。
主變基礎底板尺寸和重量均很大,且底板受設備安裝影響程度小,故底板在現場澆注并預埋埋件。
支墩采用預制,支墩設預留孔,方便與基礎底板連接。
待支墩到貨后,先在預留孔位置的筏板鋼板上焊接錨筋或預埋件,基礎就位后錨筋剛好在預留孔中,再在孔中澆注膨脹混凝土固定。
4.3 裝配式防火墻
目前,裝配式變電站防火墻主要采用以下幾種結構型式:
1)現澆鋼筋混凝土柱+預制墻板方案:
防火墻的基礎與墻柱同時澆筑,基礎采用獨立基礎。鋼筋混凝土現澆柱根據主變構架鋼管根開設置,柱頂預留地腳螺栓,用于固定主變構架。柱兩側設置溝槽,用于固定預制墻板。
該方案混凝土現場澆筑工程量較大,工期較長,“裝配式”優勢不明顯。
2)預制鋼筋混凝土柱+預制墻板方案:
防火墻由基礎、預制鋼筋混凝土柱、預制墻板和封口梁組成。立柱基礎采用現澆杯形基礎,立柱采用插入式。柱設有特殊凹槽,安裝完柱后卡入預制墻體,上部用預制鋼筋混凝土梁進行封口。
該方案主要受力構件在工廠預先加工完成,現場組裝拼接,能有效的縮短施工工期,節約人力資源。
3)鋼柱+預制墻板方案:
鋼柱采用熱軋H型鋼柱或鋼管柱,基礎采用現澆杯形基礎,立柱插入后采用細石混凝土二次灌漿填實,鋼柱兩側及頂部預制墻板包裹。
該方案能有效的加快施工進度及減少勞動強度,減少現場的濕作業,缺點是造價偏高,墻板節點安裝采用螺栓,破壞鍍鋅層,對防腐不利,且在風荷載作用下,變形大于鋼筋混凝土柱。
5 結束語
伴隨著國家電網公司一批試點工程的成功建成并投入運行,裝配式變電站設計技術已逐漸走出初級階段,但仍然存在一些問題亟待解決,如結構體系理論研究,配套構件的兼容性、國內技術規范的缺失、施工人才缺乏等。需要我們電力設計行業技術人員繼續開拓創新,為裝配式變電站設計技術成熟增磚添瓦。
【參考文獻】
[1]李勇.關于變電站土建設計要點的分析[J].廣東科技,2011(24):132-134.
土建設計范文2
關鍵詞:變電站;土建設計;要點分析
中圖分類號:TU271.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)06-0162-02
隨著建設加強智能電網的進程不斷深入,我國投入大量資金進入變電站的升級和改造,變電站土建工程日益增多。變電站土建設計是一個復雜的系統工程,從前期選址、可行性研究到初步設計、施工圖設計到后期施工都需要充分預估,并將防火問題、防噪音問題等變電站土建設計的特殊問題考慮在內。下文將對變電站土建設計的要點進行詳細分析和闡述。
1 變電站土建設計階段的要點
變電站土建的設計階段,主要有下面幾個要點,其設計主要有三個,即前期準備、初步設計,還包括施工圖紙設計,具體示意圖如圖1所示。
1.1 變電站土建設計前期準備階段
1.1.1 前期選址
對于選擇變電站的建設地址來說,首先應確定負荷中心在變電站中的位置,然后對負荷分布、城鄉規劃進行綜合性的考慮,合理調整網絡結構,盡可能不占或少占農業耕地,降低土石方的使用量,盡量選擇使用價值較低的劣地或荒地建站。
對于初步確定的變電站地址,要從下面幾個方面進行綜合性的分析:
①變電站選址應遵循節約用地的原則,選擇土地使用價值較低的位置建站,因此,變電站多離城市中心較遠,要考慮交通運輸是否能夠滿足變電站日常需求。
②變電站選址應充分考慮城市建設的整體規劃,不能占用公路、鐵路等線路。
③變電站的建設,應考慮是否與周圍環境相適應,不能隨意建在機場、游覽區以及軍事要地附近,須經有關部門批準。
1.1.2 可行性研究
變電站建站位置一經確定,須經有關審查部門的批復,然后對審核通過的站址建設方案進行詳細的分析和論述,著重解決對項目是否可行的論證,這是變電站開展土建設計中的首要條件,可行性研究階段主要進行的工作是論證占地規模、地基處理措施、土地的利用和居民拆遷等問題。
①占地規模,為了設計達到規范要求,力圖日后運營維護的便利,各類型變電站設計方案,大多數都有著一套標準,但是基于我國緊張的土地資源狀況,變電站的建設,只能在標準化基礎上,根據當地實際對設計方案進行優化。
②對于地基的處理,以及地下隱蔽設備問題,要在可行性研究階段,具體問題具體分析,通過評價建站地址穩定性的方案,判斷和評估地址周邊區域是否存在不良地質,如溶洞、滑坡等,并制定防范措施。
③經濟作物、林木的拆遷補償問題,變電站開工后,需要占用較大的土地,因此不可避免的涉及土地征用、拆遷補償,要進行詳盡的收集和分析,以利于在后期工作階段,能夠計算出合理的費用。
1.2 初步設計階段
變電站可行性研究批復之后,即可著手進行初步設計。以下對此階段設計所涉及的幾方面做簡單介紹。
1.2.1 變電站的總平面布置設計
應按照國家有關規范,遵循電力系統規程,優化道路運輸,著力于引接、進出線位置,關注安全距離,對已確認規模的建筑物進行合理安排,盡可能少占平面用地。
1.2.2 豎向布置設計
可分為階梯式和平坡式兩種布置方式,需要重視的是,無論使用何種方式,都要本著平衡填挖方量的原則,盡量減少平整填挖量。
1.2.3 建筑結構
變電站的建設應嚴格遵從國家建筑規范,為達到抗震、承載力的要求,當建筑物高度高于3.6 m時,必須采用鋼筋混凝土結構,而且建筑物構架和支架也必須采用鋼結構,建筑物若低于此高度,可采用磚混結構。
1.2.4 地基處理
變電站工程耗資巨大,站內電氣設備一般體型較大,占用地基多,因此,就基礎選型來說,設計人員應根據經濟性的原則,結合難易度等方面進行全面的分析,進而選擇地基處理的最佳方案,以達到經濟性和技術性的雙贏。
1.3 施工圖設計階段
施工圖設計應在初步設計之后加快進行,其根據國家有關標準和規范要求,在已批復的方案基礎上,遵循初步設計審查明確的范圍要求進行設計。為確保變電站實現建筑規格要求,以及提高土建項目施工圖質量,要有效把握施工圖的設計,可從以下三種措施著手,以提高施工效率:
①認真核實已有的資料、尺寸,經確認無誤,才能進行下一步的設計。
②建立和完善各專業資料共享制度,避免因溝通不暢而產生問題。
③變電站土建施工過程中,設計人員和相關部門應該加強溝通和交流,并制定科學合理的變電站工程施工反饋制度。
2 變電站土建設計優化方案
2.1 變電站站址方案的比較及選擇
分析上述情況之后,經過認真比對多個參選方案,有關專家初步評估這次方案的可行性。在評估過程中,審查建議和意見應引起高度重視,以從中選擇最佳方案。通過科學評價體系,充分考慮工程實際,在此基礎上,評出首選方案,此外,還需要產生出備選方案,以滿足施工實際需要。
2.2 變電站的主要建構方案設計與優化
變電站的建構是一項復雜的系統工程,包含了平面、立面、結構、地基處理、基礎施工等各個環節,因此,對變電站設計的方案優化通常采用聯合布置方式,這種方式最大化的避免了對土地的占用,也更加美觀新穎,符合大眾審美。
在地基處理方案設計時,針對填土較厚的情況,采用強夯法較為適宜;對于土質較好的部位,適于采用天然地基處理技術;當出現淤泥較厚的情況時,可選擇預壓法、灌注樁管法,或者水泥攪拌樁法。
滿足設備運行要求,符合消防需要是暖通風及水工方案設計的主要目的。對于結構方案設計來說,變電站結構目前采用鋼筋混凝土框架、支架和構架使用鋼結構的現象較為普遍。變電站的建設,還應考慮兩方面:一是變電站的重要程度,二是變電站位置的防裂抗震程度。
2.3 變電站站區排水及消防系統方案設計與優化
生活給水和消防給水,是變電站給水系統擔負的主要功能,若條件允許,兩套系統要獨立設置,分開使用。無論是生活給水,還是消防給水,其用水量不大,可通過市政水網供水,為了達到最優供水效果,可以使用分流排放的方式進行。變電站消防系統的方案設計,先要對變電站站內諸多設備、建筑物,是否處在安全距離范圍之內進行檢查,若是符合相關規定,可不做處理,若是不符合間距要求,則需采用防火墻,或者使用防火簾進行處理。
2.4 屋外構支架的設計與優化
變電站電氣主接線方式是選擇屋外構支架類型,以及采用何種布置方式的依據。變電站通常采用聯合構架,使用兩個間隔一跨的方式,并設置單端支撐于構架縱向中部的位置,這樣能夠減少縱向尺寸,還能夠降低土地使用面積。鋼管桿和水泥桿是屋外構支架主要的材料,通過LCC全壽命比較分析法的運用,可選擇出與變電站周期一致的桿材料,這樣,可大大降低建設成本。
2.5 圍墻、電纜溝的設計與優化
變電站的建設,通常采用現場組裝,裝配式圍墻和工廠化定做的方式,這樣能夠提高施工效率,縮短工期。對于變電站的電纜溝來說,也要盡可能使用現場裝配的施工方法,并結合數字變電站建設的特點,少使用或者不使用電纜溝,可通過電纜埋管,以及預制電纜槽盒、預制電纜溝等方式,改善施工環境和條件,從而提高管溝施工的質量和效率。
2.6 暖通系統的設計與優化
為節約用水,保護環境,變電站內部衛生間通常為智能化的環保衛生間。同時,為降低能耗,站內暖通系統采用節能型的排風機、變頻空調等設備。另外,站內的雨水口、檢查井、消暗管等通常采用自然排水的方式,從而有效減降了能源使用。
3 結 語
作為我國單位建設的重要組成部分,變電站是電能運輸好和傳送的基本單位,變電站土建工程的質量與我國電網安全息息相關。變電站的土建設計是一項常規工作,也是一項“只有更好,沒有最好”的研究工作。對于變電站土建設計工作者來說,必須本著高度的責任心,充分考慮土建工程的各個細節,打造變電站土建的精品工程。
參考文獻:
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土建設計范文3
1.1地址的選擇
建設變電站的地方最好不要占農耕地或經濟林區,而且還要做到節約用地即高效地利用土地資源。我們的變電站最好是選擇在交通方便,利于工作人員上班和資源配送的地方,真正地圍繞以人為本的核心。為了減輕變電站對環境造成污染,我們選擇建設變電站的地方必須是位于變電站所在地最小頻率風向的上側。我們選擇地址要避免選那些易發生斷層、坍塌和山體滑坡等地質災害多發地區,最好是比較開闊的地帶便于我們架設各種高架線。我們的變電站最好距離工礦等負荷中心近一些,方便我們電氣與電站的協調。
1.2豎向布置分布情況
變電站地基的設計要結合具體的地質情況,最好能夠充分地利用原有的地勢地貌。對于整個地基鑒于要做擋土墻和場地排水,我們要采用平坡式或者階梯式布置。我們要確保在地下水位上方25cm以上處挖地基做條形基礎,之后用三合土或三七灰土來填充并夯實(可以采用機械夯實或人工夯實)與地面齊平即可。
1.3建筑結構
(1)建筑的安全性。要想保證土建設計和構件的安全性,我們必須做到嚴格規定結構的荷載量,并且認真確定材料強度和荷載分項系數的大小,另外要保證標準荷載下的安全度。
(2)建筑的牢固性。要求建筑在發生局部破損時不會引發大面積坍塌,來減小災難損失。
(3)建筑的耐久性。要使建筑能夠在荷載壓力作用下,能夠持久耐用,尤其是在應對混凝土的腐蝕的情況,更要做到較大的耐用性。
2土建設計方案存在的問題
為了提高工程施工的綜合競爭力和經濟效益,我們要保證變電站工程的質量夠硬,安全性夠好,進度夠快。要做到這些我們首先要做的就是了解變電站中所有可能存在的問題。第一,站址選取時的問題。變電站無論選擇在哪,都要面臨賠償問題,可能是拆遷費用,可能是土地征用費用或商戶補償費用,這些賠償都會一定程度上造成資金壓力。第二,預估土方時的問題。即使我們在施工之前做了精確的預估土方,但是一旦真正開始還是會有很多我們預想不到的情況,這就造成現實與預估土方之間的沖突。第三,結構腐蝕的問題?;炷恋母g是影響建筑施工安全的重要因素,但是我們又不能做到完全避免。第四,溫度對道路建設的影響。在變電處一些特殊位置存在“永臨結合”的建筑方式,使得溫度一旦升高后就可能對道路造成一些損害。第五,室內排水和防火問題。在室內設計時,常常會有屋頂門窗滲漏,地面硬度不夠,防火不達標,高度不符合安全帶電距離等問題。
3土建設計方案的優化
3.1可行性的研究
(1)占地面積的可行方案。我們要合理布置規模就要注意控制主變數量和出線回數。針對室外配電裝置場地,要注重它與建構筑物之間的關系,為了有效減少占地面積,我們必須要采用先進的工藝設備節省空間。建筑物在不影響它本身的功能的前提下合并為一棟樓,另外也要降低一些樓宇附屬場地的各種費用。經過相關的技術分析,為了減少占地面積,主變壓器一般選用兩臺比較合適,35kV要與110kV對稱布置,以10到12個為35kV的出線間隔和以2到4個為110kV的出線間隔。作為可研設計的人員要做到出線間隔和主變數量成比例等前期的科學規劃。以皖北的某一個變電站為例,整個占地面積僅僅是3700m2左右,具體設計就是主變和功能建筑位于中間,旁邊采用防火墻,10kV和110kV對稱分布的開關場地,10kV的出線間隔為24個。
(2)位置選擇的可行方案。位置選擇需要全面綜合考慮,不僅要考慮負荷量,網絡結構還要考慮征地情況,城鄉規劃。要做到減少土石方量,盡量不占經濟效益較高的土地,而占用荒地或坡地。要做到盡量配合規劃部門和城鄉管理部門的統一規劃,避免相互交叉的架空線路。還有站址要靠近負荷中心,且要方便利用一些基礎設施,地勢平坦利于運輸。
(3)地下處理的可行方案。在研究可行性階段要先了解建設變電站的地下情況,對于地下有防空洞、滑坡、要塞管道或是回填區就要避開。例如曾經在皖北某縣本來選址的地方卻在可行性研究時發現地下是雜土回填區,以前發生過坍塌,不僅如此地下還深埋著主要污水管道,因為要解決這些問題所需要的費用遠遠超出預算,最終決定另尋合適的地址。
3.2初步設計階段要完成的工作
(1)總體規劃設計。我們在確定變電站的具體規劃方案與規則之前,必須考慮變電站所在地的地形地貌、水源電源、氣象條件以及交通情況,不僅如此我們還要考慮變電站對生態環境的影響,變電站施工和工藝布置情況以及后續變電站的運行維護。變電站在達到它本身的功能要求后,要做到施工、運行、檢修時資源節約,環境友好生態平衡的目的。
(2)平面布置設計。變電站的平面布置設計是在符合總體規劃的前提下為了實現方便交通節約占地面積的目的。因此,我們必須在吸取電氣平面布置經驗后采取合理的工藝技術來達到我們的目的。對于總平面布置要進行模塊化,即將總平面劃分成若干個功能區,例如主變場區,110kV配電裝置場區、配電裝置區等,變電站的道路要將變電站內的各個功能區連接起來。變電站內道路設計要求滿足各種檢修、大體積物體配送、防火、防災的具體規定。建筑物的布局方面要盡量減少土地的占用量,無形中就得增加建筑物的密集程度,但是這一切都有一個前提就是建筑物之間必須符合消防安全距離的規定。
(3)建筑方案設計。降低變電站的占地面積一直是我們強調的問題,所以我們在設計變電站的建筑方案中采用了聯合布置的方式。具體操作就是盡量使變電站的電氣設備安裝在同一座主控樓或是同一座配電裝置樓中,當然還是得以符合工藝技術要求為前提。變電站的平面布置設計要求變電站里的每個房屋都有足夠的空間來進行設備的運行和維修;變電站的立面設計要求使變電站與它周圍的環境相互融合統一。進行變電站建筑設計時,對于材料的使用主要是鋼筋和混凝土,因為大部分的建筑物都使用鋼筋混凝土框架,其他類似支架和構架的主要是鋼結構。變電站的抗震等級主要是由當地的設防烈度和變電站的重要等級相結合來確定的。建筑物所采用的基礎形式一般不會選用筏式基礎或條形基礎,因為要考慮到變電站所在地的地址情況和整個建筑結構承受的載荷大小,大部分情況下獨立基礎和樁基礎可以很好地滿足相關要求。對于變電站地基的情況我們不能一概而論,需要按照當地具體的地質情況分別采取適當方案處理。如果站址所在地區的填土層比較厚時,我們就要進行強夯處理;如果站址所在地有厚度特別大的淤泥層時,我們就必須則考慮水泥攪拌樁、預壓法、管樁或灌注樁等方法來進行處理;當然如果站址所在地的地質情況比較好,那么我們就可以直接使用這種天然地基了。對于變電站的暖通以及通風設計,只要能使設備正常運行而且符合消防的相關要求即可。對于變電站中溫度和空氣質量的調節,我們需要根據以前變電站中的換氣和防爆次數以及具體的溫度要求,采用空調,自然或是機械方式進行調控。
3.3變電站施工圖設計階段
變電站土建的施工圖設計階段是將總圖,暖通,結構,排水,建筑等這些通過審查檢驗的方案真正應用到實踐當中。因為這涉及很多的專業所以必須在施工前進行專業溝通,以防各專業在交接的時候出現一些不必要的麻煩。我們可以采用一些有益的措施來提高施工圖的質量以及土建工程的施工效率。
(1)因為變電站的特殊性使得變電站內建筑物基本都不會發生變動,所以我們可以進行具有自己獨特風格的標準化設計。
(2)由于變電站的具體工作會涉及到很多的專業學科,所以為了減少各專業之間不能互相及時溝通而產生不必要的矛盾的現象,我們必須建立各專業之間資料互提共享機制。建立變電站土建施工的快速反饋機制,這樣設計部門就可以快速處理在土建施工中遇到的問題,使得土建設計更加地完善合理。
4結語
土建設計范文4
【關鍵詞】超臨界;雙框架;鋼筋混凝土;設計;植筋;施工
1、工程概況
1.1 電廠簡介
本工程系擴建電廠性質,一期工程建設規模為2×600MW燃煤機組,是國內首臺國產化超臨界機組,二期工程建設規模為2×600MW超臨界機組,本期建設2×1000MW國產超超臨界燃煤機組。
1.2 主要建筑物結構形式
主廠房采用雙框架布置,即汽機房、除氧間和煤倉間。汽機房外側柱縱向為框架-鋼支撐結構體系,除氧間、煤倉間橫向與縱向均為現澆鋼筋混凝土框架,除氧間、煤倉間各層樓板均采用鋼梁現澆混凝土板(壓型鋼板底模)組合結構。鍋爐爐架為鋼結構,采用獨立島式露天布置,輔助建筑物均為鋼筋混凝土結構。
2、設計過程中的常見問題
2.1 工藝、土建配合問題
火力發電廠的自身特點決定了工藝專業和土建專業之間必須相互緊密配合,盡可能減少土建施工圖中的問題,避免現場在土建施工完畢后,出現大量的需要修改的地方,在施工圖中修改總比在現場既成事實后修改要簡單的多。從本工程的土建設計變更原因分類統計可以看出,有超過一半的設計變更原因是由于工藝專業資料的修改而引起的土建設計變更。
第一類是土建施工圖設計時,工藝專業還沒有本工程的具體設備資料(設備未招標),而是根據以往的類似工程預估的一種假設資料。以這種資料設計出的土建施工圖,對于結構設計本身的安全性來說沒有多大問題,但按此圖施工,后期設備安裝時就有可能出現與設備尺寸不符的情況。對于這類問題,土建主要設計人和分冊設計人要及時督促工藝專業提供準確的設備資料,最好能在土建施工圖送印前有一個比較準確的設備資料,以減少后期土建設計變更數量和土建施工的難度,同時能夠保證安裝階段的工程質量。
第二類是土建施工圖設計時,有工藝專業設備資料。土建施工圖已經按此設備資料設計完成,但后來由于業主、供貨商等原因造成設備發生變化,這種設備資料發生變化的情況,若是工藝專業又沒及時給土建重新補提變化后的設備資料,往往會造成現場已經按土建圖紙施工完畢,等到后期安裝時才發現土建結構與設備尺寸、標高不符。這時不管是改造結構還是更換設備,不管哪種方式,都會造成工期、費用的增加。為了盡量減少這種損失,只能希望工藝專業能夠盡早把發生變化的設備資料提供給土建設計人,在現場還沒施工前發設計變更處理,這是最好的處理方式,否則就會造成工期、費用的損失。
要是上述兩類問題在土建施工前還沒有解決,那后期設備安裝階段就會出現很多問題,例如預留埋件、孔洞位置大小不準確、缺少埋件孔洞、設備基礎偏小……等。本工程汽機房400v配電室零米電氣設備就屬于比較突出的第一類問題,土建出第一版施工圖時沒有資料,后來出了個升版圖,但電氣資料不斷的變化(這也和業主招標有關),后來又出了兩個變更,搞的施工單位返工,費時費力。第二類問題對于設計者來說就是發個變更,處理起來很簡單。但對于施工來說就不是那么容易的事情了。例如缺少埋件,并且該埋件要承受較大的拉力、剪力,處理起來施工難度很大,要請專業隊伍來進行化學植筋、在梁柱上“打包箍”處理。植筋施工時,基材表面溫度和孔內表層含水率應符合設計和膠粘劑使用說明書要求,無明確要求時,基材表面溫度不應低于150C;植筋施工嚴禁在大風、雨雪天氣露天進行。而且對于承重結構植筋的錨固深度應經設計計算確定;不得按短期拉拔試驗值或廠商技術手冊的推薦值采用?!按虬俊笔┕r雖然沒有那么苛刻的要求,但處理后外表不美觀,要進行二次裝修處理。總之,應在澆筑混凝土前盡量減少此類問題。
2.2工藝、土建自身問題
土建自身問題的多少主要取決于圖紙設計人和主要設計人對工作的細心程度。施工圖設計質量的好壞,主要體現在細節問題是否考慮的周全,這些恰恰需要設計人和主要設計人有認真仔細的態度。火力發電廠建筑物種類繁多、構造復雜,施工圖設計時是由好幾個人員共同完成的,這往往會造成接口對不上,如尺寸標高前后不符、管道與基礎相碰、工藝專業的電纜橋架、汽機管道相碰等。這些問題若是在施工前解決不好,施工過程中才發現勢必會影響工程進度。雖然都是些小問題,但能體現出每個設計人員的細心程度。因此,我們每個設計人員應盡量做到減少差錯、仔細核對,提高施工圖成品質量。
3、土建設計與施工
3.1 土建設計與施工工藝
通常設計時會將框架結構的梁、板、柱的混凝土強度設計成不同的強度等級,雖然不是什么錯誤,但按混凝土施工工藝的要求需要連續澆筑,框架柱的混凝土能采用不同的設計強度來澆筑,但梁和板混凝土就很難按不同的設計強度來澆筑了,只能按同一強度等級連續澆筑。另外,有的設計為了達到更經濟的效果,梁、柱鋼筋規格使用過多,尤其是鋼筋直徑只差一個級別時,施工人員很容易混淆搞錯,這種情況在隱蔽驗收時常有發生。
針對這種現象,設計人員應多了解一些常見的施工工藝,有必要時可以深入施工現場,對施工作業有更進一步的熟悉和認識。這樣,在以后的設計過程中才能設計出既經濟又方便施工的施工圖,而不是紙上談兵,不切實際的施工圖。
3.2土建施工
在這里簡單說一下土建施工方面應注意的事,主要是施工順序問題,從平面和空間布置上來說應從里向外、從深到淺依次施工。實際工程中經常會遇到地下管道已經施工,后來開挖準備施工地上建(構)筑物時發現此處該建(構)筑物基礎埋深比已經施工的管道還深,這種情況肯定會造成返工,費時費工;另外,還有一種情況就是不按圖紙施工,憑借以往的經驗施工,安裝時才發現管道與結構梁相碰,這時解決方案有兩種:調整管道走向或改造結構,不管哪種方案,造成的后果就是費用增加、工期延誤。因此,為了避免后期返工,在施工前應做一個全面的統籌規劃,制定一個切實可行的計劃,施工過程中及時跟蹤計劃的落實情況,發現問題及時提出整改措施,確保工程質量達到設計要求。
4、結束語
火力發電廠建設是一項工藝復雜、專業化程度高、建設周期長的工程。為確保火電廠后期的正常運行,無論是勘察設計還是施工,都應做到技術可靠、安全適用、經濟合理、確保工程質量。
參考文獻:
土建設計范文5
關鍵詞:風電場升壓站站區布置建筑結構設計方案
1、梨樹溝升壓站建設規模
梨樹溝風電場規劃總裝機容量為200MW,本期梨樹溝風電場裝機2×49.5MW,計劃2012年投產。風力發電場的建設,對于改善當地電力系統的能源結構、減少燃煤發電廠的環境污染有著重要的意義。風電場的建設不僅具有較好的發展前景,同時對于地區經濟發展也具有十分重要的意義。
2、 站區總布置與交通運輸
2.1 站區總體規劃
1)站址地形地貌:站址區域地形起伏,均為丘陵地貌。北側自然地面高程315.72-312.61m,南側地自然地面高程309.44-308.3m,西側自然地面高程為315.72-309.44m,東側自然地面高程312.61-308.3m。站區南北高差較大。
2)交通運輸:在升壓站東側圍墻大門新建4.5米寬瀝青道路60米,與原有鄉道銜接。該站址交通運輸方便,具備建筑施工和設備運輸的要求。
升壓站周圍沒有居民和村莊,本站的建設不會影響當地居民的生活。
3)升壓站規模:升壓站66千伏1回出線,35千伏4回出線,本期工程一次建成,站址周圍開闊,進出線方便。
4)供水方式:站外打水,鋪設管道供水。站區排水采用場區自然排水和地下管道排水方式,將雨水和生活污水排至升壓站圍墻外的截水溝和排水溝中。
5)根據水文氣象報告,站區不受百年一遇洪澇水的影響。
2.2 站區總平面布置
1) 擬建升壓站東側短邊圍墻與指北針順時針5°布置,圍墻內占地面積100×72.5=7250㎡,圍墻總長度345米,進站道路60米,征地寬度11米,進站道路征地面積:660㎡。征地面積為圍墻外4米,北側圍墻護坡征地面積為圍墻外8米,站址征地面積為:8870㎡。
2)生產樓布置在站址的南側,生活樓布置在站址的北側,兩個附屬建筑布置在東側大門入口處的兩側。
升壓站大門布置在站區的東側。
3)建筑物、構筑物之間的安全距離,按照火災危險性類別及最低耐火等級劃分,其間距均滿足《變電所總布置設計技術規程》的規定。
站區設計的道路兼做消防通道,道路內緣半徑為9米,消防車可順利通至各建、構物所在場地。
2.3 豎向布置
1)豎向布置方式:本工程配電裝置場地南北方向設置0.5%坡度,東西方向不設坡。
2)站區場地雨水排放采用自然排水和組織排水兩種方式排水,站區南北放坡0.5%,雨水通過圍墻南側排水坑,排至站外排水溝;事故排油池等通過地下管道排至站外排水溝。
3、 建筑
3.1 生產建筑物
1)生產樓建筑物平面呈東西方向一字形布置,是一棟南北朝向建筑物。
按各專業提出的用房功能要求,結合升壓站運行特點:采用有人值守的運行方式,平面布置有繼電保護室、消防器材室、會議室、辦公室、監控室、衛生間。繼電保護室、監控室室內凈高3米。
2)建筑物外墻采用涂料罩面,墻體采用ESP保溫板的節能墻體,勒腳采用蘑菇石罩面,內墻采用刮大白刷乳膠漆,建筑物采用保溫輕鋼彩板坡屋頂,外門采用不銹鋼平開門,窗采用中空節能窗(單框雙玻璃平開塑鋼窗),房間內門采用實木門,配門鎖。
3)35千伏屋內配電裝置室布置在主變與無功補償裝置中間,按照電氣專業提出的用房功能,層高定為5.8米。外墻采用涂料罩面,墻體采用ESP保溫板的節能墻體,勒腳采用蘑菇石罩面,內墻采用刮大白刷乳膠漆,建筑物采用平屋頂,外門采用不銹鋼平開門,窗采用中空節能窗(單框雙玻璃平開塑鋼窗)。
3.2 建筑物的節能
本站建筑物采用外墻保溫節能方式。由于本站地處東北,冬季嚴寒,風雪較大,按照國家電網“兩型一化”的要求,可以采用保溫輕鋼彩板坡屋頂。
4、 結構
4.1 設計主要技術依據
工程地質資料
地抗震設防烈度為7度,設計地震基本加速度值為0.10g,設計地震分組為第一組。場地內無可液化土層。標準凍結深度1.40米。持力層強風化花崗巖。
4.2 生產建筑結構
1)生產樓和35千伏配電裝置室的結構設計安全等級為二級,設計使用年限為50年,站址區域地震基本烈度為7度,根據最新建筑抗震設計規范中有關規定,生產樓抗震設防類別為乙類,地震作用按7度進行抗震計算,按8度采取抗震構造措施。
2)生產樓為二層框架結構,粉煤灰磚填充墻,現澆鋼筋混凝土梁板柱。
35千伏配電裝置室單層框架結構,粉煤灰磚填充墻,現澆鋼筋混凝土梁板柱。
3)本工程生產樓和35千伏配電裝置室按照規程、規范的要求,不需要設置伸縮縫、沉降縫和抗震縫。
4)生產樓地基基礎設計等級為乙級。本工程生產樓處在填方處,需做毛石加深處理,基礎采用混凝土獨立基礎,基礎坐在持力層上,并且基礎埋深需要在凍土深度以下。
4.3屋外配電裝置構(支)架
1)本工程屋外配電裝置構(支)架分別為66千伏構架、66千伏設備支架、主變構架、主變附屬設備構支架,結構設計安全等級為二級,設計使用年限為50年,抗震設防類別為丙類,地震作用按7度進行抗震計算,按8度進行抗震構造措施。
2)本工程采用鋼管結構柱和三角形斷面格構式鋼梁,這種設計外表美觀,節約鋼材,方便施工等優點,能夠縮短工期,有顯著的經濟效益。
構架柱與梁連接采用螺栓連接。基礎采用杯形獨立基礎。
獨立避雷針采用鋼管結構。
3)設備支架均采用鋼管支架柱,型鋼支架梁。
4)本站所有構支架均采用鋼管結構,設計使用年限為50年,結構的耐久性是保證其承載力和正常使用的必要條件。因此所有的鋼結構的構支架應在工廠定制加工,然后進行鋅鋁鎳合金熱浸鍍防腐,鍍膜厚度不小于86μm。
4.4全站建、構筑物的地基與基礎
生產樓、生活樓、配電裝置室均采用鋼筋混凝土獨立基礎,地基基礎設計等級為乙級。附屬建筑采用毛石條形基礎。本工程所有構(支)架基礎均采用鋼筋混凝土杯形基礎,地基基礎設計等級為乙級。所有建(構)筑物基礎埋深需在凍土深度以下并坐在持力層上。在回填區,當基礎埋深不夠時,需要用毛石混凝土換填到持力層。
土建設計范文6
關鍵詞:110kv變電站;土建設計;地質選擇
變電站的土建設計水平,對變電站后期的施工能否順利開展有著直接影響。通常情況下,要想做好變電土基設計工作,需要從多個方面對問題進行思考。目前我國在變電站土建設計上雖然有所提高,但仍然存在一些問題有待解決,希望本文內容對相關工作人員能夠有所啟迪。
1.選擇變電站的地址
在進行110kV變電站土建設計時要做好地點選擇工作,首先需要對變電站的負荷中心位置進行明確。此項工作的順利開展,需要系統人員依據電網規劃對負荷中心位置進行確定,除此之外,還需要在設計過程中,還應適當的接入到系統方案中。在地點選擇上應當依據提供的資料,初步確定變電站的幾個選址,這些選址應盡量靠近負荷中心,最大程度降低網損,對不同的選址進行對比時,應當對以下幾個因素進行考慮。
1.1選定的變電站選擇的地址不能與當地政府的規劃產生沖突,特別是不能破壞當地農田保護區,除非當地的土地規劃得到了適當的調整,否則不能因為修建變電站而侵占當地的農田。此外,在選址問題上,應當積極同當地政府部門進行溝通,確保變電站選址中不會對當地的整體規劃造成不良影響。
1.2交通運輸、水文地質、土地征用是否便利可行都是在變電站選址中需要考慮的問題;同時在電網建設中為了實現資源節約型和環境友好型電網,在變電站選址上盡量使用荒地、劣地,遠離礦區,地震帶。因為變電站經常會修建在偏遠地區,因此需要對交通問題加以考慮,需要確保道路坡度、半徑、寬度能夠滿足施工要求,確保變電站修建中使用的建筑材料能夠順利的運入到施工現場。
1.3變電站選址時,需要對變電站周圍是否存在旅游景點、軍事要地、飛機場等,如果存在,在建設前需要同有關部門進行適當的協商,確??梢越ㄕ竞?,才可以進行施工,如果未得到對方的允許,則應當另行選址。此外,帶地址選擇時,還需要了解選址地區是否政府劃定的需要保護的歷史文物和礦產資源等。
2.選擇線路
變電站的路徑需要與地址的選擇進行適當協調,線路選擇的共走人員需要與地址選擇人員進行適當配合,對變電站的線路方案進行明確。線路的造價要遠高于變電站造價。因此,一條合理的線路可以使變電站土建設計的經濟性得到進一步提高,而且也有助變電站通過前期審查。此外,在線路選擇上應當主要以下內容。
2.1進行變電站的線路選擇時盡量避開自然保護區、通訊設施等地區,在線路選擇上應當進行適當的避讓,從而降低補償費用,避免對周邊的環境造成不必要的影響,如果因為客觀原因實在無法避讓,則需要和相關部門進行協調后,確定線路。
2.2重視水庫、鐵路等跨越點的選擇,特別是在修建過程中,如果線路必選要跨過大河、高速公路時,需要盡量的減小跨度減小風險、降低投資,并且減小項目對航運以及交通造成的不良影響。
3、110kV變電站的初步設計
土建設計的初步階段,重點工作是再去定變電站的位置的前提下,對內容進行細化,對比設計方案中的豎向布置、平面布置等,從中選出一條最佳的設計方案,并且確定最終的設計方案。
3.1豎向布置
豎向布置上,應當在滿足洪水的基礎上,對變電站建設地點的地形進行合理應用,除此之外還需要對變電站的排水能力進行合理考慮,如果施工地點比較平整,在施工中則可以采用階梯式、斜坡式等。豎向布置在滿足防洪澇基礎上,應當盡量使土石方量能實現自平衡,如果無法實現,則可以對技術、經濟等方面因素進行適當的對比,利用防洪墻或外購土方的方式實現平衡。在豎向布置上必須要做好邊坡設計,在確定場地的平整性后,在對設計邊坡高度,坡率的確定需要依據實驗數據完成。依據邊坡高度,在設計過程中可以采用護坡或擋土墻的方式對邊坡進行保護,如果情況需要,也可以綜合兩種方式提高保護效果。在豎向布置中為了穩固邊坡,并確保其不會遭受到雨水的沖刷,發生水土流失,可以在坡腳或坡頂處適當的設置排水溝。
3.2平面布置
土建設計平面布置需要以電氣為主,應當在滿足電氣應用的基礎上,對運輸、消防、電氣安全問題等方面進行優化,同時對各類建筑物的布置需要嚴格的依據相應的規范進行。
3.3結構設計
在結構設計上需要依據變電站規模,在滿足功能需求上,最終對建筑的面積進行確定。建筑外立面需要與周圍的環境特點進行合理融合,在條件允許的情況下,變電站內的建筑的結構設計應當盡量應用混凝土框架,擴大變電站的空間,使其抗震能力能夠有所提高,便于變電站中電氣的設備的安裝和應用。
地基處理方案需要依據地質的實際情況進行適當選擇,從施工和投資角度對問題進行分析,最好使天然地基,然后依次選擇換填、樁基等方式對地基進行處理。
3.4設計施工圖紙階段
在完成對設計的初步審查后,土建設計工作應當依據相應的規范進行,設備的訂貨尺寸,應先局部,后整體,設計原則是實際投資的成本與初步審計的投資成本的波動不能大于10%。
3.4.1總圖設計
場地處理通常情況下需要進行綠化處理,如果施工地點缺水比較嚴重,在處理上可以通過碎石場地完成,對于電纜溝的而處理可以采用復合材料蓋板或內嵌式角鋼包邊等。
3.4.2建筑設計
110kV變電站的通信機房在設計上,面積應當依據60m2和20m2進行考慮,對于建筑外墻的粉刷,應當采用《常用建筑物》所規定的白色、灰色、藍山三種色調,對于建筑物外墻的設計使用的防盜門的材料應該具有較強防火性能的不銹鋼材料。
3.4.3結構設計
110kV變電站建筑內部應當使用框架結構,比較常見的結構為鋼筋混凝土結構。
3.4.4給排水及暖通作業
在110kV變電站中,對消防器材有著嚴格的規定,一般采用的滅火系統為泡沫噴淋或水噴霧,布置在電容器內的氣體消防噴,不能出現電容器上方,布置在室內的消防栓也不能出現在設備屋內。
在110 kV變電站的主控樓道內設置的空調,最好為分體式,在高壓室內最盡量不設置空調,采取自然通風的方式解決問題。
3.4.5節能設計
在設計上為了盡量降低能源損耗,在電抗器、變壓器等設備的選擇上,應當盡量選擇低噪音、低損耗,站內使用的照明燈盡量選擇節能型燈具,在門窗、屋面、外墻的設計上也應當盡量采取節能的方式建造。
4、結束語:
我國經濟的快速發展,使我國的用電量總量急劇增加,這在一定程度上增加了110 kV變電站的數量,在變電建設過程中要做好土建設計工作。變電站土建設計合理,不僅可以使變電站的有效性得到提高,而且可以使變電站的安全性得到提升,延長變電站的壽命。由此可見,110kV變電站土建設計中的關鍵問題進行分析意義重大。
參考文獻
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