變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化策略研究

摘要：土建工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化是變電站建設(shè)的主要方面，文章從變電站土建設(shè)計(jì)階段的要點(diǎn)以及對(duì)變電站土建設(shè)計(jì)優(yōu)化方案兩個(gè)方面進(jìn)行分析研究，為變電站設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高和以后相關(guān)方面的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：變電站；土建設(shè)計(jì)；消防系統(tǒng)；優(yōu)化方案

中圖分類號(hào)：TU271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）33-0126-03

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)方面的投資也不斷增加，這就使變電站的土建設(shè)計(jì)越來越多樣化。為了體現(xiàn)設(shè)施和工業(yè)性產(chǎn)品的特點(diǎn)，變電站土建設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面，遵守項(xiàng)目通用設(shè)計(jì)總體原則和國家通用設(shè)計(jì)規(guī)范，而在建筑風(fēng)格上更加注重與環(huán)境協(xié)調(diào)和線條流暢。本文通過介紹變電站土建設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化方法，從而達(dá)到降低工程造價(jià)的

目的。

1 變電站土建設(shè)計(jì)階段的要點(diǎn)

變電站土建設(shè)計(jì)階段有以下幾個(gè)要點(diǎn)，如圖1所示：

1.1 變電站土建設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備階段

1.1.1 前期選址。變電站地址選擇的第一個(gè)階段是確定變電站負(fù)荷中心的位置，位置確定之后，應(yīng)綜合考慮負(fù)荷分布、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)規(guī)劃等方面，在盡量減少土石方量的基礎(chǔ)上，不占或者少占耕地，多利用經(jīng)濟(jì)效益低的荒地、劣地等。需考慮以下幾個(gè)方面的因素，對(duì)初步選定的變電站位置進(jìn)行綜合分析：變電站站址選擇應(yīng)盡量節(jié)約用地，利用經(jīng)濟(jì)效益低的土地，由于變電站多建在山坡及較偏遠(yuǎn)地區(qū)，應(yīng)特別考慮交通運(yùn)輸方面是否能滿足需求；變電站站址選擇應(yīng)與城市建設(shè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，應(yīng)避開公路、鐵路等公共交通線路；變電站應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，在站區(qū)附近有游覽區(qū)、飛機(jī)場、軍事基地等場地時(shí)，需要獲得相關(guān)部門批準(zhǔn)后才能

建站。

1.1.2 可行性研究。在變電站站址選擇之后，經(jīng)過相關(guān)部門審查批復(fù)，詳細(xì)論述批復(fù)站址的建設(shè)方案，重點(diǎn)解決批復(fù)站址的可行性問題，這是變電站土建專業(yè)可行性研究階段的主要工作。

可行性研究階段與選址階段相比，應(yīng)充分論證占地面積、地基處理以及地下隱蔽設(shè)施、經(jīng)濟(jì)作物和拆遷或者林木賠償這幾個(gè)方面。

（1）占地面積，對(duì)于各類型的變電站，為了設(shè)計(jì)規(guī)范和建成之后運(yùn)行維護(hù)管理的方便，大都有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的方案，但是由于我國土地資源緊缺，在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上根據(jù)具體情況優(yōu)化變電站平面設(shè)計(jì)。

（2）地基處理以及地下隱蔽設(shè)施，根據(jù)具體情況，在可行性研究階段，通過評(píng)價(jià)站址方案的穩(wěn)定性，對(duì)站址及附近區(qū)域是否有滑坡、溶洞、不良地質(zhì)等進(jìn)行判斷，并提出防治措施。

（3）經(jīng)濟(jì)作物和拆遷或者林木的賠償，對(duì)建設(shè)變電站所造成的土地征用費(fèi)、拆遷費(fèi)以及林木賠償費(fèi)等問題，應(yīng)詳盡搜集資料并做詳細(xì)的分析，從而在后續(xù)工作中能夠合理地計(jì)算費(fèi)用。

1.2 初步設(shè)計(jì)階段

變電站的初步設(shè)計(jì)階段是在取得可行性研究批復(fù)意見后進(jìn)行的。在此就變電站的總平面布置設(shè)計(jì)、豎向布置設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)、地基處理及基礎(chǔ)選型幾個(gè)方面進(jìn)行簡要的介紹。

1.2.1 變電站的總平面布置設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是優(yōu)化道路運(yùn)輸、引接、進(jìn)出線位置以及安全距離等方面，合理安排已確認(rèn)規(guī)模的建筑物，并嚴(yán)格按照國家規(guī)范和電力系統(tǒng)的規(guī)程，盡量減少平面用地。

1.2.2 豎向布置設(shè)計(jì)，在豎向設(shè)計(jì)中，有階梯式和平坡式布置兩種情況，無論是采用哪種豎向布置，都應(yīng)盡量平衡填挖方量，使場地的平整填挖方量達(dá)到最少。

1.2.3 建筑結(jié)構(gòu)方面，根據(jù)國家建筑規(guī)范要求，當(dāng)建筑物的高度低于3.6m時(shí)，可以采用磚混結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)高度大于3.6m時(shí)，需采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)才能滿足抗震、承載力等方面的要求，此時(shí)，在建筑物的支架和構(gòu)架上采用鋼結(jié)構(gòu)。

1.2.4 地基處理及基礎(chǔ)選型方面，從經(jīng)濟(jì)性和施工的難易度等方面，專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的分析，從而確定出最優(yōu)的地基處理方案及基礎(chǔ)類型。

1.3 施工圖設(shè)計(jì)階段

在初步設(shè)計(jì)完成之后的階段為施工圖設(shè)計(jì)階段，施工圖設(shè)計(jì)是在實(shí)際中應(yīng)用已經(jīng)通過審查的方案，依照現(xiàn)行規(guī)范或國家標(biāo)準(zhǔn)以及不超過初步設(shè)計(jì)審查確定范圍的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。為保證變電站達(dá)到所需建筑規(guī)格，就要把握好施工圖的設(shè)計(jì)，一般可通過下述四種措施來盡可能地提高土建工程的施工圖的質(zhì)量以及施工效率：

1.3.1 對(duì)所提供的資料、尺寸等進(jìn)行核實(shí)，在確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3.2 采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)較少變動(dòng)的變電站內(nèi)建筑物為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3.3 為了避免各專業(yè)溝通不足出現(xiàn)問題，應(yīng)建立各專業(yè)之間資料互提制度。

1.3.4 在變電站土建施工中，應(yīng)建立土建施工反饋制度，以方便設(shè)計(jì)部門第一時(shí)間解決問題。

2 變電站土建設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

2.1 變電站站址方案的比較及選擇

通過對(duì)以上情況的分析，比較多個(gè)可供選擇的方案之后，對(duì)于此次方案的可行性由相關(guān)專家進(jìn)行初步判斷，在此過程中，應(yīng)該特別重視審查的建議和相關(guān)意見，從而選出最優(yōu)方案。通過結(jié)合工程實(shí)際，利用科學(xué)的評(píng)價(jià)依據(jù)，選出首選方案，另外為了滿足施工方面的需求，也應(yīng)選出備選方案。

2.2 變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

變電站的主要建構(gòu)方案設(shè)計(jì)主要包括平立面方案、地基處理和基礎(chǔ)方案、暖通風(fēng)及水工方案、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。出于節(jié)約用地的目的，常采取聯(lián)合布置的方式對(duì)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)。變電站的平立面方案設(shè)計(jì)需要達(dá)到以下兩個(gè)目的：一是平面要滿足各功能房間有足夠的空間；二是立面要美觀大方達(dá)到美學(xué)效果。對(duì)于地基處理方案設(shè)計(jì)，強(qiáng)夯法適用于填土較厚的情況；天然地基處理技術(shù)適用于地質(zhì)好的情況；預(yù)壓法、水泥土攪拌樁或灌注樁管樁法適用于淤泥較厚的情況。對(duì)于暖通風(fēng)及水工方案設(shè)計(jì)方面，基本要求是滿足設(shè)備運(yùn)行及消防需要。對(duì)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)方面，目前變電站主要采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)使用在支架和構(gòu)架上，不過在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)要考慮其站址防裂抗震程度和變電站的重要程度。

2.3 變電站站區(qū)排水及消防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化

變電站的給水系統(tǒng)主要包括生活給水和消防給水，這兩個(gè)系統(tǒng)最好分別設(shè)置。變電站的生活給水和消防給水量都不多，因此，可以先考慮通過市政供水來滿足供水方案設(shè)計(jì)。變電站的排水系統(tǒng)應(yīng)采用分流排放。對(duì)于變電站的消防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，首先應(yīng)當(dāng)檢查設(shè)備、建筑物相互之間的距離是否滿足消防規(guī)定，達(dá)到消防規(guī)定的間距標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以不做處理，但是達(dá)不到間距標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采用防火墻或者防火窗來處理。

2.4 屋外構(gòu)支架的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

變電站屋外構(gòu)支架的結(jié)構(gòu)選型和布置方式根據(jù)電氣主接線方式進(jìn)行選擇。為了達(dá)到減少縱向尺寸和節(jié)約占地面積的目的，采用聯(lián)合構(gòu)架時(shí)，有的間隔可以采用兩個(gè)間隔一跨，構(gòu)架縱向中部設(shè)置單端支撐。運(yùn)用LCC全壽命比較分析法對(duì)屋外構(gòu)支架的材料（鋼管桿與水泥桿）進(jìn)行科學(xué)的比較分析，選出與變電站使用周期相符合的桿材料，從而達(dá)到降低成本的目的。

2.5 圍墻、電纜溝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

變電站為了提高施工效率，加快工程進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場組裝和工廠化制作，采用裝配式圍墻。變電站的電纜溝也應(yīng)盡量采用現(xiàn)場裝配施工的方式，根據(jù)數(shù)字化變電站工程特點(diǎn)，減少或者取消地下電纜溝的數(shù)量，采取電纜埋管、預(yù)制電纜槽盒和預(yù)制電纜溝相結(jié)合的方式，從而使全站作業(yè)條件得到改善，管溝施工質(zhì)量得以提高，施工進(jìn)度大大加快。

2.6 暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

對(duì)于變電站場地內(nèi)的衛(wèi)生間，為了節(jié)約水資源設(shè)置智能環(huán)保衛(wèi)生間。變電站暖通系統(tǒng)方面，設(shè)置節(jié)能型排風(fēng)機(jī)和節(jié)能變頻空調(diào)，使變電站建筑的全年總能耗大大降低。變電站場地取檢查井、雨水口、消暗管，以自然排水為主。

3 結(jié)語

在實(shí)際工程中，由于變電站所處位置和地質(zhì)條件等不同，變電站的土建設(shè)計(jì)也存在著很大的差別。在變電站的土建設(shè)計(jì)中，抓好前期準(zhǔn)備、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)這3個(gè)階段，根據(jù)不同階段的不同側(cè)重點(diǎn)，因地制宜，就能很好地完成變電站的土建設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)出合理化的工程項(xiàng)目。

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作者簡介：郭琳容（1969-），女，廣東汕頭人，廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局專責(zé)，工程師，研究方向：工業(yè)與民用建筑。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）