【关键词】建筑；装饰装修；节能设计；措施
前言
建筑节能是全社会节约能源的重要组成部分。我国是发展中国家，建筑能耗占社会总能耗的30%左右，随着社会的经济发展和人民生活质量、居住环境的提高，这个比例每年在以5%的速度增加，这是一个很大的比重值，不容人们忽视。在这样的情况下，对建筑企业装饰装修工程的节能设计就显得尤为必要。
一、我国建筑装饰装修节能现状
装修工程是建筑工程的重要组成部分，在其中所占的比例也比较高，而在一些比较高档的建筑施工建设中，装饰装修的费用甚至已经达到工程总造价的百分之四十以上。因而，为了创建节能型装修装饰工程，室内装修装饰行业也面临着贯彻落实规范的任务，这是出于对环保与节能的一种考虑，因为工程本身难以压缩，而且对环境的污染也难以控制，而装饰装修工程则明显不一样，他可以为环保节能提供很大的空间。对于规范的贯彻落实，不但对室内装饰装修行业落实国家建设资源节约型和环境友好型的社会方针，促进我国建筑工程室内装饰装修行业的发展，提高我国室内装饰装修的水平，从这来看，对建筑装修装饰实行节能环保的规定，是合乎时宜的，也有着极大的社会积极意义。在这样的背景下，规范的无论是对准备浩浩荡荡大干一场的装饰企业，还是对准备进行装修的对象而言，怎么去装修一套节能环保的装修工程，有着更为现实的指导意义。
就目前的现状来看，我国的建筑节能分为两个部分 ：
1、建筑本身的节能
在这方面的话，主要是一些技术上的问题，譬如建筑设计、结构和材料等。另外的话，建筑本身的节能还体现在对建筑的装修装饰上，譬如推广一次性的住宅装修，逐渐实现装修装饰的统一化、工厂化、装配化、批量化等目标，继而达到装修节能、节材和环保的要求。
2、装修装饰过程中不能破坏已有建筑的节能结构和设施
目前，对于我们的装饰企业和单位、家庭装修装饰工程来说，贯彻《建筑节能工程施工质量验收规范》是首要的目标，这就要求，一方面在装修装饰的过程中不能破坏现在建筑的各种结构和设施。在目前我国已经拥有的400多亿平方米的建筑当中，真正能够达到这个节能标准的还不到10%，其他的90%都是耗能的建筑。因此，如果能够贯彻落实《规范》中的内容，就可以采取一些手段，而当前情况下，唯一可能是操作就是通过装饰装修工程，来对着90%的耗能建筑进行节能改造，使这些耗能建筑增加自身的节能功能。这样，不仅能提高房屋中能源的利用率，减少能源上的小号，同时，通过这样的节能环保工程的实施，为建筑使用打下节能环保的基础。
二、污水厂污泥处理厂房装饰装修的节能设计措施
1、污水厂房外装饰的节能设计
（1）外墙涂料（漆）
传统的外墙涂料（漆）只起到装饰效果，可增强防水功能，基本无节能作用。现如今，进行装饰设计中，外墙涂料（漆）的选用，应遵循污水厂房节能的原则，即：如若原建筑外墙采取了外墙外保温措施，则可选用不具保温节能功效的外墙涂料（漆）；否则，必须考虑选用具有保温或节能作用的外墙涂料（漆），或选用隔热或导热比值低、防紫外线方面的涂料（漆）。
（2）外墙贴面砖
在建筑外墙基础上另外增加一层围护结构，使建筑本体导热比值更低，无意中达到了节能的效果。
（3）金属幕墙和石材幕墙
这要从两种情况分析涉及到的节能问题：一种情况是原建筑本体已设计了外墙保温措施，在进行外装饰设计时只需单纯考虑装饰的效果；另外一种情况是原建筑并无外保温墙体，这就要求在外装饰设计中，幕墙和建筑外墙体间增加保温棉等外保温材料，但作好围护保温的同时还要注意处理好连接件的保温，以此避免热桥的产生。以寒冷地区某工程为例，原污水厂房主体未考虑到节能，因此空调耗能特别大，外装修设计就应该充分将其外保温做到位。在此工程中，外墙是采用花岗岩干挂，干挂龙骨、构件和石材面层中间有一定空间，保温层就设置在这里。
（4）玻璃幕墙
采用大面积玻璃幕墙（门窗）是现代建筑的一种潮流，它所具有的豪华、挺拔、超群的外观以及不同玻璃色彩所呈现出色彩缤纷的艺术效果，是其它外墙、门窗材料无法比拟的。但是建筑门窗和建筑幕墙作为建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体热损失的5～6倍。门窗和幕墙约占污水厂房节能的40%左右，具有极其重要的地位。目前采用的几种节能玻璃材料主要有镀膜玻璃、中空玻璃和带薄膜型热反射材料玻璃。
三、污水厂房内装饰的节能设计
（1）门窗工程
在建筑物的维护体系中，窗体是建筑热量散失最大的部件，其散热方式及途径如下：第一，窗体框架间隙的热量传导；第二，窗体玻璃热量传导。基于以上分析和总结，我们在进行窗户安装工程时，尽可能选用树脂塑料、APVC塑料、PVC钙塑等导热效能较低的窗框材料，还要采用有效的措施防止热桥效应的产生。
（2）室内墙面（轻质隔断）
室内墙面的工艺处理是建筑节能其中一个重要的环节。出于对户内使用功能的考虑，内墙面不宜存在明显的凹凸，在兼顾户内材料耐火等级的前提下，我们应该采用隔温性好的材质，从而减少户内热能的损失。在需要进行隔断处理的房间，为了防止热量从一个房间传导至另外一个不需进行温度控制的房间，那么我们就需要在隔断材料内填充隔温材质，从而最大程度的防止热能的室内传递。
综上所述，随着时代的发展，建筑师和室内设计师的专业范围和知识都需要得到更大的拓展。希望污水厂房和装修的节能方法、措施随着科学技术等的不断进步，会有更多的改良、创新，也希望有更多施工工艺和新材料能发掘和利用在节约能耗上来。
参考文献：
[1] 郑章毅. 浅谈以人为本的室内装饰设计若干要素[J]. 引进与咨询. 2005（05）
[2] 杨海波. 室内装修设计的方法[J]. 黑龙江科技信息. 2007（15）
关键词：设备安装 检修空间 三维设计
中图分类号：TK284 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0067-02
厂房布置设计人员需要综合考虑厂房工艺设备、土建结构、电缆桥架等所有相关内容的综合布置设计，其设计成果的好坏决定了工艺功能的实现以及在运行维修过程中是否满足机组安全高效运行的要求。设备的安装及维修的可行性作为布置设计中的重要一环，是验证设计方案是否可行的一个关键点。良好的设计可以避免在厂房施工及设备安装过程中出现的碰撞，同时使电厂运行后的运行维修工作便捷通畅。
本文以某在建电厂汽轮机厂房布置设计为基础，分析设备安装及检修在设计过程中的考虑方法，使用三维平台对设备安装及检修空间的模拟方法进行介绍。
1 设计过程中对设备安装及检修维修通道等的要求
1.1 国内设计规范的相关要求
国家标准《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）[1]中6.8.3条规定“主厂房区域检修起吊设施的设置应符合下列规定：（1）起重量为1 t及以上的设备、需要检修的管件和阀门应设置检修起吊设施。（2）起重量为3 t及以上并经常使用设备宜设置电动起吊设施。（3）起重量为10 t及以上的设备应设置电动起吊设施。（4）主厂房内，在不便设置固定维护检修平台的地方可设置移动式升降检修设施。（5）露天布置的设备可根据周围的条件设置移动或固定式起吊设施。”6.8.5条规定“主厂房内各主、辅机应有必要的检修空间、安放场地、运输通道、运行和检修通道。”19.3.11条中规定“主厂房内主要通道宜通畅，宽度不应小于1.5 m，净高不应低于2.0 m。”
鉴于国内暂无核电厂常规岛厂房设计的相关规范，对于核电厂汽轮机厂房的布置设计可以参考火电厂主厂房的设计相关规范要求。在目前进行的核电项目汽轮机厂房布置设计中，一般对于大平台主通道考虑2～3 m宽、净高3 m的环形通道，以满足小型叉车的通行要求；对于其他不通行叉车的楼层，考虑至少1.5 m宽的主通道。
1.2 国外设计行业的规定
西方电力行业内部一般规定，对重量大于30 kg的设备应在设计过程中考虑其安装检修方法（行车、吊装用单轨、手动或电动葫芦等），对重量小于100 kg的设备可以考虑使用便携式吊装设备。在进行布置初步设计过程中对于主要设备的安装检修空间需进行设计考虑。
对于厂房通道空间设计，一般项目技术输出方有明确的最低设计要求：
2 设计方法研究
本节简述上述项目通过三维设计工具进行设备安装、检修以及厂房通道设计的方法。
2.1 设备安装及检修空间设计
设备安装及检修空间的三维设计有两部分内容：
（1）以设备实体模型为基础，按照设备的安装检修（一般考虑整体更换设备的情况，因为此时与安装时相比难度更大）路径对设备进行逐个拖运过程片段的模型显示，此设计的目的是初步分析设备安装检修的可行性，并通过三维平台抽取设备安装图作为安装招标文件附件，配合设备安装招标的整个过程进行方案的调整及图纸的升版。通过设计人员对于安装招标的参与，将设备的安装方案固化，之后设计人员通过固化的安装方案提供准确的安装荷载给土建专业。这样做的好处是可以避免由于设备安装施工单位安装方案变化对土建结构造成影响，同时通过信息全面的综合土建接口图设计，简化了土建的接口（以往安装单位提供安装方案图给土建专业，明确安装荷载），便于布置设计人员对于厂房布置设计的全面把握。
下面以高压加热器的安装检修为例，介绍三维平台在安装检修空间设计中的运用。
以设备三维模型为基础，制作设备安装或检修拖运过程片段，以高压加热器为例，如图1所示。
根据以上拖运空间模型制作安装及检修方案图，通过三维软件抽取出设备在厂房内各个区域安装过程的平面图纸。此图纸终版将作为厂房安装合同的技术附件，并作为厂房土建接口图中设备安装荷载的设计输入依据。
（2）建立设备的安装检修路径空间，此路径空间依照第一点完成的设备安装路径建立一个完整的拖运空间模型，此空间参与三维碰撞检查，确定在检修需要设备整体更换的情况下对厂房其它设备和管道的影响，通过分析及调整将可能出现的影响降低到最低。
高加安装及检修空间设计模型如图2所示。
2.2 厂房运行人员通道设计
以三维软件为设计工具能够准确的进行厂房人行通道的规划设计，主要及次要通道随着布置设计的深入，循序渐进地在三维平台上进行设计，建立通道空间模型，参与整个厂房的碰撞检查，通过布置设计及通道的调整，最终实现不出现任何其他模型与人行通道空间模型的碰撞。
参考项目主厂房中间层的通道空间模型示意见图3。
3 检修空间及人行通道设计中需要注意的一些问题
在进行检修空间及人行通道设计时，需注意以下问题：
考虑叉车通行的通道至少应考虑3 m的净高，普通的人行通道考虑2.2 m净高即可。
在设计过程中应考虑到所有设备人孔和阀门操作检修的可达性，并按需要设置用于阀门和设备人孔的操作检修通道的二次钢结构平台，相近位置的阀门宜共用平台。
应充分考虑主辅行车、单轨吊等的运行范围，确保设备在吊装范围内。设备可以通过吊装设备吊到空地位置检修和运出，吊运空间应参与碰撞检查。
需要在检修中打开的人孔门、活动盖板打开空间、阀门的操作空间等应建立空间模型并参与碰撞检查，并应确保运行检修人员的可达性。
应注意带有旁路阀的阀门旁路所在方向，确保足够的操作检修空间。
模型中的设备阀门等模型应及时按照厂家最新资料进行更新，同时应更新相应的操作检修空间模型并进行碰撞检查。
4 结论
发电厂主厂房空间设计是否合理对今后电站的运行维护是否方便至关重要，目前尚无针对这些方面设计的相关细化规范。本文对发电厂汽轮机厂房布置设计中设备安装检修及维护通道的设计要求提出了参考意见，并阐述了使用三维设计软件对设备安装检修空间设计，及运行维护通道空间设计的方法，供类似项目厂房设计参考。
道等的要求
1.1国内设计规范的相关要求
国家标准《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）中6.8.3条规定“主厂房区域检修起吊设施的设置应符合下列规定：（1）起重量为1t及以上的设备、需要检修的管件和阀门应设置检修起吊设施。（2）起重量为3t及以上并经常使用设备宜设置电动起吊设施。（3）起重量为10t及以上的设备应设置电动起吊设施。(4)主厂房内，在不便设置固定维护检修平台的地方可设置移动式升降检修设施。(5)露天布置的设备可根据周围的条件设置移动或固定式起吊设施。”6.8.5条规定“主厂房内各主、辅机应有必要的检修空间、安放场地、运输通道、运行和检修通道。”19.3.11条中规定“主厂房内主要通道宜通畅，宽度不应小于1.5m，净高不应低于2.0m。”鉴于国内暂无核电厂常规岛厂房设计的相关规范，对于核电厂汽轮机厂房的布置设计可以参考火电厂主厂房的设计相关规范要求。在目前进行的核电项目汽轮机厂房布置设计中，一般对于大平台主通道考虑2～3m宽、净高3m的环形通道，以满足小型叉车的通行要求；对于其他不通行叉车的楼层，考虑至少1.5m宽的主通道。
1.2国外设计行业的规定
西方电力行业内部一般规定，对重量大于30kg的设备应在设计过程中考虑其安装检修方法（行车、吊装用单轨、手动或电动葫芦等），对重量小于100kg的设备可以考虑使用便携式吊装设备。在进行布置初步设计过程中对于主要设备的安装检修空间需进行设计考虑。对于厂房通道空间设计，一般项目技术输出方有明确的最低设计要求：‘Maintrafficpath≥Width1.4mxHeight2.2m’；‘Secondarytrafficpath≥Width0.9mxHeight2.2m’；‘Tertiarytrafficpath≥Width0.6mxHeight2.2m’；其中，Trafficpath是人行通道；Maintrafficpath指厂房主要的通行用环形通道；Secondarytrafficpath指从主通道出来到主要设备或出入口、电梯楼梯间等的通道；Tertiarytrafficpath指从主通道和Second-arytrafficpath出来到一些次要设备、阀门等的巡检操作通道。
2设计方法研究
本节简述上述项目通过三维设计工具进行设备安装、检修以及厂房通道设计的方法。
2.1设备安装及检修空间设计
设备安装及检修空间的三维设计有两部分内容：
(1）以设备实体模型为基础，按照设备的安装检修（一般考虑整体更换设备的情况，因为此时与安装时相比难度更大）路径对设备进行逐个拖运过程片段的模型显示，此设计的目的是初步分析设备安装检修的可行性，并通过三维平台抽取设备安装图作为安装招标文件附件，配合设备安装招标的整个过程进行方案的调整及图纸的升版。通过设计人员对于安装招标的参与，将设备的安装方案固化，之后设计人员通过固化的安装方案提供准确的安装荷载给土建专业。这样做的好处是可以避免由于设备安装施工单位安装方案变化对土建结构造成影响，同时通过信息全面的综合土建接口图设计，简化了土建的接口（以往安装单位提供安装方案图给土建专业，明确安装荷载），便于布置设计人员对于厂房布置设计的全面把握。下面以高压加热器的安装检修为例，介绍三维平台在安装检修空间设计中的运用。以设备三维模型为基础，制作设备安装或检修拖运过程片段，以高压加热器为例。根据以上拖运空间模型制作安装及检修方案图，通过三维软件抽取出设备在厂房内各个区域安装过程的平面图纸。此图纸终版将作为厂房安装合同的技术附件，并作为厂房土建接口图中设备安装荷载的设计输入依据。
(2）建立设备的安装检修路径空间，此路径空间依照第一点完成的设备安装路径建立一个完整的拖运空间模型，此空间参与三维碰撞检查，确定在检修需要设备整体更换的情况下对厂房其它设备和管道的影响，通过分析及调整将可能出现的影响降低到最低。
2.2厂房运行人员通道设计
以三维软件为设计工具能够准确的进行厂房人行通道的规划设计，主要及次要通道随着布置设计的深入，循序渐进地在三维平台上进行设计，建立通道空间模型，参与整个厂房的碰撞检查，通过布置设计及通道的调整，最终实现不出现任何其他模型与人行通道空间模型的碰撞。
3检修空间及人行通道设计中需要注意的一些问题
在进行检修空间及人行通道设计时，需注意以下问题：考虑叉车通行的通道至少应考虑3m的净高，普通的人行通道考虑2.2m净高即可。在设计过程中应考虑到所有设备人孔和阀门操作检修的可达性，并按需要设置用于阀门和设备人孔的操作检修通道的二次钢结构平台，相近位置的阀门宜共用平台。应充分考虑主辅行车、单轨吊等的运行范围，确保设备在吊装范围内。设备可以通过吊装设备吊到空地位置检修和运出，吊运空间应参与碰撞检查。需要在检修中打开的人孔门、活动盖板打开空间、阀门的操作空间等应建立空间模型并参与碰撞检查，并应确保运行检修人员的可达性。应注意带有旁路阀的阀门旁路所在方向，确保足够的操作检修空间。模型中的设备阀门等模型应及时按照厂家最新资料进行更新，同时应更新相应的操作检修空间模型并进行碰撞检查。
4结论
关键词：传统厂房 新型厂房 设计及维护 经济成本 实际需要
一、简介
重庆制氢项目位于重庆市长寿区化工园区内，是由化医集团和林德气体集团共同投资承建的80000NM3/h H2、43000NM3/h CO、同时附产256000NM3/h 甲醇合成气的制氢装置，由林德工程承担基础设计、详细设计、安装施工等工程技术及项目管理工作。本装置共包括三套不同介质的压缩厂房：合成进料气压缩厂房、CO压缩厂房和吹扫气压缩厂房。三套厂房的检修和维护理念，皆与传统厂房的检修维护理念不同，在经过一定的经济技术比较之后，产生了一种新型厂房设计及维护理念。
二、压缩装置的设计
合成气压缩单元是本装置的一个特色设计板块。在本装置的基本设计和详细设计阶段，随着机器设备图纸信息的逐步确认及更新，合成气单元的布置及设计维修理念也随之逐步更新，形成最终的设计维护方案。
1.国家规范对于合成气厂房的基本要求
对于厂房内基本机器设备的布置，必须满足石油化工防火规范中对可燃气体压缩机布置的基本要求：
1.1可燃气体压缩机，宜布置在半敞开式厂房内并设置桥式检修吊车；
1.2 单机驱动功率等于或大于150kW的甲类气体压缩机厂房，不宜与其他甲、乙 和丙类房 间共用一幢建筑物；压缩机的上方，不得布置甲、乙和丙类设备，但自用的高位油箱不受此限；
1.3比空气轻的可燃气体压缩机半敞开式的顶部，应采取通风措施；
1.4 比空气轻的可燃气体压缩机厂房的楼板，宜部分采用箅子板；
1.5比空气重的可燃气体压缩机厂房的地面，不宜设地坑或地沟。厂房内应有防止气体积聚的措施；
1.6压缩机的基础应与厂房结构分开。
1.7可燃气体压缩机与其它工艺设备的间距应符合GB50160的规定。
1.8压缩机的附属设备应靠近机组布置，且不应妨碍压缩机的检修和消防。
图一 合成气压缩装置布置图
重庆项目严格遵守国家防火规范的安全间距的要求，局部总图布置见附图一，在机器布置合理的基础上，进行压缩厂房的设计，详情可参考图二：
图二 合成气压缩厂房俯视简图
2.重庆项目厂房设计的基本概况
本厂房基于石油化工防火规范和建筑设计防火规范，合成气压缩厂房为为甲类可燃气体厂房，且运行介质腐蚀性较弱。在合成气压缩机的采购确认后，由于其噪音要求低于65DB，因此，本压缩厂房没有设计为封闭厂房，仅为半封闭式的有屋盖和部分墙体维护的建筑物，没有设置排气天窗、通风帽、屋顶通风器、轴流排风机等，采取自然或机械排气的设施。
由于压缩工艺系统本身存在一定的噪声和振动，会对周围建筑物、构筑物、人和生产设施等产生影响（如共振）。对于防噪声和防震动等要求较高的建筑物（如集中控制室，办公楼，化验室等），在满足生产要求的前提下，应与压缩机厂房保持适当的距离，或采取相应的隔振措施。本装置合成气厂房，建筑长18米，宽16米，半敞开布置，轻钢屋面单层排架结构，建筑高度11.7米，建筑面积295平方米。机房火灾危险性定为甲类，建筑耐火等级为二级，生产介质有氢气及合成气，建筑顶部镂空设计，同时屋顶设风机及气楼，以防氢气积聚。平面为一个防火分区，彩钢板屋面及外墙均可以泄压。
由于本装置整个区皆为回填性地质结构，因此，本装置的压缩基础需要慎重考虑打桩措施，防止因为回填湿陷性，造成整个机组的严重沉降。
本厂房为单层双跨建筑，仅在机组附近设有简易的检修平台。本压缩系统的变配电及控制室与装置总变电室设为一体，位于非防爆区内，其平面位置根据工艺生产要求，在考虑了室外噪声和振动所引起的影响之后，设置在进料管廊与管廊侧，符合工艺流程需要及前述各方面的需求。
对压缩机、驱动机等转动设备之类的大型部件的检修和更换，应按机组的最大检修部件设置吊装孔，吊装孔应通向检修道路，并要提供足够的检修和堆填料区。
同时在半封闭式厂房内没有设置专用于压缩机、透平机等需要检修维护的部件的固定起重设备，而采用在维护时期临时租用起重机，满足操作吊装及检修需求。
图三 新型厂房的设计结构简图
3.新型厂房特色
由于没有固定吊车设置，没有最大检修部件的检修空间，仅设置可供阀门仪表检修维护的操作通道，因此整个厂房的面积便可相对减小。因此，在装置用地相对可用面积有限的情况下，新型设计理念可有效利用相对有限的使用面积。
由于使用租用吊车，厂房勿用设置固定吊车，因此与其相关的整个吊车包裹则无需考虑其荷载叠加在厂房主体结构上，厂房主体结构承载力减小，结构主体减小，厂房立柱桩基基础减小，相对沉降减小。
由于机器本身的噪音经隔声处理后低于65分贝，因此厂房设计为半封闭式结构，仅遮挡风雨即可，而且消防简单，勿用考虑防爆需求。
对于大型部件的检修和维护，如压缩机或电机等大型部件，设置专用的可移动式吊装孔在房顶，整个设计较为简单便捷。
对于大部件联合部件，本厂房则另外设置了相应的可移动拆卸的检修大门。
毋庸考虑与行车相关的桁架、小车架等在占用空间，相应程度的缩减厂房高度。
另外相较于普通厂房而言，新型厂房则针对行车系列，以及与之相关的特种设备的桁架，厂房的立柱横梁，所建厂房高度等方面的成本缩减，经济节约性高。
表一 吊车租赁费用
吊车吨位/吨 费用（元）/天*班 费用（元）/吨*天*班 人工费用（元）/人*天 备注
25 2500 311.3 380
50 5000 311.3 380
350 24500 311.3 380
630 70000 311.3 380
注释：上述表格内费用仅为本项目的对外调研费用，仅供参考。
对于租用吊车费用如上表所示，费用按天/人/班等因素计算。对于大型设备也可按照被吊实际重量进行折算。
4.传统厂房维修与检修的几项要求
传统厂房维修与检修时需要考虑以下几方面：
4.1行车专用立柱和行车专用梁：对于厂房内机器装备上的最大部件的检修吊装，如压缩机、电机、几件冷却器芯等大型部件的检修维护，有时需要专用行车立柱和行车专用梁，或者在原有厂房立柱的基础上，立柱和横梁均需扩大，具体倍数则需要基于最大检修部件的吨位。
4.2特种设备的购买费用：行车的吨位定型是基于最大检修部件吨位的基础上，给予一定的系数，定位进行购买适用本厂房的特种吊装设备专用行车。
4.3厂房的基础如何打桩：由于起重设备本身的自重，同时考虑检修维护时最大检修部件的负荷，如电机、压缩机等，在厂房立柱基础桩基的时候，需要考虑上述因素对桩基的影响，适当扩大桩基基础。
4.4双桁架梁起重机：由于起重设备本身属于特种设备，因此其桁架、横梁等部件均与电动葫芦一起打包供货。另外对于起重设备需要明确的是，需要和厂房防爆需求一致，满足防爆要求。
4.5厂房本体高度：起重机本身的形式的选择对厂房高度也有一定的影响。根据最大检修物件大小，选择单梁双梁还是桥式起重机。单梁双梁起重机对于桁架上方空间要求不高，但是桥式起重机则需要根据小车架的高度，延伸厂房的高度，同时给予最少200mm富裕空间。
4.6厂房面积较大，如果在厂房设置吊装机构，则有需要预留检修大部件的空间等，但如果整个场地面积有限，则很难实施。
[关键词] 水电站；立轴混流式；设计优化。
中图分类号：TV74文献标识码： A 文章编号：
1概述
广西田林县那比水电站是一个以发电为主的水电工程，是郁江十大梯级电站中的第一个梯级。那比水电站上游19.5km为已经建成的洞巴水电站，下游25km为规划中的瓦村水电站。坝址控制集雨面积4777km2，多年平均流量59.9m3/s，电站水库总库容5790万m3，为日调节水库，装机容量48MW，多年平均发电量1.785亿kWh。
广西水利电力勘测设计研究院（GWPDI）对厂房进行了施工图阶段的优化设计，本文将分析优化设计的主要内容，为相似类型的水电站厂房布置设计提供参考。
2分析电站厂房布置的招标设计成果
那比电站水轮发电机组型式为3台单机容量为16MW的立轴混流式机组，上游库水由坝后的一条引水隧洞引至拟建电站附近后分为3条叉管，分别作为1～3#机组的发电引水叉管。电站机组安装高程为302.5m，站址位置为35º左右的山坡，，建成后将形成厂房进水侧的厂背紧靠高边坡、出水侧直抵河岸的布置形态。
从厂房招标设计成果来看，电站主厂房从下至上采用了尾水管层（296.08m）、蜗壳层（299.15m）、水轮机层（305m）、运行层（311.1m）的常规布置。主厂房净宽15.5m，净长50.4m，一台75/20t主厂房双梁桥式起重机跨度达16m。副厂房采用励磁变层（305.5m）、电缆层（307.3m）、中控层（311.1m）的布置，净宽8.2m，净长却达到了64.4m，长度超过主厂房14m，外观结构来看不够整齐美观。副厂房与空压机室共同布置在主厂房上游侧，采用开挖边坡布置的半地下式厂房结构。
经分析，几个因素的存在造成开挖量过大，第一是厂房的宽度过宽，第二是两个油罐室占用面积过大，第三是电气副厂房的半地下式结构。其中，第三个因素对厂房结构和施工的不利影响最大，不仅加大了开挖，而且使得开挖后超过60º的高边坡的处理极为困难、303.5m的副厂房基础开挖面也将严重影响到304.2m的电站进水支管顶部。如果为了减少开挖而将厂房整体向出水侧平移，厂房尾水平台闸墩将占用泄洪河道，这样的方案是不允许的。
2台主变室是电气副厂房的一部分，布置在与运行层同高的311.1m，就是超出主厂房14m的位置。主变室的进水侧是高边坡，出水侧紧靠安装间、回车场。1#主变的位置半边靠近安装间、半边靠在安间外回车场上游侧，2#主变的位置挨近第一台主变、整于回车场上游侧。这样的布置使1#主变及GIS室设备的施工安装存在很大的问题，运行维护的检修空间也十分局促，1#主变检修时会直接影响到2#主变的正常运行。
3 电站厂房各部分优化设计
主厂房的水管层、蜗壳层、水轮机层及运行层四层布置形式是合理的，机组间距结合引水支洞的开挖不作改变，因此施工图阶段与招标设计阶段相比，厂房的厂址、机组的间距、厂房下游挡水墙轴线位置、机组安装高程、厂区的总体布置维持原招标设计成果不变。主要针对厂房宽度、长度、副厂房的布置进行了下列一些优化和修改。
3.1 主机间
缩小厂房尺寸，最有效的办法就是将厂房宽度尽量减小。分析发现，进水蝶阀重锤下落时的水平位置作为厂房宽在进水侧的限制因素，尾水检修放水盘形阀位置作为厂房宽在出水侧的限制因素。这样得到的主厂房净宽是13.5m，比初设阶段整整减少了2m。主厂房减少的2m的优点是显而易见的，既减少了开挖，又减少了厂房施工的工程量，并且有条件将桥机跨度从16m缩减到13.5m。
主机间的机组间距保持不变，纵向宽度由初设的39.4m压缩到38.6m，压缩了主机间右侧0.8m；横向宽度由初设的18.1m压缩到16.1m，压缩了上游侧2m，并保持下游挡水墙轴线位置不变。
（1）发电机层
根据厂家资料，发电机层的楼面顶高程由初设的311.1m抬高到311.8m。
调速器/油压装置改放置在机组左侧，以便3#机的调速器油压装置在吊钩限制线以内。
机盘柜布置在主机间上游侧结构柱旁，分别安装4面励磁盘柜：1面调节器柜、2面功率柜、1面灭磁开关及过电压保护柜；机组LCU柜2面、发电机保护柜1面、调速器电气柜1面、机旁动力盘1面、测温制动屏1面。机旁盘单机共10面，出于实际需要，比招标设计布置多1面柜。
（2）水轮机层
取消水轮机层上游侧副厂房。将油库、油处理室、空压机、励磁变室放置于安装间下方。各分隔空间分别设风机通风，取消离心风机。
（3）蜗壳层
渗漏集水井和检修集水井的井底高程由294.38m抬高到295m，减少了渗漏集水井的开挖深度。在蜗壳层两侧设疏散楼梯（招标设计布置图未考虑蜗壳层的疏散楼梯布置），取消水轮机层的蝶阀钢盖板，利于通风与施工。取消蝶阀操作油压装置，将蝶阀上方的水轮机层楼板全部去掉。
（4）尾水平台
根据厂家尾水管资料，尾水管长度由初设的10.415m缩短到10.37m，考虑到闸门槽的布置要求，尾水闸墩长度取2.3m，机组中心线到尾水闸墩的长度为12.67m，比招标设计缩短了0.485m。
3.2 安装间
安装间楼面高程由初设的311.1m抬高到311.8m，横向宽度由初设的18.1m压缩到16.1m，压缩了上游侧2m。考虑到主变均在安装间内运输检修，安装间的长度取与主变室的长度一致，因此安装间纵向长度由初设的13m伸长到19.3m，伸长了6.3m。
这一变化在工程量上并未增加多少，但是很大的优化了2台主变的安装、检修条件。
3.3 副厂房
招标设计的副厂房按三层布置，上层楼面顶高程311.1m，布置中央控制室、高低压柜室、交接班室、工具间等。下层楼面顶高程305m，布置励磁变压器室、站用变压器室、蓄电池、空压机室。中间为电缆夹层。下层副厂房楼层高度为2.3m，扣除梁高后，净高约1.5m，考虑楼板下面为发电支管，管顶高程为304.2m，无法下挖，因此下层副厂房的高度无法满足运行要求，需要调整副厂房的布置。
施工图设计副厂房亦布设三层，第一层和发电机层同高，为311.8m，主要布置主变室、高压开关柜室、厂用变室、楼梯间、卫生间等；第二层为电缆夹层，楼面高程为317m，第三层楼面高程为320m。根据调整后的副厂房布置，减少了9m宽，7.5m高，27.5m长，约2000m3的石方开挖，取消了副厂房上游侧挡墙和基础底板，减少混凝土约350m3。
副厂房的宽度由初设的9.2m压缩到8.2m，压缩了1m，长度由初设的66m压缩到57.9m，压缩了8.1m。
招标设计的主变室长20.4m，宽10.3m，伸出安装间14m。运行期，2号主变无法独自运出主变室进行检修，影响1号主变的运行，因此主变室的布置不合适。施工图设计将主变室齐平安装间布置，主变的运输及检修均可在安装间内进行。主变室长19.3m，宽9 m。
GIS室层为323m楼层，长19.3m，宽9m。GIS室布置5间隔，2个110kV出线间隔、2个主变出线间隔及1个110kV电压互感器间隔，由于招标设计未考虑出线设备的安装位置，施工图设计考虑在GIS室同层的上游侧设1出线平台，安装电压器、避雷器、出线构架等设备。出线平台长19.3m，宽8m，从GIS室伸出后架立到后背323m开挖边坡的平台上。
施工图设计布置了左、右两侧楼梯，均能满足从GIS层、中控层到蜗壳层的交通。在主楼梯旁增加的电梯大大优化了电站运行人员的运行条件。
关键词：规范；条文；应用
1．电厂概况
华电镇雄电厂一期工程建设2台600MW国产亚临界燃煤发电机组，电厂拟选厂址位于云南省镇雄县，地处滇东北昭通地区东部，国家“西部大开发”战略的实施，尤其是西电东送工程的启动，对镇雄县充分发挥煤炭资源的优势，促进地方经济的持续稳定发展，提供了千载难逢的发展机遇。
2．主厂房防火分区
在火力电厂中主厂房是整电厂的核心。那么主厂房的安全性就显得尤为重要。那么在主厂房的建筑防火设计为主厂房的安全提供了保障。华电镇雄电厂2×600M为纵向布置，占地面积多达10300 m2。由于工艺要求不能再分隔，汽机房3层，除氧间、煤仓间有6层，在正常运行情况下，有些层没有人，运转层也只有10多个人。将主厂房综合建筑看作一个大的防火分区来看。将汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房、集中控制楼综合建筑看成一个防火分区。为了防火的方便划分主厂房可以看做多个车间的组合：汽机房（或含除氧间）各层统一为一个车间；煤仓间各层统一为一个车间；锅炉为一个车间；集中控制楼为一个车间。为了使各个车间的安全运行车间隔墙的耐火极限不应小于lh，各隔墙上的门为乙级防火门。
3．主厂房的安全疏散
3.1 垂直交通
“主厂房的疏散楼梯可为敞开式楼梯间；至少应有一个楼梯通至各层、屋面且能直接通向室外。集中控制楼至少应设置一个通至各层的封闭楼梯间。”主厂房汽机间部分三层，高度35.50m。设置交通梯通往各层。出氧煤仓间6层，高度47.60m。共设置三把楼梯。固定端设置一把混凝土楼梯可通向各楼层及屋面，扩建端设置一把钢梯做为疏散梯通往各楼层及屋面。中间设一把钢筋混凝土楼梯满足作为重要交通组织就疏散用。厂房内任何工作点到安全出口的距离控制在50m内。封闭楼梯梯段宽度不小于1.1m，疏散走道的净宽不小于1.4m, 疏散门的净宽不小于0.9 m。疏散钢梯宽度不小于0.8m并且不大于45度。电缆夹层、配电间均设两个安全出入口，工作点到安全出口的距离控制在50m内。配电间、电缆夹层均设两个安全出口，安全出口至房间内工作点的距离控制在50m。
主厂房两端对称设置两台电梯可以提升到各个主要层面，并要求其达到消防梯的要求。同时电梯满足最小载重不小于800kg的要求。
3.2 水平交通
汽机间中部有一横向检修通道；汽机房靠近B列及炉前C-F列之间设有纵向主要通道。汽机间零米、6.9 m层、13.7 m、各有一纵向通道，作为汽机房的运行检修维护主通道。锅炉本体与煤仓间C列柱之间留有8.3m 宽的炉前通道。汽机房与煤仓间、集控楼、锅炉之间设横向通行门，在零米和运转层可方便相互联系，并可直接通向炉后。
3.3 集中控制楼
作为主厂房一部分的集中控制楼建筑，由于其使用性质的重要性，本次修编在总图布置的章节，相应新增加了一条。“当主厂房呈凵形或Ш形布置时，相邻两翼之间的防火间距，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定。” 即规定了布置主厂房集中控制楼的时候，平面布置只有两种可能性，一是控制楼与锅炉房两侧相连；二是如果脱开就应该满足《建筑设计防火规范》相关防火间距的要求。此条文主要针对近年来在主厂房优化设计过程中，集中控制楼室外通道多数无法满足消防通道的要求，留下了很大的火灾隐患。另外集中控制楼的布置再有条件的情况下，也应该尽可能地提高消防标准。
4. 电厂的装饰材料及防火要求
4.1 主厂房的装修材料选用
由我国的《火力发电厂建筑装修设计标准》可以看出，国家对主厂房的装修标准要求
不高，火力发电厂主厂房的装修标准总共分三级。主厂房设计中，将装修标准降低，以简洁、大方、明快为主。如主厂房的楼地面除运转层为中级地砖之外，其余均为水泥砂浆压光面层(有工艺特殊要求者除外)；墙面为普通内墙涂料和普通油漆裙；天棚除控制室及UPS间为轻钢龙骨矿棉吸声板吊之外，其余均为喷白灰浆天棚；窗户均采用塑钢窗等。,
装修材料燃烧性能等级划分为四级，详见下表
主厂房的各类控制室、电子计算机室、通信室的顶棚和墙面应使用A级装修材料，地面及其他装修应采用不低于B1级装修材料。安装在钢龙骨上燃烧性能达到B1级的纸面石膏板、矿面吸声板，可作为A级装修材料使用。
4.2 防火涂料
大坝为碾压混凝土坝，坝顶高程546．00m，最大坝高150m。坝顶交通贯穿整个大坝，跨表孔设置交通桥，坝顶宽度为7m。作为巨大的水工建筑物，其结构和技术要求决定了工程的总体外部形象，水电站中的建筑物及环境设计均是在给定的宏伟轮廓中增添色彩，虽处辅助地位，却也有画龙点睛之效。
1．1下游坝面设计
在下游坝面上加上业主SEB与三峡总公司的徽标，使大坝表面元素更丰富，不显单调。坝面标志采用涂料绘制，简洁美观，见图1。
1．2坝顶设计
根据水工布置要求，坝顶高程为546．00m，上游两侧要设置1．5m高的防浪墙。防浪墙过高会影响人的观赏空间，而采用建筑设计与坝顶栏杆及人行道设置相结合的方法很好解决了该问题。设计0．25m高的人行道加上1．25m高的实体混凝土栏板，栏板表面凸凹有致，与弧形拱坝相呼应，每隔3m设置栏杆柱，柱顶配置庭园灯，简洁而不失典雅。大坝左右各设有一部楼梯井突出坝面，采用混凝土材质、简单的几何形体与大坝形成有机的整体。
2电站厂房建筑设计
2．1设计说明
水电站一般建筑于自然山水之间，厂房的建筑造型就必须考虑所处的自然环境，适应当地的山形水势，与所处的具体环境相协调。水电站厂房一般平面为简单的矩形，高度较高、体量较大，所表现出来的风格为大气豪迈。这类建筑本身不同于公共建筑，很少有大的形体组合、对比关系，设计中要注意“粗中有细”，尽量利用其本身大的体量，通过开窗方式、墙面与柱子关系的进退、色彩关系、材料质感等手法丰富其细部，使外观不单调。如主副厂房毗邻设计，充分利用毗邻副厂房，使主厂房体量作为形体组合的一部分，主副厂房一并考虑，以取得形体对比较丰富的组合效果。
水电站厂房内部空间环境设计的主要任务是在满足水工、水机、电气等专业提出的基本使用需要基础上，保证在建筑消防、安全性、内部交通关系等方面符合规范要求，提高建筑室内空间的有效使用率和综合利用率，为工作人员创造舒适的内部环境。室内装修设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神需要的室内环境，主要包括以下内容:①在满足基本功能前提下，室内空间的组织、调整和再创造;②地面、墙面、顶棚等各界面线形和装饰设计;③确定室内主色调和色彩配置;④满足室内采光和照明要求;⑤选用各界面的装饰材料、确定构造做法;⑥协调室内空调、水、电等设备需求。
沐若水电站厂房建筑设计包括距大坝12km处的电站厂房设计和大坝下游处的生态电站厂房设计，同时包括室外附属建筑物、构筑物的设计和电站厂房室内建筑装修设计。室外附属建筑物、构筑物包括GIS室、尾水平台等。以下着重阐述电站厂房和生态电站的造型设计以及电站主厂房发电机层的室内建筑装修设计。
2．2电站厂房造型设计
电站厂房是水电站建成后人流最多、设备最集中之处，同时也是整个水电站小尺度与大尺度对比最强烈的地方。对于建筑设计而言，电站厂房设计最能体现建筑设计风格以及细部设计手法。电站厂房设计的品质可以直接影响人们对水电站设计的总体印象。不同于一般的民用建筑设计，电站厂房的设计在平面布置，空间组织上可变性不强，也相对简单，但是在造型构思，形体变化上受局限性比较大。造成这些局限的根本原因主要是因为受到功能、结构形式、造价、设备等的限制。因为电站厂房的设计是结构先行，建筑在已有的结构上面做文章，同时因为设备与厂房周围尺寸的关系，在建筑立面上不能有太夸张的变化。电站厂房距离大坝12km，相对独立，同时距业主营地1km左右，所以在设计上可以运用更建筑化的处理手法，更好地与当地的环境、文化结合。在主厂房的进厂入口处设立石碑，刻上工程简介、参建各方标志及工程业绩。
(1)厂房的建筑构思。该方案在立面以简洁的造型手法、简单的施工工艺来表达一些中国文化元素，同时也能够与当地的一些建筑造型取得呼应，使本来单调的工业建筑具有更多的内涵。立面的设计灵感主要来自中式窗格，民间传统窗格装饰艺术，努力做到造型、意趣兼备。同时，考虑到当地建筑的装饰风格，采用的图案尽可能达到两种元素的融合。
(2)建筑方案设计。采用折线元素，对立面进行线性分割。在形式上，这种折线元素是提取自民间传统窗格装饰，同时也符合当地建筑装饰风格元素。立面造型的折线线形形态表达也是对“水”、“电”形态的抽象表述。厂房的4个立面都采用这种元素，并通过首尾连接将其有机结合，体现出厂房的整体性和雕塑感。在主立面的每个折线框内开竖向的长窗，来削弱厂房的横向感，并用线条勾勒建筑物外框，保证立面的简洁、完整。墙体色彩及造型采用涂料粉刷饰面，经济适用(见图2)。3．3生态电站厂房造型设计生态电站厂房位于大坝下游，与大坝相比略显小巧，所以在造型上应尽量保持简洁。生态电站厂房下游面采用错位竖向开窗方式，营造轻盈活泼的感觉，外墙采用灰色涂料，与大坝混为一体，统一协调，见图3。
2．4室内装修设计
电站厂房的室内装修重点部位一般在发电机层以及中控室，也属人流较多部位。发电机层是厂房的室内门面，参观人员进门的第一眼就可以看到其室内空间，在沐若水电站厂房室内设计中发电机层的主要装修包括:
(1)浅灰色玻化砖地面。玻化砖地面美观、防滑、耐磨等性能好，且施工工艺较简单、工期短，同时具有一定的抗击能力，维修也比较方便。
(2)深色地板砖踢脚、浅色涂料内墙面。主厂房发电机层内墙底部200mm高采用深色地板砖踢脚，上部采用浅灰色涂料内墙面。使用这两种对比强烈的颜色，令竖向的墙面不显单调，而且简洁大方。
(3)网架屋顶。网架屋顶适合大跨度结构，本身结构稳定，且造型优美，在视觉上完整美观。中控室是水电站控制系统的核心部位，该部位管线集中、交叉。装修主要目的是合理组织照明、暖通、消防等专业，综合管线设计，采用各种新型技术和材料，创造一个安全、舒适的工作环境。
沐若电站中控室的装修主要采用600mm×600mm抗静电活动地板铺地，方便电缆敷设。内墙面采用复合铝塑板饰面、顶棚采用氟碳铝板吊顶，条形灯带、与壁灯交相呼应。木纹桌与中控显示屏位于房间的正中，成为视觉中心。副厂房一般电气设备房间采用玻化砖地面，墙面和顶棚采用水泥腻子刷内墙涂料，次要部位如电缆夹层采用水泥砂浆地面。考虑通风管道安装和空间高度上要求的影响，相应电气设备房间宜安装可拆卸式铝合金方型板吊顶。卫生间采用防滑地砖地面、面砖内墙面、铝合金方型板吊顶。楼梯间、电梯间前室采用玻化砖的地面、涂料内墙和顶棚，电梯站点出口做大理石门套、铝合金方型板吊顶。
3结语
