变电站土建设计要点及优化策略研究

变电站土建设计要点及优化策略研究摘要：土建工程设计和优化是变电站建设的主要方面，文章从变电站土建设计阶段的要点以及对变电站土建设计优化方案两个方面进行分析研究，为变电站设计质量的提高和以后相关方面的研究提供参考。关键词：变电站；土建设计；消防系统；优化方案中图分类号：TU271文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）33-0126-03随着我国经济的快速发展，电网方面的投资也不断增加，这就使变电站的土建设计越来越多样化。为了体现设施和工业性产品的特点，变电站土建设计在设计标准方面，遵守项目通用设计总体原则和国家通用设计规范，而在建筑风格上更加注重与环境协调和线条流畅。本文通过介绍变电站土建设计要点和优化方法，从而达到降低工程造价的目的。1变电站土建设计阶段的要点变电站土建设计阶段有以下几个要点，如图1所示：1.1变电站土建设计前期准备阶段1.1.1前期选址。变电站地址选择的第一个阶段是确定变电站负荷中心的位置，位置确定之后，应综合考虑负荷分布、网络结构和城乡规划等方面，在尽量减少土石方量的基础上，不占或者少占耕地，多利用经济效益低的荒地、劣地等。需考虑以下几个方面的因素，对初步选定的变电站位置进行综合分析：变电站站址选择应尽量节约用地，利用经济效益低的土地，由于变电站多建在山坡及较偏远地区，应特别考虑交通运输方面是否能满足需求；变电站站址选择应与城市建设规划相协调，应避开公路、铁路等公共交通线路；变电站应与周边环境相协调，在站区附近有游览区、飞机场、军事基地等场地时，需要获得相关部门批准后才能建站。1.1.2可行性研究。在变电站站址选择之后，经过相关部门审查批复，详细论述批复站址的建设方案，重点解决批复站址的可行性问题，这是变电站土建专业可行性研究阶段的主要工作。可行性研究阶段与选址阶段相比，应充分论证占地面积、地基处理以及地下隐蔽设施、经济作物和拆迁或者林木赔偿这几个方面。（1）占地面积，对于各类型的变电站，为了设计规范和建成之后运行维护管理的方便，大都有标准化设计的方案，但是由于我国土地资源紧缺，在标准化设计的基础上根据具体情况优化变电站平面设计。（2）地基处理以及地下隐蔽设施，根据具体情况，在可行性研究阶段，通过评价站址方案的稳定性，对站址及附近区域是否有滑坡、溶洞、不良地质等进行判断，并提出防治措施。（3）经济作物和拆迁或者林木的赔偿，对建设变电站所造成的土地征用费、拆迁费以及林木赔偿费等问题，应详尽搜集资料并做详细的分析，从而在后续工作中能够合理地计算费用。1.2初步设计阶段变电站的初步设计阶段是在取得可行性研究批复意见后进行的。在此就变电站的总平面布置设计、竖向布置设计、建筑结构、地基处理及基础选型几个方面进行简要的介绍。1.2.1变电站的总平面布置设计，重点是优化道路运输、引接、进出线位置以及安全距离等方面，合理安排已确认规模的建筑物，并严格按照国家规范和电力系统的规程，尽量减少平面用地。1.2.2竖向布置设计，在竖向设计中，有阶梯式和平坡式布置两种情况，无论是采用哪种竖向布置，都应尽量平衡填挖方量，使场地的平整填挖方量达到最少。1.2.3建筑结构方面，根据国家建筑规范要求，当建筑物的高度低于3.6m时，可以采用砖混结构，但是当高度大于3.6m时，需采用钢筋混凝土结构才能满足抗震、承载力等方面的要求，此时，在建筑物的支架和构架上采用钢结构。1.2.4地基处理及基础选型方面，从经济性和施工的难易度等方面，专业设计人员应当进行全面的分析，从而确定出最优的地基处理方案及基础类型。1.3施工图设计阶段在初步设计完成之后的阶段为施工图设计阶段，施工图设计是在实际中应用已经通过审查的方案，依照现行规范或国家标准以及不超过初步设计审查确定范围的设计原则进行设计。为保证变电站达到所需建筑规格，就要把握好施工图的设计，一般可通过下述四种措施来尽可能地提高土建工程的施工图的质量以及施工效率：1.3.1对所提供的资料、尺寸等进行核实，在确认准确无误后进行设计。1.3.2采用标准化设计较少变动的变电站内建筑物为参考进行设计。1.3.3为了避免各专业沟通不足出现问题，应建立各专业之间资料互提制度。1.3.4在变电站土建施工中，应建立土建施工反馈制度，以方便设计部门第一时间解决问题。2变电站土建设计优化方案2.1变电站站址方案的比较及选择通过对以上情况的分析，比较多个可供选择的方案之后，对于此次方案的可行性由相关专家进行初步判断，在此过程中，应该特别重视审查的建议和相关意见，从而选出最优方案。通过结合工程实际，利用科学的评价依据，选出首选方案，另外为了满足施工方面的需求，也应选出备选方案。2.2变电站的主要建构方案设计与优化变电站的主要建构方案设计主要包括平立面方案、地基处理和基础方案、暖通风及水工方案、结构方案设计。出于节约用地的目的，常采取联合布置的方式对变电站进行设计。变电站的平立面方案设计需要达到以下两个目的：一是平面要满足各功能房间有足够的空间；二是立面要美观大方达到美学效果。对于地基处理方案设计，强夯法适用于填土较厚的情况；天然地基处理技术适用于地质好的情况；预压法、水泥土搅拌桩或灌注桩管桩法适用于淤泥较厚的情况。对于暖通风及水工方案设计方面，基本要求是满足设备运行及消防需要。对结构方案设计方面，目前变电站主要采用钢筋混凝土框架结构，钢结构使用在支架和构架上，不过在设计时还应要考虑其站址防裂抗震程度和变电站的重要程度。2.3变电站站区排水及消防系统方案设计与优化变电站的给水系统主要包括生活给水和消防给水，这两个系统最好分别设置。变电站的生活给水和消防给水量都不多，因此，可以先考虑通过市政供水来满足供水方案设计。变电站的排水系统应采用分流排放。对于变电站的消防系统方案设计，首先应当检查设备、建筑物相互之间的距离是否满足消防规定，达到消防规定的间距标准时可以不做处理，但是达不到间距标准时，应采用防火墙或者防火窗来处理。2.4屋外构支架的设计与优化变电站屋外构支架的结构选型和布置方式根据电气主接线方式进行选择。为了达到减少纵向尺寸和节约占地面积的目的，采用联合构架时，有的间隔可以采用两个间隔一跨，构架纵向中部设置单端支撑。运用LCC全寿命比较分析法对屋外构支架的材料（钢管杆与水泥杆）进行科学的比较分析，选出与变电站使用周期相符合的杆材料，从而达到降低成本的目的。2.5围墙、电缆沟的设计与优化变电站为了提高施工效率，加快工程进度，实现现场组装和工厂化制作，采用装配式围墙。变电站的电缆沟也应尽量采用现场装配施工的方式，根据数字化变电站工程特点，减少或者取消地下电缆沟的数量，采取电缆埋管、预制电缆槽盒和预制电缆沟相结合的方式，从而使全站作业条件得到改善，管沟施工质量得以提高，施工进度大大加快。2.6暖通系统的设计与优化对于变电站场地内的卫生间，为了节约水资源设置智能环保卫生间。变电站暖通系统方面，设置节能型排风机和节能变频空调，使变电站建筑的全年总能耗大大降低。变电站场地取检查井、雨水口、消暗管，以自然排水为主。3结语在实际工程中，由于变电站所处位置和地质条件等不同，变电站的土建设计也存在着很大的差别。在变电站的土建设计中，抓好前期准备、初步设计和施工图设计这3个阶段，根据不同阶段的不同侧重点，因地制宜，就能很好地完成变电站的土建设计任务，设计出合理化的工程项目。参考文献1黄满华.变电站土建设计要点J.建筑设计，2010，（6）：8-10.2徐军.110500kV变电站土建设计的几个阶段J.沿海企业与科技，2010，（3）.3史继宁.变电站土建设计要点及优化策略研究J.科学之友，2012，（5）：96-97.4许永安.浅谈变电站土建设计中的几个问题J.