依据特定环境优化城市电力土木工程设计模式

陈 焰，廖綦楠，王新宽，郭 恒

(重庆电力设计院，重庆 401121)

依据特定环境优化城市电力土木工程设计模式

陈 焰，廖綦楠，王新宽，郭 恒

(重庆电力设计院，重庆 401121)

从培养城市电网建设的大土木观、建设城市理念、设计价值回归和优化服务形式等4个方面，阐明新形势下电力设计企业如何依据特定环境进行特色化发展。

电力设计企业；大土木观；建设城市；设计价值回归；优化服务形式

目前，随着经济增长放缓，电力消费增速降低，电网网架已足够坚强，电网建设已适度超前，大中型电网项目数量和规模都在不断缩减[1]。此外，随着城市发展，人们环保意识不断提高，对居住区周围的变电站和架空线路有了更多的诉求。因此，城市内电力设施的建设必须考虑对周围居民的影响。电力行业的工业属性决定了其规划设计理念为“藏”与“避”，变电站已由户外走向户内，而且正逐步走向地下，最后将深埋于地下[2]。输电通道也由角钢化转向窄基塔，由窄基塔转向钢管杆，且加速向地下隧道发展[3]。发达城市甚至用电缆率来衡量城市供电水平，电缆才是城市供电设施的发展方向。

山地地区的地质特点可以用坡(斜坡多)、岩(岩石多)、洞(洞穴多)、填(填土多)、变(变化多)5个字来概括，这造成了地质勘察困难、设计难度大等问题。此外，地下工程理论由于技术上的不成熟和岩土的不确定性，至今还停留在半理论半经验阶段，要求采用信息法动态设计工程，对设计人员的理论和经验要求都很高，这进一步加大了设计难度。但由于山地地区城市(地下)输变电工程具有电压等级不高(不大于220 kV)、工程投资额度不大、土建结构技术难等特点，造成了“大院不做、小院做不了，网内院干不全、网外院不全干”的尴尬局面。部分工程规模等级较小的输变电工程，被分解成几个部分，由各个设计单位分开设计，造成了设计成品不协调的现象。而这并不是客户想要的结果，且这样的设计单位终将被市场所淘汰。

随着我国输配电价、电力市场建设和售电侧改革的不断深化，客户对提高投资规划的前瞻性和精准性的期待日益迫切[4-5]。这对设计企业的设计思路和管理理念都提出了更高的要求。本文主要从培养城市电网建设的大土木观、培养建设城市理念、设计价值回归和优化服务形式等几个方面来创建和发展特色电力设计企业，使之屹立在电力改革的浪潮之中。

1 城市电网建设的大土木观

在传统的输变电工程设计中，由于变电站建筑面积不大、高度不高，因此技术要求不高。而输电铁塔由于结构标准化程度高，通用标准图套用比率大，输电塔地处野外，勘察手段有限，所以基础设计理念粗放，不受业界、业外所重视，常被认为是“小土木”。城市输变电工程转向地下发展，在投资额度和技术难度上都较以往有很大差别，土建设计的合理性对投资额度起到决定性作用。由于地下工程易受地形、地质、环境条件和施工方法的影响，再加上目前的设计理论还不够完善，所以需要设计人员对设计理念、设计管理以及建设管理等有较大的掌控。因此，城市输变电工程可以认为是“大土木”，其主要表现在以下几个方面。

一是投资额度大。对于城市电缆通道工程，单项工程投资常达几千万到几个亿，单位造价(每米)从几万到十万元，并且需要在1～2年内投资完成，不论投资规模和投资密度都能与大型桥梁和公路工程相较高低，其优化设计的意义和效益都很大。

二是技术难度大。土木工程有三大技术难度方向：其一，向更高的高度(高层建筑)发展；其二，向更宽的跨度(大跨度桥)发展；其三，向更深的深度(地下工程)发展(在土木工程领域方面，19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪将是人类利用地下空间、开发地下资源的世纪)。城市输变电工程向更深的地下发展是必然的趋势，但地下工程理论技术的不成熟和岩土的不确定性，导致城市输变电工程至今还停留在半理论半经验阶段。技术上要求采用信息法动态设计工程，对设计人员的理论和经验要求都很高。

三是安全风险大。在城市地下工程建设中，重大事故屡见不鲜，例如杭州地铁建设、上海地铁建设中发生的深基坑支护垮塌。山地地区的道路崎岖、狭窄，并且道路一面是挡墙，一面是边坡。此外，狭窄的城市道路下的挡墙基础、桥梁基础、锚杆基础及市政管线纵横交错，电缆通道在这样的环境中建设，其安全隐患不言而喻。

四是涉及的领域广。城市中各类设施权属不同行业、不同部门，要保证电缆通道在这些设施下穿梭时能够安全运行，必须在电缆通道与各种构筑物基础之间进行“避”“让”和“穿”的论证。由于产权单位隶属行业不同，所以需要土建设计人才了解各个行业。电缆通道路径的论证、路径的穿越，需要说服监管机构和产权单位，要求设计人员具有更广的知识领域(诸如铁道行业、交通行业、市政等)。

大土木观，不仅仅是设计观念的变化，还是设计管理理念的变化，更是基建管理方式的变化。这不仅是设计课题的转变，更是管理课题的转变。城市电网的地下化，需要进行管理模式的升级。

变电站从地面到地下，线路从天上到地下，这一上一下的转变，不是简单的位移变化，而是勘查、设计、施工和管理全方位的变化。由于地下工程受地形、地质、环境条件、施工方法等因素的影响大，不能单纯地套用传统的架空输变电工程标准化管理模式。这需要设计人员对城市输变电工程进行个性化管理、专业化管理。

业主常常忽略城市地下电网工程所具有的复杂性、艰巨性、土建投资额度大、设计周期长、建设周期长等特点。此外，业主还误认为施工单位在整个地下工程中起决定性作用，设计单位只起辅助作用。这更需我们培养大土木观来进行城市输变电工程的优化设计，让业主认识到设计单位的核心领导作用。

2 培养建设城市理念

城市输变电工程是城市市政设施的一种，但相对于其他市政设施，由于受体制的影响，城市输变电工程常常作为特例来进行管理，更显独立化、专业化、封闭化。这导致电力设计企业对城市建设研究不够、认识不高。归根结底来说，城市电网建设是在建设城市、改造城市、服务城市、发展城市，我们要以建设城市的理念，来指导我们的设计工作。怎样建设城市，怎样把电力设施设计和谐共生地融入到城市建设中来，怎样设计城市输变电工程来符合城市建设发展规律，这既是电力系统和电力设计院面临的挑战和机遇，也是设计工作的出发点和立足点。

电力设计企业必须尊重城市建设规律，结合城市性格特征，结合城市规划理念，融入城市建设体制，才能破解城市电网建设困难的难题，才能依靠城市生存发展，才能服务好城市建设，才能提升城市电网可靠度。

3 设计价值回归

长期以来，由于投资体制的原因，业主对优化设计和优化投资的动力不足，或者向相反方向引导，这造成工程设计及投资方案没有最优、只有更高的积习。设计人员的专业技术能力、优化设计价值得不到认可，用设计为业主创造价值的基本职业价值观念被扭曲、异化，甚至有时被讽刺。职业被体制化、工具化的现象偶有发生，设计创造价值的主动性被抹杀，甚至会产生一种设计投资规模大一点、奖金更高一点的念头。这造成了一种不良生态环境，长此以往，使设计人员对技术优化的研究探索下降，使设计人员通过知识和专业素养体现个人社会价值理想落空，使设计人员错误的将设计理解为一个简单、重复性的机械化工作。

城市地下输变电工程土建投资占比大，而土建投资对设计依存度大，土建结构设计人员在整个工程方案设计及运营中起决定性作用，工程设计的优化意义巨大；地下工程理论由于技术上不成熟和岩土的不确定性，设计还停留在半理论半经验阶段，要求设计人员采用信息法动态设计工程，对设计人员的理论和经验要求都很高；同时，由于地下工程具有技术难度大、不确定因素多、安全风险大、涉及领域广等特点，这都需要设计人员不断学习、研究。

随着电力体制改革，国退民进措施的推进，全面市场化竞争加剧，设计单位的价值必将回归原点，设计必须为业主创造价值。设计人员的职业理想、个人价值、单位价值和社会价值应有机统一，才能激发其创造力和激情。而这也要求我们必须合理科学地制订出符合发展趋势的评价机制，营造出积极向上的进取氛围，将工程技术人才的激情、理想、人生价值观有机融合，工程技术上形成良性的“比、学、赶、超”生态，员工关系上形成美好的“传、帮、带”气候。而不是个个看产值、抢工程，不看做得优不优，只看做得粗不粗。

4 优化服务

目前，我们业主主要是专业化的国有电力企业，其基建管理人员更换频繁，导致基建管理人的专业化水平不高，专业配置更是参差不齐，而熟悉土建、城市建设和地下工程的管理人员更是凤毛麟角。设计企业作为公司系统内，配置最全、人员最多、技术最雄厚的建设参与单位，在城市电网地下工程建设中，不但要出合格品，还要出精品；要形成理念，更应引导、引领山地城市电网建设，真正发挥科技带头作用，真正体现设计咨询公司的价值，发挥电力公司城市电网建设的智囊机构的作用。

由于业主对城市地下工程的熟悉度不够，作为设计单位有责任、有义务向业主提供科学的、独立的和公正合理的建议和主张，为公司的决策提供有力依据，发挥设计企业的技术支撑作用。我们还应做好城市输变电工程中先进管理理念的宣传、教育和推广作用。

5 结论

通过分析当前电力设计企业面临的机遇与挑战，本文提出培养城市电网建设的大土木观、培养建设城市理念、设计价值回归和优化服务形式等策略，为创建和发展特色电力设计企业，并使之屹立于电力改革的浪潮之中。

[1] 卢晖.金融危机对我国电力行业消费市场的影响及发展趋势[J]. 金融经济, 2009(18)：49-50.

[2] 王留萍.大城市地下变电站设计中的若干问题研究[D].上海：上海交通大学, 2011：1-56.

[3] 葛荣良.从电缆隧道建设看城市地下空间的利用[J].上海电力, 2006(3)：243-245.

[4] 刘洪深.电力体制结构模式演进与我国电力体制改革方向[J].大众用电, 2016(1)：9-10.

[5] 王赵斌，何兆成.以输配电价改革引领电力体制改革前进[J].价格理论与实践，2016(4)：46-48.

A Study on the Optimization of the Design Mode for the Urban Power Civil Engineering in the New Situation

CHEN Yan，LIAO Qi’nan，WANG Xinkuan，GUO Heng

(Chongqing Electric Power Design Institute of State Grid Chongqing Electric Power Company，Chongqing 401121，P.R.China)

This paper introduces the special development for power design enterprises in the new situation in the aspects of the cultivation of the great civil concept for the construction of the urban power grid，the construction of the urban concept，the return of the design value and the optimization of forms of service．

power design enterprises；great civil concept；construction of the urban concept；return of the design value；optimization of forms of service

2016-11-02

陈 焰(1974- )，高级工程师，一级注册结构工程师，二级建筑师，研究方向为架空线路和地下电缆的优化。

TM-9

C

1008- 8032(2017)01- 0056- 03