双台子河闸节能设计分析

□（辽宁省盘锦水文局）

双台子河闸节能设计分析

□王 姝（辽宁省盘锦水文局）

双台子河闸枢纽工程投入运行以来，为盘锦市的开发建设发挥了极其重要的作用。多年来双台子河闸一直处于高水位运行，又常遇到辽河枯水期，因而造成河道淤积严重，降低了深孔闸的泄洪能力，各建筑物都必须加高或改建。文章通过对河闸工程金属结构、电气设备等要素进行分析，为以后类似的工程施工积累经验和提供技术参考。

双台子河闸；节能设计；分析

1 概况

双台子河闸枢纽工程位于盘锦市双台子区东郊，是辽河下游的枢纽建筑物，它建在感潮河段的末端，闸址距河口57.30 km，位于辽河盘锦城市防洪段，是辽河下游防洪体系的一个重要组成部分。工程投入运行以来，年均供水量约为8亿m3，为盘锦市的开发建设发挥了极其重要的作用，取得了明显的社会效益和经济效益。为实现国家节约能源和保护环境的战略，提高双台子河闸的节能水平和能源利用效率，该工程充分考虑了节能方面的要求，认真执行国家和行业关于节能方面的法律、法规和规范，在很多方面采取了多项节能技术，下面分别进行阐释。

2 工程总布置节能分析

双台子河闸除险加固工程布置紧凑合理以减少土地占用和运行管理费用。在布置方案比选中，考虑长期效益和长期投入，节能设计作为建筑物布置方案比选的一个重要条件。根据工程的任务和规模合理选择总体布置形式，优化布置方案，尽量减少主体工程量，尤其是钢筋、水泥等耗能材料的工程量。

3 金属结构节能

3.1 合理选择布置方案

采用底坎高程为3.00 m布置方案，节省检修闸门及启闭设备，简化水工结构布置，节约工程投资。浅孔闸闸门除灌溉期门前水位超过底坎，其余时间均在底坎以下，有足够的检修时间，故不设检修闸门。

3.2 选用效率高的启闭设备型式

浅孔闸工作闸门的启闭设备采用固定卷扬式启闭机，容量为2×250 kN。启闭机室上部设有容量为1×30 kN的手动单轨吊配手拉葫芦，用于卷扬启闭机卷筒、电机等零部件的检修。固定卷扬式启闭机具有技术稳定、工作可靠、操作简便、简化水工布置、节约工程投资等诸多优点。

3.3 选用摩擦系数低的闸门支承材料

在设计中选用摩擦系数低的材料，以减少摩擦阻力，从而降低启闭机的容量，达到节省投资，降低工程造价的目的。

4 电气设备节能

4.1 电气设备节能

电气设备主要包括变压器、照明灯具等，主要能耗为电能。节能设计主要包括对电气设备型式和参数的合理选择，采用先进的节能技术和优化运行方式。依据“满足功能、经济合理、技术先进”的原则，从以下几个方面采取措施，将节能技术合理应用到实际工程中：第一，优先选用国家推荐的低损耗系列变压器产品，降低长期运行电能损耗，并根据负荷运行工况，合理选用变压器容量。第二，根据被驱动装置的特性和用途，合理配置电动机的型式及参数。标准产品应优先采用国家推荐的节能电机，合理选用启闭运行方式。第三，合理选择输电线路材料和截面，降低输电线损率。通过优化电气设备布置，降低动力电缆的输电损耗。第四，提高系统的功率因数，根据负载情况对变电所0.40 kV侧采取无功就地补偿，功率因数提高后，可减少送、变和配电设备中的电流，从而降低电能损耗，达到节能的目地。

4.2 照明节能分析

4.2.1 合理选择光源、灯具和附件

采用光效高、光色好、启动性好、寿命长的光源，根据不同工作场所的需要，选用不同种类的高效光源，降低电能消耗。

4.2.2 照度设计合理

灯具布置，充分利用自然光，在不降低照度的前提下，减少照明灯具的密度，设计时使三相照明负荷尽可能平衡。

4.2.3 室内外照明灯具根据功能和要求合理选用和配置控制装置。

5 施工节能设计

5.1 施工期总能耗指标

双台子河闸除险加固工程的施工建设过程就是大量消耗能源的过程，双台子河闸除险加固工程施工期的能耗总量为：油1 260 t，电175×104 kW·h。

施工期分年度能耗量详见表1、表2。

表1 施工期分年度耗油量表

表2 施工期分年度耗电量表

5.2 主要施工设备选型及配套

该工程各项目施工强度属于国内同类工程的先进水平，为满足工期的需要，施工中以配备合适容量、工作效率高的机械设备为主，辅以个别小型机械设备进行施工。充分发挥设备机械化程度高、工效快的特点，和小设备方便灵活的优势，保证工程的顺利进行。

5.3 施工期建设管理的节能措施建议

根据本工程的施工特点，建议在施工期的建设管理过程中可采取如下节能措施：第一，合理安排施工任务，做好资源平衡，避免施工强度峰谷差过大，充分发挥施工设备的能力。第二，混凝土浇筑应合理安排，相同标号的混凝土尽可能安排在同时施工，避免混凝土拌和系统频繁更换拌和不同标号的混凝土。第三，场内交通加强组织管理及道路维护，确保道路畅通，使车辆能按设计时速行驶，减少堵车、停车、刹车，从而节约燃油。第四，生产、生活建筑物的设计尽可能采用自然照明。第五，合理配置生活电器设备，生活区的照明开关应安装声、光控或延时自动关闭开关，室内外照明采用节能灯具。第六，充分利用太阳能，减少用电量。第七，加强现场施工、管理及服务人员的节能教育。第八，成立节能管理领导小组，实时检查监督节能降耗执行情况，根据不同施工时期，明确相应节能降耗工作重点。

6 生产用房节能分析

为贯彻国家法律、法规、方针政策，改善公共建筑的室内环境，并满足生产厂房的室内环境参数要求，提高能源利用效率，在保证相同室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。

建筑各部围护结构的传热系数不应超过规定的限值。并对建筑物入口进行参数监测与计量。

6.1 室内环境节能设计参数

6.2 建筑热工

在建筑物总平面布置时，尽量避开冬季主导风向，并充分利用冬季日照，夏季自然通风。辽宁大部分地区属严寒地区B区。其围护结构传热系数限值为：体形系数应控制在0.40以下。传热系数K屋面应≤0.35，外墙应≤0.45。

6.3 结构保温

墙体：墙体围护结构室内地面以上内外墙体采用新型材料多孔砖及复合墙体。外墙采用外保温成套技术或产品，保温隔热材料的厚度必须满足设计要求，保温板材、基层及各构造层之间的粘结或连接必须牢固，这样能有效阻止室内外热量交换，保持良好的室内热环境，大幅度降低建筑物的耗热量。

门窗：外墙立面上的所有门窗均采用单框双层中空玻璃塑钢门窗，外窗的保温性能为Ⅱ级，气密性为Ⅲ。具有保温、隔热、隔声等多重功能。

屋面：采用挤塑聚苯泡沫板做保温层，厚度为100 mm，分层铺设，错缝搭接，苯板容重控制在20 kg/m3以上。

7 运行期管理维护的节能措施

第一，管理机构设置应遵循精简的原则，在满足工程的运行管理前提下，尽量减少机构人员编制。第二，工程管理设施应保证工程建筑物的安全和正常运用，结合工程管理的实际需要及当地自然地理条件，划定相应的工程管理范围，该工程不新增永久占地。第三，对主要电气设备运行，定期进行巡视观察，将问题处理在事故发生前，发现问题及时处理，保证设备长期安全稳定运行。第四，工程监测系统和数据采集选用遥测、计算机等自动化系统工程集中控制。

综上分析，盘锦市双台子河闸除险加固工程充分考虑了节能方面的要求，认真执行国家和行业关于节能方面的法律、法规和规范，在很多方面采取了多项节能技术，是一项节能水平和能源利用效率较高，能为国家实现节约能源和保护环境作出应有的贡献的工程。

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TM572.2

B

1673-8853（2017）01-0066-02

2016-12-02

（编辑：赵鑫）

王姝（1973-），女，高级工程师，主要从事水文情报、预报，水文水资源工作。