浅析中小型水电站建筑施工设计及方案选择

郑博

摘   要：在水电站工程施工过程中，主体建筑的形式、位置等设计在整个水电站建设中占据重要地位。文章主要论述了水电站厂房的建筑设计，分析了厂房设计的原则和特点，并提出了对水电站厂房建筑设计的一些探讨。

关键词：中小型水电站;建筑施工设计;方案選择

厂房设计是建筑的基础，伴随经济的飞速增长，工业化厂房的建设也不断推陈出新。水电站厂房属于工业化厂房的范畴，其具有一般民用建筑的基本要求，也具有现代化工业化厂房的某些特定要求，具体在建筑的构造、布局、建筑水平等方面对其建造的工艺性有差异化的要求。和其他工业化建筑相较而言，水电站厂房的设计也同样应该走可持续发展的建筑设计道路，厂房内外设计要秉持技术先进、经济合宜的设计理念。

1    厂房的划分

1.1  空间划分

（1）主厂房：一般会用来放置水电站的核心动能设施和一些附加设施装配间等。（2）副厂房：一般用来设置主厂房中核心动能机组的控制设施、电气和辅助设施等，是水电站具体运行的工作和控制区域。（3）变压场地：设置主要变压器机组的场地。水电厂产生的电力需要经过变压后才能输送进入电网。（4）高压厂：主要设置高压变电开关和其他系列保险设备的场地，高压输电线由此送往用户。

厂房设施中还应该包括：进水和出水通道，还有连通上述4个核心区域及外界的基本交通线路等，共同被称为厂区枢纽。

1.2  结构划分

（1）按平面结构划分：一般分为主机室和安装室。主机室是运营管理的主要场地，一般用来放设水轮发电机组设备和一些辅助附加设施等。安装室一般用来检修、维护、拆卸设备等。（2）按垂直平面划分：主要分为上部和下部空间。上部结构主要是结构设施如横梁、龙吊、起重设备等;厂房的下部设施主要是混凝构造的基础场地。

2    水电站厂区建筑设计要求

水电站厂房的众多设备的具体目的是将水流通过工程方法导入水轮机组中，将水能转换成可供用户使用的标准电能，此外还需要合理地规划各个设备及其厂区建筑的布局空间，使其合理、高效，为厂区工作人员营造良好的工作和生活空间。因此，水电站厂房的设计和施工需要协同设备安装和具体施工人员协同合作，制定合适的施工方案计划。

水电站厂房一般可以按照具体的用途和设计要求分为两种或者3个阶段。通常普通的小型或者中型水电站设计大多分为初步和施工详图设计两个阶段，而一些大型或者复杂的水电厂需要按照初步、技术、施工详图3个阶段进行建造设计。

2.1  初步设计

初步设计是在可行性研究之后进行的，是为了进一步认证项目的技术和经济上的可行与合理，一般主要涵盖以下方面。

（1）初步设计通常需要阐述各种设计方案中关于厂区具体建设及厂区周边站点布置的地形地貌、预计工程施工量、施工条件、基本建筑费用估计等。进一步比较不同方案的优劣势，选定预计方案并对其进行具体论证。（2）主厂和副厂建筑的具体结构的设计拟定，厂区结构的承载能力和地质水平的计算。（3）进水建筑的结构型式、轮机尺寸、阀门结构、具体布置等。尾水建筑物的压力计算以及提出尾水渠和下游河床的防护和生态环境的保护计划等。（4）开关还有变压场地的具体设计等。

2.2  技术设计

技术设计是初步设计确定以后在具体技术角度进一步论证进行设计，包括各个厂区建筑的具体设计尺寸，编写具体的设计大纲、确定建筑物的计算要求并进行厂区建筑以及设备的具体尺寸和精度设计。为之后的具体施工和编制预算提供更翔实的工程量方案，具体需要提供技术论证阶段的技术设计书、专题报告等文本资料。

2.3  施工图设计

施工图设计为工程设计的一个阶段，在初步设计、技术设计两阶段之后。这一阶段主要通过图纸，把设计者的意图和全部设计结果表达出来，作为施工制作的依据，是设计和施工工作的桥梁。

3    对水电站厂房建设的建议

水电站厂房作为工业厂房，具体的建设要根据实际的建设过程、性能要求、环境条件、建筑材料和技术等多种因素。再根据相应的工艺流程和具体设备要求来组织生产，同时水电厂厂房的设计也具备一般厂房的共性，在建筑材料、建造技术等方面大部分相近，但由于水电站厂房所需要具备的具体性能要求不同，这些都是建筑的布局、结构具体施工等方面考虑的重要因素，因此，在水电站厂房的具体设计中需要考虑以下因素：

（1）结合实际生产需要。水电站建筑必须要满足水电站发电的一系列具体要求，需要合理设计，充分考虑，为电站员工的工作生活需要营造良好的环境，此举有利于提高电厂的生产效率。

（2）严格保障水电站厂房建设的工程质量。水电站厂房建筑的生产差别很大，水电站的设备也都是大型化、重型化程度较高，而且设备维修更换不易，因此对工程建筑的使用寿命和性能要求较高。此外有些场地还需要满足较高的密封性、冷热变形低等要求，对建筑的设计、建造水平等方面均有较高要求。

（3）水电站厂房的实际使用中经常会使用大型设备和起重装置等，因此要求建筑具有较大的使用空间、较好的采光效果和给排水能力等，比普通民用建筑的建设复杂很多，建设要求的技术水平也较高。随着经济的发展，我国已经形成了一套成熟的工业制造体系，随着建造水平和建筑性能要求的不断进步和提高，我国在工业化建筑的建筑过程中，逐渐形成了以坚固耐用、精简节约、设计合理、技术先进为设计原则的设计要求。

[参考文献]

[1]梁山.探讨水电站营地的建筑设计[J].住宅与房地产，2016（3）：67.

[2]谢明理.小型水电站主要建筑施工设计与方案选择探讨[J].黑龙江水利科技，2015（8）：101-102，147.