探讨变电站土建设计中安全及防火问题
摘要：社会经济不断提升的同时，国家也加大了对电力行业的投资。电能是人们生产生活中最重要的能源之一，因此，电能的正常供应也是亟待保障的。变电站作为电力运输中重要的部分，承担着不可替代的责任，土建设计是变电站的基础，它的安全性和防火都必须得到切实的保障，确保电力的正常供应。
因此对变电站土建设计中安全及防火保护研究具有重要的意义。
关键词：变电站；安全；防火设计
1变电站土建设计中的安全设计
要真正的实现土建建设高安全性、高耐久性，就必须将各种载荷考虑进来、合理设计混凝土基本体系、施行合理可靠的总体构造措施、优化设置构造系统、提高配合比精确度、完善工程施工图。实现以上做法，要求我们在操作中具体实质化为以下几点：
（1）设计人员应高度重视变电站建设中的安全性和耐久性，土建设计的使用说明应加入变电站工程的最短使用寿命。
（2）法制明确使用过程中需对土建工程进行定期维修检测，杜绝墙体脱落、玻璃碎裂等不安全的因素。
（3）合理设计混凝土的结构体系。简单的核算不能构造出好的结构体系，优秀可靠的结构体系需要设计人员经过反复的精确的计算和论证其结果正确度。对其刚度值、强度值进行检测之后，还需进行抗裂宽度验算。考虑到自然灾害等非人力因素，要留出较大的安全承受基本范围。
（4）设置合理的建设安全水准，采取适合的构造措施。土建结构是否稳定由钢筋使用比率决定，合理配置钢筋，保证土建架构合理。设置合理的土建安全水准，在保障安全的前提最大限度节约资源。
2变电站土建设计中的防火设计
最为常见的变电站土建防火设计包括建筑物防火设计、屋外配电场地防火设计、电缆防火设计、电气设备防火设计、无人值班防火设计、道路防火设计等。
2.1建筑物防火设计
在对建筑物采取防火措施时，需要针对不同的建筑物采用不同的防火措施。需要注意以下几点：第一，建筑物与建筑物之间的距离间隔、建筑物及设备之间需要满足合理的距离要求，满足不同的防火要求，并设置相应的防火墙。第二，室内的耐火级别对室内的设备及其构件提出耐火等级需求，控制室和继电器室内都必须配置等级较高的防燃材质的设备，墙面要采用防火板，其耐火性应该经过国家专业机构的检测认定，外包板的层数与厚度需要根据其自身的结构形式以及耐火极限，经过计算后确定。第三，在防火涂料的选取上，必须根据建筑耐火等级进行选取，选择适当防火涂料厚度。第四，一旦发生火灾，工作人员疏散是防火设计的重中之重，要最大限度地降低人员伤亡，做到能够快速疏散。
2.2屋外配电场地防火设计
不仅要保证屋内防火设计上的安全性，也需要确保屋内防火设计上的安全性，尤其是在油装置处。在油装置处要相应设置油坎或者储油坑，方便油输出。并对配电场地选取合适位置设置防火沙箱，一旦发生火灾便于对火势进行控制。
2.3电缆防火设计
由于受到多方面因素的影响，电缆失火的概率极高。但是由于电缆线延伸的范围广，不可能采取固定的灭火装置。最常用的电缆防火装置就是分隔的方法和阻燃的方法。具体来讲，就是在电缆的分岔处设置黄砂或者其他的隔板作为阻燃防火。对于一些电缆比较长的部位，一旦出现失火，也可以采用分段阻隔的方法。电缆室内外的接口处于防火的重点位置，把出入口的孔隙用防火材质的材料完全封住，防止大火蔓延到其他建筑物上。室内电缆边上的楼梯板等也要涂抹上防火的东西。
2.4电气设备防火设计
电气设备中有大量的易燃易爆物，存在极大的安全隐患，所以必须对电气设备防火系统做好防火措施，隔离着火源是最直接的方式。在说到电气设备防火设计时不得不提到变压器，变压器作为最主要的电气设备，要对其防火引起重视，优化防火设计。
2.5无人值班时的防火设计
变电站会存在无人值班的现象，也通常也成为引起火灾的重要原因之一，同时需要引起人们的关注，所以在设计时对于消防设备的选取是非常必要的，其次就是设备摆放的位置，秉持快速、及时、有效的原则，一旦遭遇火灾能够立即发挥作用。
2.6道路防火设计
在土建设计中，道路防火同样需要引起重视，比如在进站道路和站内道路的选择上，需要选择合适的道路，通常会选择城市型道路、水泥混凝土路面，这样有利于防火，避免引起火灾。
3某装配式变电站主体结构防火设计案例
3.1某装配式变电站基本情况概述
以某220KV装配式户内变电站为模板，进行结构主体防火设计研究；变电站为单层建筑。
根据文献的规定，变电站建筑物不同设备房间的耐火等级为：主变室一级；其他功能房间为二级。电容器室、主变室墙体采用防火墙；其他房间墙体采用普通隔墙。
3.2主体结构防火设计
3.2.1防火材料选择及防火包覆工程做法
包覆法是在钢结构外表添加外包层，外包层可以为防火板材或者具有防火功能的其他包覆材料。该方法具有重量轻、干式作业、施工方便、耐火性能及耐久性优越等特点，主要做法有：
（1）外包混凝土或砌筑砌体：外包材料密度较大，硬度高，材料采用砌筑方式施工，外表面用水泥（或石膏）砂浆粉刷。常用的块状材料有各种黏土砖、黏土空心砖、加气混凝土砌块、陶粒空心砌块等。
（2）防火板包覆：防火板根据密度不同可为低密度防火板、中密度防火板和高密度防火板；根据使用厚度的不同可分为防火薄板和防火厚板。常用防火板主要有纸面石膏板、纤维增强水泥板、水泥蛭石板、水泥珍珠岩板、硅酸钙防火板、岩棉板和玻镁平板、低密度无石棉硅酸钙板等。
（3）复合防火包覆：即在钢结构表面涂覆防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包覆，再用轻质防火板作饰面板。常用的柔性毡状材料有硅酸铝棉毡、矿渣棉毡、岩棉毡、玻璃棉毡等。
3.2.2技术要求
（1）防火板的安装要求
1）防火板的包覆必须根据构件形状和所处部位进行包覆构造设计，在满足耐火要求的条件下充分考虑安装的牢固稳定。
2）固定和稳定防火板的龙骨粘结剂应为不燃材料，龙骨材料应便于构件、防火板连接。粘结剂在高温下应仍能保持一定的强度，保证结构稳定和完整。
3）防火板材或无机龙骨与构件粘贴面应做防锈去污处理，非粘贴面均应涂刷防锈漆。
4）采用岩棉、矿棉等软质板材包覆时，为提高其美观性以及增强其表面防撞强度，宜采用薄金属板或其他不燃性板材对适当的部位进行包裹。
5）板材的防火包覆工程必须在钢结构安装及涂料工程验收合格及所有管线敷设完成后施工，严禁事后安装，破坏包覆板材。当管线贯通板材时，管线与龙骨以及管线与板材相交处的缝隙必须用耐高温粘结剂嵌缝。
6）当构件上设有加劲肋时，一般考虑将构件进行整体包覆，不再对加劲肋单独包覆。
7）水电管线应在墙上敷设，柱上仅允许预敷设金属电线管盒，严禁事后安装破坏包覆板材。开关盒、连接盒底部及周边与钢构件相交处需用垫板及耐高温无机粘结剂隔离封堵；管线与龙骨相交处缝隙必须用耐高温粘结剂嵌缝。

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