雅中±800kV換流站站前區(qū)規(guī)劃及綜合樓設(shè)計(jì)

萬吉祥

（四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 610041）

雅中±800kV換流站站前區(qū)規(guī)劃及綜合樓設(shè)計(jì)

萬吉祥

（四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 610041）

2015年12月國家電網(wǎng)公司直流部在全國范圍內(nèi)公開組織雅中-江西±800kV直流輸變電工程的設(shè)計(jì)投標(biāo)，筆者有幸參與送端換流站B包的投標(biāo)。進(jìn)過1個(gè)多月的現(xiàn)場封閉設(shè)計(jì)，我司最終在全國地區(qū)及省電力設(shè)計(jì)院中脫穎而出，以技術(shù)第一商務(wù)第二，總分第一的名次最終中標(biāo)。本文論述送端站B包中站前區(qū)和綜合樓的設(shè)計(jì)思路和方案。

1 引言

國家電網(wǎng)公司在所轄省區(qū)內(nèi)的新建變電站都執(zhí)行無人值班標(biāo)準(zhǔn)，但是由于±1000kV交流、±800kV直流這類特高壓輸變電工程建設(shè)運(yùn)行維護(hù)在國內(nèi)甚至世界尚屬首次，無經(jīng)驗(yàn)可參考，因此需要增加相關(guān)工作人員，相應(yīng)地在換流站增設(shè)供此相關(guān)人員辦公生活的區(qū)域，因此就有了站前區(qū)和綜合樓的概念。

由于換流站內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)帶電設(shè)備繁多，運(yùn)行時(shí)執(zhí)行嚴(yán)格管理和規(guī)范操作。本著安全作業(yè)原則，在其范圍內(nèi)不得有生產(chǎn)外的其他無關(guān)活動(dòng)。為了方便管理，換流站均只設(shè)一個(gè)對(duì)外的出入口。因此就將生活輔助的的區(qū)域放在全站入口處，這樣既便于生活與生產(chǎn)的功能分區(qū)，也將生活后勤流線局限在站前區(qū)內(nèi)，不與站內(nèi)生產(chǎn)區(qū)工作流線交叉。

變電站內(nèi)除了電氣設(shè)備和相關(guān)土建建構(gòu)筑物外，還需要有相關(guān)消防、倉儲(chǔ)、運(yùn)維工器具間和車庫的功能性用房。體量小的建筑見縫插針布置在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，但體量較大的建筑由于生產(chǎn)區(qū)內(nèi)已經(jīng)布置得相當(dāng)緊湊，因此相關(guān)建筑也集中布置在站前區(qū)內(nèi)。最終站前區(qū)內(nèi)的建筑物有：綜合樓、備品備件庫、消防水泵房及水池、特種車庫、警衛(wèi)室。

2 建設(shè)用地的氣候特點(diǎn)

站址位于四川省涼山彝族自治州鹽源縣，在中國氣候分區(qū)圖上屬于溫和地區(qū)。首府西昌市肩比昆明：冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季如春，年平均氣溫17℃。由于氣溫隨著海拔高度的升高而逐漸下降，一般每升高1000m，氣溫下降約6℃，有的地區(qū)甚至每升高150m氣溫下降1℃，鹽源縣海拔2563m，因此該地區(qū)有高山氣候特點(diǎn)：冬季最低氣溫在0℃以下，需考慮采暖。

由于是高原氣候，常年干燥，日照強(qiáng)烈，冬季日照采暖顯得較為重要，因此建筑主要朝向宜南北向布置，爭取冬季最大太陽日照。根據(jù)西昌市風(fēng)玫瑰圖推斷，夏季以南向溫暖海洋性低壓季風(fēng)為主，冬季以北向寒冷陸地性高壓季風(fēng)為主，季節(jié)性季風(fēng)特點(diǎn)明顯。

3 站前區(qū)規(guī)劃

3.1 進(jìn)站道路的確定

根據(jù)電氣總平面布置圖，簡化得出站場區(qū)的主要運(yùn)輸場是閥廳區(qū)，而閥廳區(qū)的唯一運(yùn)輸通道在本場區(qū)西北側(cè)。唯一進(jìn)站道路方向在站場的西南側(cè)，由于進(jìn)站道路唯一，承擔(dān)通行、運(yùn)輸?shù)淖饔?，而設(shè)備運(yùn)輸是主要矛盾。根據(jù)站場區(qū)閥廳主要運(yùn)輸平面位置，以路程最短、轉(zhuǎn)彎次數(shù)最少原則，確定進(jìn)站道路位置，如圖1所示。

圖1

3.2 站前區(qū)形態(tài)確定

確定了進(jìn)站道路的位置，接下來確定場前區(qū)的平面位置。由于場前區(qū)位于進(jìn)站路側(cè)并位于站場區(qū)之前，可以得到以下三個(gè)方案，圖2所示。

圖2

比較三個(gè)站前區(qū)方案，前兩者站前區(qū)位于進(jìn)站道路一側(cè)，進(jìn)站道路長且實(shí)際利用率只有一半。方案3站前區(qū)位于進(jìn)站道路兩側(cè)，進(jìn)站道路短且實(shí)際利用率最大，全站外輪廓呈L形較完整。本著占地最小原則比較得出，方案3為最佳。

3.3 站前區(qū)建筑布置

根據(jù)之前確定的主要建筑南北向原則，結(jié)合站前區(qū)需要規(guī)劃的建筑種類和數(shù)量，場前區(qū)內(nèi)的主要功能分區(qū)為二：生活和生產(chǎn)輔助。綜合樓為生活，警衛(wèi)室緊鄰變電站大門比較靈活，其余為生產(chǎn)輔助。

場前區(qū)最大體量的兩個(gè)建筑為：綜合樓和備品備件庫。進(jìn)站道路正好將場前區(qū)一分為二。因此考慮將這兩個(gè)主要建筑擺放在場前區(qū)的那個(gè)地塊范圍內(nèi)。

再次回到總平面，分析場前區(qū)位于站場區(qū)的西南角。生活區(qū)與生產(chǎn)聯(lián)系不大，并有一定的隔音降噪需求，綜合其還有廚房此類后勤出入口，最好放在遠(yuǎn)離換流站場區(qū)的一隅，因此考慮將生活區(qū)布置在場前區(qū)西北塊，生產(chǎn)輔助區(qū)布置在更靠近站場的場前區(qū)東南塊。這樣平面功能分區(qū)更合理。

生產(chǎn)區(qū)中備品備件庫與站外堆場同屬倉儲(chǔ)類建構(gòu)筑物需擺在一起。綜合水泵房和地下水池兩者一并考慮，建議布置在靠近站場區(qū)一側(cè)以達(dá)到水管線路程便捷最短。剩下車庫面積較小且不受工藝影響，布置較為靈活。警衛(wèi)室緊貼大門設(shè)置。

在以上大的功能分區(qū)基礎(chǔ)上，考慮備品備件庫車行入口拖車為長板車，主要車行入口前道路轉(zhuǎn)彎半徑為15m，綜合樓南側(cè)設(shè)置前入口廣場和室外停車位，主入口布置在西南側(cè)。綜合樓四周設(shè)置車行道，西北隱蔽側(cè)作為廚房后勤出入口，綜合樓東北側(cè)布置人行次入口。最終如圖3所示。

圖3

4 綜合樓建筑設(shè)計(jì)

4.1 功能分區(qū)

綜合樓功能定位為變電站生產(chǎn)人員服務(wù)的生活服務(wù)樓。大的功能組成有住宿值休、辦公會(huì)議、餐飲廚房、休閑娛樂四大分區(qū)。

按照動(dòng)靜分區(qū)，內(nèi)外有別原則。單體建筑豎向分區(qū)可以考慮：將人流量大、對(duì)外聯(lián)系多且吵鬧的功能用房放在低層；反之人流量小、對(duì)外聯(lián)系少且需要安靜的功能用房放在高層。分體建筑則將上述不同功能要求的脫開分為數(shù)棟分別建設(shè)。這兩種方式基本概括了建筑功能分區(qū)的情況。

結(jié)合到本站綜合樓功能分區(qū)，若豎向分區(qū)，大致可以這樣，一層為餐飲、廚房、休閑娛樂；二層為辦公、會(huì)議；三層為住宿值休。

若分體建筑分區(qū)，則餐飲娛樂、辦公會(huì)議一棟；住宿、值休一棟。綜合比較這兩種布置方案，各自優(yōu)缺點(diǎn)如下：豎向分區(qū)固然不錯(cuò)，但三樓的值休室每間自帶盥洗間，涉及到的給排水管必然豎向穿過一、二層。必然影響主要的辦公會(huì)議及餐飲娛樂用房；分棟建設(shè)可以規(guī)避上訴缺點(diǎn)，但住宿值休房間有限單獨(dú)一棟體量較小，與餐飲娛樂、辦公會(huì)議一棟相比形體差異過大，立面上不美觀且難以協(xié)調(diào)。

如何協(xié)調(diào)好這幾個(gè)功能分區(qū)的結(jié)合矛盾呢？

我們覺得將兩者結(jié)合，取長補(bǔ)短即可。建筑還是一棟，但是由中間大廳將一、二層分開，三層再整個(gè)平面鋪滿。這樣做的好處是：大廳作為交通樞紐，既作為入口形象展示空間，又將主要房間有機(jī)分隔。三層鋪滿使得兩個(gè)分體建筑又合二為一，實(shí)際上還是一棟建筑。這樣立面上統(tǒng)一也好處理。

結(jié)合變電站實(shí)際運(yùn)行情況，娛樂室僅供內(nèi)部人員使用。其與辦公會(huì)議為同一撥使用人群，所以兩者之間不存在相互干擾。三層建筑不設(shè)電梯，主要辦公室放在三樓平時(shí)爬樓梯較為辛苦。因此將娛樂放在頂層。這樣既解決了值休室上下水管的技術(shù)問題，也滿足大的功能分區(qū)布置原則。值得一提的是：按照同等人數(shù)劃分：2人/間值休室總建筑面積要大于辦公室，娛樂室僅僅作為辦公會(huì)議的補(bǔ)充，不需要很大的面積。

這樣面積上基本分配合理，立面上形成三級(jí)退臺(tái)：立馬想到此可以作為變電站主入口的一側(cè)，形成逐級(jí)迭臺(tái)式的入口處立面，打破變電站內(nèi)完全矩形的工業(yè)廠房單一立面形象。結(jié)合到站前區(qū)布置，餐飲對(duì)應(yīng)的廚房放在遠(yuǎn)離入口建筑西側(cè)，也滿足后勤入口隱蔽的要求。

由于綜合樓平面呈矩形布置，其門廳不是正對(duì)進(jìn)站道路而是正對(duì)南側(cè)前綠化廣場，建議在入口處做特殊處理來增強(qiáng)變電站入口處對(duì)綜合樓出入口的儀式感。因此建議在門廳西側(cè)局部拉長山墻，形成L形平面，引導(dǎo)人流向建筑。

4.2 平面設(shè)計(jì)

確定了建筑基本功能分區(qū)與建筑輪廓后，接下來就是建筑內(nèi)部各房間平面的布置和尺寸的確定。值休室按照雙人間布置，適宜開間為3.6m，考慮到自帶廁所，房間進(jìn)深取值較大為7.2m。增加2m的內(nèi)走廊，確定綜合樓建筑的進(jìn)深尺寸為7.2+2+7.2=16.4m。開間為7.2m。

局部凸出的山墻，一層平面尺寸加大。該處布置餐飲廚房。二層平面根據(jù)之前確定的剖面功能分區(qū)，確定中間入口大廳為上空通高。西北側(cè)布置辦公室，東南側(cè)布置值休室。值得注意的是：二層值休室最遠(yuǎn)處房間為盡端式，需滿足《民用建筑防火規(guī)范》里有關(guān)消防疏散最大距離的要求。三層為會(huì)議及娛樂區(qū)。

4.3 立面設(shè)計(jì)

建筑正立面南向并朝著入口廣場，采用虛實(shí)對(duì)比的處理方式：將通高門廳做全玻璃幕墻并向內(nèi)凹——形成虛面，其余按照普通的外墻開點(diǎn)窗方式處理——形成實(shí)面。值得一提的是，一層餐廳屋面為上人屋面，其相較建筑本體凸出來的二層也做內(nèi)凹虛面玻璃幕墻處理，以來與主入口門廳玻璃幕墻形成呼應(yīng)，而來也充分利用南向采光，將二層辦公室檔次分級(jí)，做到差異化處理。

之前提到的變電站入口處三級(jí)退臺(tái)處理，其每個(gè)屋頂平臺(tái)作為上人屋面綠化處理，做到花園式娛樂辦公、大自然全接觸休息住寢的設(shè)計(jì)理念。豐富了變電站內(nèi)建筑的天際輪廓線，人站在迭臺(tái)式屋頂平臺(tái)上，與進(jìn)出站的人員車輛形成視覺上的互動(dòng)，做到共享空間，如圖4所示。

圖4

5 總結(jié)與思考

在換流站站前區(qū)規(guī)劃和綜合樓建筑設(shè)計(jì)中，本著節(jié)約用地、節(jié)省造價(jià)的前提下，滿足使用功能需求，做到生產(chǎn)生活流線不交叉，后勤流線隱蔽卻方便通達(dá)。建筑設(shè)計(jì)豎向功能分區(qū)優(yōu)先，力爭各房間自然通風(fēng)采光，并滿足主要用房的日照、朝向需求。立面簡潔大方，體現(xiàn)國網(wǎng)公司企業(yè)文化特點(diǎn)。

[1]黎志濤.建筑設(shè)計(jì)方法.中國建筑工業(yè)出版社.

[2]王永磁.變電所所址選擇與總布置.水利電力出版社.

[3]李延齡.建筑課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)任務(wù)書.中國建筑工業(yè)出版社.

TM721.1

A

1004-7344（2016）32-0068-02

2016-10-10

萬吉祥（1984-），男，工程師，碩士研究生，主要從事變電工程設(shè)計(jì)工作。