水电站厂房结构设计

水电站厂房设计第一节水电站厂房的任务、组成及类型一、水电站厂房的任务水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施，包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开关站等，也是运行人员进行生产和活动的场所。

水电站厂房的主要任务：(1)将水电站的主要机电设备集中布置在一起，使其具有良好的运行、管理、安装、检修等条件。

(2)布置各种辅助设备，保证机组安全经济运行，保证发电质量。

(3)布置必要的值班场所，为运行人员提供良好的工作环境。

二、水电站厂房的组成(一)从设备布置和运行要求的空间划分主厂房：布置水电站的主要动力设备(水轮发电机组)和各种辅助设备，设置装配场(安装间)。

副厂房：布置控制设备，电气设备和辅助设备，是水电站运行、控制、监视、通讯、试验、管理和工作的房间。

主变压器场：装设主变压器的地方。

水电站发出的电能经主变压器升压后，再经输电线路送给用户。

高压开关站：装设高压开关、高压母线、和保护措施等设备的场所，高压输电线由此送往用户。

此外厂房枢纽中还有：进水道、尾水道和交通道路等。

水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。

(二)从设备组成的系统划分水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统(1)水流系统。

水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。

(2)电流系统。

即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。

(3)电气控制设备系统。

即电气二次回路系统，包括机旁盘、励磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统。

(4)机械控制设备系统。

包括水轮机的调速设备，如接力器及操作柜，事故阀门的控制设备，其它各种闸门、减压阀、拦污栅等操作控制设备。

(5)辅助设备系统。

包括为了安装、检修、维护、运行所必须的各种电气及机械辅助设备，如厂用电系统(厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统)，油系统、气系统、水系统，起重设备，各种电气和机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。

水电站厂房设计规范
水电站厂房设计规范主要包括建筑设计、结构设计、电气设计和通风设计等方面。

1. 建筑设计：
(1) 厂房布局应满足机组设备的安装和维修需求，设备之间
应保持安全距离。

(2) 厂房建筑结构应选用抗震能力较强的材料，确保安全性。

(3) 厂房出入口和疏散通道应设置合理，确保人员疏散的顺畅。

(4) 厂房内部应设置合理的照明系统，确保工作区域的光照
充足。

2. 结构设计：
(1) 厂房结构应按照抗震设计规范进行设计，确保在地震发
生时能够承受震力。

(2) 厂房屋面结构应进行防水设计，排水系统设计合理，防
止水浸损坏设备。

(3) 厂房地基设计应进行充分的地质勘察和地基处理，确保
稳定性和安全性。

3. 电气设计：
(1) 厂房内电气系统应按照国家电气安全规范进行设计，确
保设备的安全运行。

(2) 厂房应安装合适的防雷设施，保护电气设备不受雷击。

(3) 厂房内的配电系统应设置合理，确保各个设备能够正常
供电。

(4) 厂房内的电缆敷设应符合规范，避免造成安全隐患。

4. 通风设计：
(1) 厂房内应设置合理的通风系统，保证良好的室内空气质量。

(2) 厂房内应设有通风口和排风设备，及时排除热量和有害气体。

(3) 厂房内的机组设备应有合适的通风降温措施，防止设备过热。

总之，水电站厂房的设计规范应综合考虑建筑、结构、电气和通风等方面的要求，以确保厂房能够安全、高效地运行。

关于水电站厂房屋面结构设计的研究摘要：以龙桥水电站工程实例，介绍了钢网结构在厂房中的应用。

有效地解决了屋面建筑冬季施工困难问题，且结构造型美观、灵活、设计简单，施工方便，旨在为以后的水利水电工程厂房屋面结构设计的同行提供参考。

关键词：水电站；屋面结构；混凝土结构；钢网结构0前言钢网结构作为一种空间结构，它由许多杆件沿曲面或平面按一定要求组成的空间网状结构。

早在上世纪40 年代就由德国首次成功运用于工业建筑上，此后在世界各地得到广泛发展，到目前已形成了很多定型体系，如单杆体系（unistrut）、米罗（mero）体系、菱形桁架体系（diamond truss）、空间板体系（space deck）、以及诺得斯（nodus）体系等。

1964，我国上海师范学院球类馆的屋盖首次使用钢网结构，其后钢网结构在中国开始快速发展，在80 年代颁布了《钢网结构设计与施工规定》，这标志着我国钢网的设计和施工已达到较为新进的水平。

直到上个世纪90年代以前，这种结构主要应用于大跨度的展览厅、车站候车大厅以及游泳馆等公共建筑。

近10年来其应领域越来越广，已经遍及冶金、机械、以及石化等行业。

相比而言，钢网结构虽在水利工程中的应用起步较早，但还不普遍，本文以某水电站主厂房顶部的钢网结构为背景，通过具体的施工案例，来进一步说明解钢网结构的优越性。

1工程概况龙桥水电站位于湖北省利川市境内的郁江河段，为郁江干流湖北省境内三级水电梯级开发的第一级。

龙桥水电枢纽工程建筑物主要由碾压砼双曲拱坝，右岸发电引水系统，岸边地面式发电厂房、升压变电站和左岸导流隧洞组成。

大坝为对数螺旋线型碾压砼双曲拱坝，顶厚6m，底厚21.16m，厚高比0.23，坝顶海拔高程589m，最大设计坝高91m，坝顶弧长159.70m，坝顶中部共布置3个泄洪表孔，堰顶海拔高程575m，单孔净宽12m，弧门挡水高10m，最大泄洪流量3580m3/s。

引水隧洞长2196.50m，设计引用流量67m3/s，设有直径10m的阻抗式调压井。

水电站厂房设计方案水电站厂房设计方案一、设计背景水电站是一种利用水能转化为电能的能源设施，其厂房是水电站最核心的部分，承载了水轮机和发电机组等重要设备，为水电站的正常运行提供了必要的条件。

良好的厂房设计方案将能够提高水电站的发电效率，保证水电站的安全运行。

二、设计目标1. 提高发电效率：通过合理的布局和设备配置，减少能源损耗，提高水电站的发电效率。

2. 确保安全运行：采取科学的工艺流程，加强设备维护保养，预防事故发生，确保水电站的安全运行。

3. 考虑环境保护：在厂房设计中充分考虑环境保护要求，减少对周围环境的影响。

三、厂房布局设计1. 厂房结构：采用钢结构厂房，具有强大的承载能力和抗震性能，可降低生产成本，加快厂房施工速度。

2. 厂房布局：厂房主体分为发电设备区域、控制室区域、办公区域和维修区域等。

发电设备区域设置水轮机和发电机组，控制室区域设置自动控制设备和操作台，办公区域提供人员办公场所，维修区域用于设备维护和修理。

3. 通道设计：设置一条主通道连接各个区域，便于人员和设备的进出。

并且在设备区域中设置合适的通道，方便维修和检修工作。

四、设备配置设计1. 水轮机：选择高效的水轮机，以最大限度地转化水能为电能。

2. 发电机组：根据设计负荷选型，并考虑备用发电机组，以保证水电站在主机组发生故障时需要备多台发电机组进行切换。

3. 辅助设备：如冷却系统、供水系统、排水系统等，应根据实际需要进行合理配置，以保证设备的正常运行。

五、安全防护设计1. 防火设施：在厂房内设置适当的灭火器和灭火系统，以应对火灾的发生。

2. 应急疏散通道：设置合适的疏散通道和应急出口，保证人员在紧急情况下能够安全疏散。

3. 排水系统：设置合理的排水系统，防止厂房内积水对设备造成损害。

六、环境保护设计1. 噪音控制：采用隔音设计和降噪设备，降低发电设备的噪音。

2. 废水处理：设置合适的废水处理设备，将废水进行处理后排放，以减少对周围水源的污染。

水电站厂房设计1. 引言水电站厂房是水电站工程中至关重要的组成部分，负责承载水电设备和机械设备，保障水电发电的正常运行。

因此，在水电站工程建设过程中，水电站厂房设计必须可靠、安全，兼顾经济性和环保性。

本文将介绍水电站厂房设计的重要性、设计内容和要点，以及常见的设计方案和优化措施。

2. 设计内容和要点2.1 设计目标水电站厂房设计的主要目标是确保厂房结构的稳定性和安全性，以及满足水电设备和机械设备的布置需求。

设计需要考虑到厂房的承载能力、防震性能、通风与采光、防水防潮、防火等方面。

2.2 结构设计水电站厂房的结构设计需要考虑到承重墙、梁、柱和地基设计。

这些设计需要满足国家相关标准和规范的要求，确保厂房结构的稳定性和安全性。

此外，为了提高结构的抗震能力，需要采取一定的抗震措施，如设置抗震支撑结构和增加钢筋混凝土墙体厚度等。

2.3 通风与采光设计为了保证厂房内空气的流通和员工的工作环境，水电站厂房需要进行通风与采光设计。

设计人员需要考虑到机械通风设备的布置和通风管道的设计，确保良好的空气质量和温度控制。

此外，为了提供足够的自然光照，需要合理设置窗户和天窗。

2.4 防水防潮设计水电站厂房常常需要面对水的侵入和湿气的渗透。

因此，在设计过程中需要考虑到防水和防潮措施，如选择合适的防水材料、设立防水层等。

此外，需要合理设置防潮设备，如风干设备和湿度控制设备，确保厂房内干燥。

2.5 防火设计水电站厂房中常常储存有大量的燃油和液体燃料，因此，在设计过程中需要考虑到防火措施。

设计人员需要合理设置消防设备和防火墙，确保在突发火灾情况下能够迅速进行灭火和疏散。

3. 设计方案和优化措施3.1 常见设计方案•钢筋混凝土厂房：利用钢筋混凝土材料搭建厂房结构，具有稳定性好、抗震性能高、耐久性强的特点。

•钢结构厂房：利用钢结构搭建厂房结构，具有施工周期短、重量轻、适应性强的特点。

•砖混结构厂房：利用砖、石等材料搭建厂房结构，具有成本低、施工方便的特点。

第七章水电站厂房结构分析第三节吊车梁及排架柱结构计算厂房上部结构的屋盖、发电机楼板、围护砖墙结构设计与一般工业厂房相同，这里不再赘述。

吊车梁与构架则有其不同于一般工业厂房的使用特点，现将结构设计原理作简要介绍。

一、吊车梁吊车梁是直接承受吊车荷载的承重结构，是厂房上部的重要结构之一。

水电站厂房内大多采用电动桥式吊车，其特点是起吊容量大、工作间歇性大、操作速度缓慢、使用率低(只在机组进行安装和检修时才用)。

水电站吊车性质属于轻级工作制，吊车梁可不验算重复荷载作用下的疲劳强度。

现在我国大中型水电站已大多采用预应力钢筋混凝土吊车梁，也有采用钢结构的。

钢筋混凝土吊车梁在施工上可分为现浇、预制和叠合梁等形式。

现浇吊车梁可分为单跨简支和多跨连续结构(在厂房伸缩缝处必须分开)。

预制梁大多为单跨预应力混凝土结构。

吊车梁截面截面形式有矩形、T 形和I字形。

(一) 吊车梁荷载1．固定荷载：包括自重(按吊车梁实际尺寸计算)，钢轨及附件重根据厂家资料取，初估时可取1.5~2.0kN/m。

2．移动荷载：(1) 竖向最大轮压Pmax一台吊车工作时：(7-5)两台吊车工作时：(7-6)式中m——一台吊车作用在一侧吊车梁上的轮子数；G——吊车总重，kN；G1——小车和吊具重，kN；G2——最大起吊物重，kN；G3——平衡梁重，kN；Lk——吊车跨度，m；L1——起吊最重件时，主钩至吊车轨道的最小距离，m；在计算吊车梁时，竖向最大轮压Pmax应乘以动力系数μ，轻级工作制软吊钩吊车动力系数为1.1。

(2) 横向水平刹车制动力T1当小车沿厂房横向行驶突然刹车时，产生横向水平制动力，由大车一侧各轮平均传至轨顶，方向与轨道垂直，并考虑正反两个方向。

各方向均考虑一侧吊车承受，不再乘动力系数。

当一台吊车工作时：对硬钩吊车： (7-7)对软钩吊车：(7-8)当两台吊车工作时：对硬钩吊车： (7-9)对软钩吊车：(7-10)式中符号意义同前。

(3) 纵向水平刹车力T2 制动力和扭矩纵向水平刹车力T2由大车一侧制动轮传至轨顶，方向与轨道一致，其值为：T2=0.1∑P max (7-11)式中∑P max——一侧轨道上各制动轮最大轮压之和，kN。