水利水电工程技术设计阶段建筑设计大纲范本剖析.doc

水电站技术设计阶段
建 筑 设 计 大 纲

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勘测设计研究院

年 月

目 次

1. 引 言 4
2. 设计依据文件和规范 4
3. 设计基本资料 5
4. 设计原则 8
5. 设计工作内容与要求 9
6. 工程量计算 12
7. 应进行的专题研究 12
8. 应提供的设计成果 12

1 引言

１.１ 工程概况
________工程位于________,是以 为主,兼有_________________等综合利用的水利水电枢纽工程。总装机容量________ＭＷ，年发电量________ｋＷ·ｈ。灌溉面积______ｋｍ２。通航________ｔ级船队（舶）。电站厂房为________________,厂房高________ｍ,宽________ｍ,长________ｍ。
本工程初步设计报告于________年________月________日审查通过。
１.２ 设计任务简述

提示：（１）主厂房的平面布置和尺寸、控制高程根据工艺要求已经确定,全部结构设计均由水工设计承担。建筑设计仅为内外装修，门窗选择, 照明设计及灯具选用；各部位楼梯栏杆及扶手、外墙面、层面、女儿墙等的建筑设计。应明确建筑设计标准和要求。
（２）副厂房功能多,不同的功能部位应进行不同要求的建筑设计。一般情况下,副厂房的结构设计包含在建筑设计范围内，由建筑结构专业承担。
（３）水利水电工程建成后,常被辟为旅游区,所以建筑设计除满足水利水电工程的功能外还要考虑旅游观光的要求。

２ 设计依据文件和规范

２.１ 有关本工程的文件
（１）_______________工程初步设计报告；
（２）_______________工程初步设计报告审批文件；
（３）技术设计任务书。
（４）初步设计图纸和副厂房主要结构计算书；
（５）各专业初设审查后对建筑设计提出的新的书面要求。
提示：初设审查后,根据审查意见,水工、机电等专业对主副厂房的布置、高程等常有所改动。因此应提出书面要求，作为技术设计的依据。

２.２ 主要设计规范
（１）民用建筑设计通则（ＪＧＪ３７－８７）；
（２）建筑设计防火规范（ＧＢＪ１６－８７）；
（３）建筑抗震设计规范（ＧＢＪ１１－８９）；
（４）混凝土结构设计规范（ＧＢＪ１０－８９）；
（５）建筑模数协调统一标准（ＧＢＪ２－８６）；
（６）厂房建筑模数协调标准（ＧＢＪ６－８６）；
（７）工业企业噪声控制设计规范（ＧＢＪ８７－８５）；
（８）建筑结构荷载规范（ＧＢＪ９－８７）；
（９）建筑地基基础设计规范（ＧＢＪ７－８９）；
（１０）工业企业采光设计标准（ＴＪ３３－７９）；
（１１）水利水电工程设计防火规范（ＳＤＪ２７８－９０）；
（１２）工业建筑防腐蚀设计规范（ＧＢＪ４６－８２）；
（１３）水电站厂房设计规范（ＳＤ３３５－８９）；
（１４）高层民用建筑设计防火规范（ＧＢＪ４５－８２）。

３ 设计基本资料
３.1 工程等级和建筑物级别
（1）工程等级______等；
（2）建筑物级别______级。
３.2 地震烈度
（1）基本地震烈度______度；
（2）设计地震烈度______度。
３.3 气温
（1）月平均气温，见表１：
表１ 月平均气温表 单位：℃
月 份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均气温

（2）绝对最高气温______℃；
（3）绝对最低气温______℃。
３.4 风速、风向
（1）自全国基本风压分布图查得______ｋＮ／ｍ２；
（2）主导风向：
夏季主导风向____________方向；
冬季主导风向____________方向。
３.5 地质
（１）副厂房建在天然地基上,则应有建筑场地详细的地质勘测报告。
（２）副厂房建在基坑开挖后的回填地基上,则需要建筑场地回填资料和地基处理的资料。若建在岩基上,必须了解岩基的完整性。
（３）副厂房一部分建在天然地基上,一部分建在回填地基上,则（１）（２）所需地质资料都得具备。
提示:（１）一般情况下,副厂房的结构设计由建筑设计承担,故副厂房除上部结构设计外,还有基础设计。
（２）当副厂房有防洪要求时,应有水文资料。

３.6 标准图集和样本
（１）工业与民用钢门窗图集：__________；
（２）铝合金制品选用手册：__________；
（３）建筑木制门窗通用图集：__________；
（４）建筑构件图集：__________；
（５）建筑构造通用图集：__________；
提示：（１）主、副厂房应根据建筑物的级别、初步设计的审批意见，在满足功能、采光、通风要求的前提下，应尽量采用定型窗或定型窗的组合窗； （２）安装场的大门，要满足火车(或其他车辆)运输大型设备进厂的高、宽尺寸要求，其余部位的门按功能要求尽量选用定型的木门、钢门、铝合金门、防火门；门窗图集应选用正规的大型专业厂家的图集。建筑构件图集和建筑构造通用图集，应选用电站建在地区通行的图集；
（３）主、副厂房为坝内式或地下式时,则不存在开窗的问题。

（６）摇窗机样本：__________；
提示：（１）主厂房的窗面积大而高,尤其是吊车梁以上的窗就更高,人工开启是很困难的。需要安装摇窗机,电动式容易坏,维修不便。在已建的大中型水电站主厂房中,一般都选用经济实用的手动式摇窗机。
（２）目前已有电子遥控式电动摇窗机,管理人员通过遥控器控制窗户开启，很方便,宜优先采用。

（７）灯具样本：__________；
提示：照明设计由电气专业承担,但照明设计本身不仅仅是解决照明的问题,还有和建筑设计相协调的美观问题。根据以往的经验教训,主、副厂房各部位的装饰灯具,必须由建筑专业确定选型。


（８）抗静电地板样本：__________；
提示：主要用于副厂房的中央控制室、继电保护室、通讯设备室、电子计算机室等。

（９）防火门图集：__________。
３.７ 副厂房初步设计结构计算书
提示：（1）副厂房的主要结构在初设阶段要进行计算的,其计算书是副厂房技术设计阶段的重要资料；
（２）经过初步设计审查,通常情况下,副厂房会有较大的变动,主要结构在初设的基础上要进行调整,待结构布置确定后,还需进行技术设计阶段的结构计算。

３.８ 初设图纸
３.８.１ 主、副厂房总体布置图
提示：图上特别要标有主、副厂房四周轴线的坐标。在水利水电枢纽工程中，通常采用施工坐标系,在工业民用建筑工程中,通常采用测量坐标系。主厂房的建筑设计，副厂房的建筑、结构设计，应归属于工业民用建筑设计范围内。但为了枢纽工程坐标、高程系统的统一，主、副厂房坐标应采用枢纽的坐标系,即施工坐标系。不采用相对高程,而采用绝对高程。

３.８.２ 主厂房平、剖、立面图
（1）主厂房发电机层平面图；
（２）主厂房水轮机层平面图；
（３）主厂房蜗壳层平面图；
（４）主厂房立面图；
（５）主厂房剖面图。
提示：初设审查后,主厂房的柱断面尺寸、大门尺寸、外型尺寸、各层的控制高程、楼梯位置等可能改动,必须了解清楚。

３.８.３ 副厂房平、剖、立面图
（1）副厂房各层平面图；
（２）副厂房立面图；
（３）副厂房剖面图。
提示：副厂房的布置、体型、位置反复变动较多。主、副厂房体型改变后,平面图中的坐标必须要做相应的改动,反复核对,使其绝对正确。

３.８.４ 中控室、继电保护室、蓄电池室布置图
提示：此类图经初设审查由电气专业修改后，再次向建筑专业提出的草图。建筑专业在设计过程中应反复与电气专业协调，协调工作的结果直接关系结构设计此层楼板所预留的大小孔洞位置的准确性。否则,待楼板施工后,再改变孔洞位置会直接影响到建筑物的安全。

３.９ 副厂房楼面活荷载

表2 楼 面 活 荷 载 单位：kN/m2
部位名称
活荷载
部位名称
活荷载
中央控制室

自动装置试验室

继电保护室

继电保护试验室

远动室

仪表试验室

电缆层

高压试验室

电子计算机室

直流设备室

小交换机室

值班室、办公室

仪表维修室

会议室

通讯电源室

资料室

油化验室

卫生间

远动通讯试验室

走廊、门厅、楼梯

３.１０ 材料特性及安全系数
３.１０.１ 混凝土
（1）混凝土容重：_____ｋＮ／ｍ３；
（2）混凝土设计强度与弹性模量，见表3。
提示：副厂房的基础、垫层、电缆沟及盖板、上部结构的框架、楼梯、梁板等不同部位应采用不同标号的混凝土。

表3 混凝土设计强度与弹性模量 单位：ＭＰａ
混凝土标号
轴心抗压
弯曲抗压
抗 拉
抗 裂
弹性模量

（3）强度安全系数，见表4；

表4 安 全 系 数
结 构
受 力 特 征
荷载组合
基本
特殊
混 凝 土
按抗拉强度计算的压、拉、弯构件

钢筋混凝土
轴心受压、偏心受压、局部承压、斜载面受剪、受扭构件

轴心受拉、受弯、偏心受拉构件

（4）钢筋混凝土轴心受拉、小偏心受拉构件抗裂安全系数_______；
（5）钢筋混凝土结构构件最大裂缝宽度_______ｍｍ。
３.１０.２ 钢筋
(1) 钢筋设计强度与弹性模量，见表5：
表5 钢筋设计强度与弹性模量 单位：Mpa
钢 筋 种 类
直 径
设 计 强 度
弹性模量

（ｍｍ）
受拉钢筋
受压钢筋

（2）泊桑比：______。
３.１０.３ 钢板
（1）强度与弹性模量
表6 钢板强度指标与弹性模量 单位：MPa
钢 号
钢板厚度(ｍｍ)
屈 服 强 度
极 限 强 度
弹性模量

（2）焊缝系数：________；
（3）泊桑比：________；
（4）线膨胀系数：________Ｋ－１。
３.１１ 最新资料
提示：建筑材料、建筑装修技术发展很快。水电站厂房施工周期比较长,自编写设计大纲至电站厂房建成、需经历５～１０年甚至１０年以上的时间。要注意收集并采用这段时间内的建筑新材料及施工的新工艺。

４ 设计原则

４.１ 应与枢纽中其它建筑物相互协调,注意单体建筑与群体布置的统一。
提示：在群体空间或自然环境中,建筑物的体量、体型是很重要的,设计时必须分析研究建筑地段的环境特点。

４.２ 应注意造型,力求结构型式、建筑艺术、使用功能三者协调统一。
提示：建筑艺术处理应整齐大方、朴素明朗、避免装饰繁琐。在经济合理和施工现实的情况下,达到建筑形式美的要求。

４.３ 应根据厂房类型、工艺布置、使用要求、自然条件和建筑技术等因素进行平面布置和空间组合,妥善解决交通、防火、防爆、卫生、保温、隔热、通风、日照、采光、照明、防震、防噪声、防腐蚀、防水、防潮、防辐射和防静电等环境质量问题。严格执行国家和部颁有关规程规范。
４.４ 建成后的水力枢纽若开辟为旅游区,水电站主、副厂房也可开放供人参观游览。
提示：（１）水电站厂房建筑设计中,对一些旅游设施和布局、对厂内必须注意的流程、空间与装修标准应有充分考虑。
（２）应考虑到近期、远期发展的可能性,如生活区的发展及生产区的改造扩建,减少或防止多年运行以后新增加建筑物的随意性或无拓展余地,防止原有良好格局的损害。
４.５ 水电站厂房设计时应对空间各角度多方考虑。从坝顶、山顶、水面及主要交通线上眺望厂房,均应具有好的艺术效果。
提示：（1）密云潮河电站厂房的屋顶是二毡三油,当汽车从山顶驶向水利枢纽时,首先映入眼帘的是黑屋顶,影响景观；
（２）潘家口水电站一期工程的厂房为坝后式,自大坝顶向下游看下池,本来是一池碧水和两岸青山,景色宜人,但主、副厂房的黑屋顶与环境很不协调。而这类问题常不会引起重视；
（３）屋面防水新材料多种多样,如氯化聚乙稀橡胶防水卷材ＬＹＸ６０３、ＰＶＣ及“建必特”防水涂料等,不仅防水效果好,而且可以涂面层,颜色由设计人选用。
４.６ 对厂区绿化必须引起重视。
提示：（1）水电站绿化功能是提供人们活动和休息空间,使电厂显得活泼和富有生气。绿地还能起到分隔空间和组织交通、改善环境。工业民用建筑小区规划设计时,规划主管部门强行规定绿化率指标,并作为审批设计方案的依据之一；
（２）发达的工业化国家对水电站建设都具体规定了绿化指标,即绿化率。例如,日本的绿化率为２０％,在绿化面积内每１０ ｍ必须有一棵高４ ｍ以上的乔木,每２０ｍ２需２０棵灌木等；
（３）各电站所在地大环境条件相差很大,厂区绿化应根据当地条件统一规划,综合考虑。

５ 设计工作内容与要求
５.１ 主厂房建筑设计
（1）发电机层地面：__________；
（2）安装场地面：__________；
（3）水轮机层地面：__________；
（4）配电装置室地面：__________；
（5）蜗壳层地面：__________；
（6）发电机层楼梯面层：__________；
（7）其余部位楼梯面层：__________；
提示：（１）发电机层即主机室地面可采用预制水磨石或大理石地面；
（２）安装场地面要洁净,但采用预制水磨石地面,虽光洁但易被设备碰坏而且不便修理。宜采用水泥地面,面层刷聚氨脂,按要求分层涂刷；
（３）其它部位为水泥地面。各部位楼梯面层同相应的地面；
（４）水轮机层及蝶阀层地面,应设防滑措施及排水小沟。
（8）各部位栏杆；
（9）墙面；
（10）发电机层墙裙；
（11）吊顶；
提示：（１）主厂房内墙面一般用水泥砂浆抹面,喷白色内墙涂料； （２）发电机层的墙裙宜优先选用大理石,其次为预制水磨石、油漆饰面；
（３）地下厂房、坝内厂房需吊顶,地面厂房一般不需吊顶。实际工程中,屋面板缝及板底处理不好,影响内景,还是吊顶为妥；
如是钢屋架,做防火性吊顶,既美观又保护钢屋架。屋架及吊顶钢龙骨刷高级耐火涂料保护层。

（12）门窗的选择和分类;
提示：（１）以往采用钢窗,若条件许可应优先采用耐久美观的铝合金窗；
（２）按不同的部位的不同功能分别选用钢门、木门、铝合金门；
（３）进厂大门可采用电动钢卷帘门，适用于柱距６ ｍ、９ ｍ、１２ ｍ，洞口宽度４．５ ｍ～７．２ ｍ，洞口高度４．８ ｍ～１５ ｍ,厂家也可生产非标准的卷帘门。帘板式门扇可满足防一般风沙要求,且启闭灵活、美观、耐火。还可带小门供人进出使用。

（13）立面建筑处理;
提示：（1）主厂房的结构布置、厂房体型都已按工艺要求确定。主厂房的立面设计仅能在此前提下进行；
（２）体型、比例、建筑风格、线条、色彩、材料质感,都是建筑造型艺术的有机因素。处理好这些因素使之符合功能要求,以力求达到适用、经济、美观,并且与周围建筑物以及自然环境互相协调,这都需作空间组合的研究。

（14）屋面防水、排水和保温隔热层；
（15）色彩选择。
提示：针对不同的气候环境、材料性能和风土习惯,正确运用色彩设计,是提高工作效率、减轻疲劳、创造良好环境不可缺少的手段。
５.２ 副厂房建筑设计
（1）地面；
提示：推荐下列设计：
（１）防静电铝合金活动地板,用于中央控制室、继电保护室、通讯载波室、巡检室、远动室、电子计算机室。
（２）现制水磨石地面,用于办公室、会议室、走道、楼梯、资料室、试验室；
（３）水泥地面,用于电缆室、机修间、工具间、通风机室、油处理室、开关室、励磁盘室、厂用动力盘室、水泵室等。
（2）内墙面；
提示：（1）一般房间及走道包括内顶,以往为抹灰喷浆墙面,也有在底层干后满括一层腻子,再涂２～３遍无光油漆。目前,宜采用多彩喷涂,这是近来出现的新的内墙装修材料,色彩丰富,选择余地大,而且耐久,能擦洗,整洁漂亮。
（２）中央控制室、电子计算机室的墙面,传统做法就是无光油漆墙面。现在建议采用多彩喷涂墙面，也可采用壁毡,既能吸声又很华丽,而且可以更换,变换室内色彩。

（3）吊顶;
提示：建议中央控制室、电子计算机室、巡检室设吊顶。吊顶要满足照明、通风、吸声减噪和美观的要求,吊顶结构要耐久、防火。

（4）门窗;
提示：以往均为钢窗与木门,蓄电池室采用防火门。建议采用铝合金门窗,美观耐久。尤其在南方湿热地区,风沙大的地区采用,虽价格较高,但防腐、密封性能好,均设窗帘盒。

（5）蓄电室室；
提示：按工艺要求和有关规范设计蓄电池室
（１）地面、排水沟、试验台面层、墙面、窗台面应铺贴防酸瓷砖；
 （２）安装防火门,通风扇,独门独院，不与副厂房其它部门相通。

（6）立面和屋面；
提示：和主厂房立面建筑处理相协调,屋面设计相同。

（7）布置。
提示：副厂房布置有一定的主动权。首先尽量选用好的地基,并尽可能使中央控制室有面向发电机层的观察窗,其窗扇玻璃宜采用双层钢化玻璃。

５.３ 副厂房结构设计
提示：主要结构如框架、中央控制室的楼板、特殊楼梯，均应进行结构计算。通讯室的电源室荷重比较重,需要加次梁。屋顶若布置设备,计算时应考虑其荷重。

５.４ 厂区建筑设计
提示：（1）厂前区的花池、尾水平台的拦杆、停车场的路灯选型、厂前的建筑小品、厂坝间的建筑等，应统一协调进行建筑设计。
（２）生产辅助建筑设计,即指机修间、仓库、油库、警卫室、交通、广场等的总体布置及单体设计。

５.５ 装饰灯具的选型

6 工程量计算

６.1 计算原则、规定和方法
６.2 工程量计算

7 应提供的设计成果

7.1 设计报告与计算书
（1）建筑设计报告；
（2）副厂房结构计算书。
7.2 图纸
（1）主、副厂房建筑设计立面图；
（2）副厂房各层平面布置图；
（3）副厂房结构布置图；
（4）坝顶建筑设计图；
（5）厂区建筑设计平面图；
（6）主要施工图(必要时)。
7.3 装修材料及灯具等汇总清单
7.4 工程量汇总表