具备泄风功能临时百叶围挡的设计及其在施工现场应用研究.pdf

RURAL ELECTRIFICATION具备泄风功能临时百叶围挡的设计及其在施工现场应用研究徐鑫哲*，于浩海，韩巍，郭天宇，彭博（国网北京海淀供电公司，北京 海淀 100086）摘要：为引领输变电工程绿色低碳、安全高效发展，针对现有建筑工地围挡挡风面受到较大的风力容易变形损坏问题，提出了一种具备泄风功能临时百叶围挡，具有良好的抗风、泄风作用，兼有基础安全稳固、材料可重复利用及实用美观的特点。文章首先介绍当前抗风围挡背景技术，提出具备泄风功能百叶围挡，其次从结构安全角度对设计构造和安装实施进行详细说明及理论验算，最后分析其在某110 kV 输变电工程现场实施效果，充分体现出该围挡具有广阔的应用前景。关键词：输变电工程；绿色建造；泄风功能；百叶围挡中图分类号：TM727ResearchontheDesignandApplicationofTemporaryLouverEnclosureswithAirVentFunctioninConstructionSiteXUXinzhe*,YUHaohai,HANWei,GUOTianyu,PENGBo(StateGridBeijingHaidianPowerSupplyCompany,BeijingHaidian100086,China)Abstract:Inordertoleadthedevelopmentofgreen,low-carbon,safeandefficientpowertransmissionanddistributionprojects,temporarylouverenclosureswithwindairventfunctionhavebeenproposedinresponsetotheproblemofdeformationanddamagetothewindwardsurfaceoftheenclosuresunderstrongwindforcesontheconstructionsite,whichperformswellinwindresistanceandventilationeffects.Italsohasthecharacteristicsofasafeandstablefoundation,reusablematerials,andmeetspracticalityandaesthetics.Thispaperfirstintroducesthecurrentbackgroundtechnologiesofwind-resistantenclosuresandthenproposealouverenclosurewithanairventfunction.Secondly,consideringtheperspectiveofstructuralsafety,thispaperprovidesadetailedexplanationandmethodologyverificationforthedesign,construction,andinstallationimplementation.Atlast,itanalyzestheeffectivenessofitsimplementationin the Beianhe 110 kV transmission and distribution project site,that fully demonstrating the broad applicationprospectsofthisenclosures.Keywords:powertransmissionanddistributionprojects;greenconstruction;airventfunction;louverenclosures为深入贯彻党的二十大精神，倡导绿色可持续发展理念，助力构建资源节约型、环境友好型社会，引领输变电工程绿色低碳、安全高效发展，推动绿色建造新技术、新方法、新工艺的应用，本文依托在建的某 110kV 输变电工程建设项目，通过开展工程绿色建造相关工作，大力推广研究新技术应用，形成科学管理经验和技术创新成果。1具备泄风功能临时百叶围挡特点与设计1.1背景技术根据北京气象局统计资料，海淀区大部分地区大风风险度在中级或以下，北部苏家坨镇、上庄镇、西北旺镇地区植被、设施农业较多，极易受到大风的影响，达到高风险级别，大风刮倒园林大树、大型广告牌、电线杆，从而造成人员伤亡的事时有发生，是海淀区常见的灾害性天气之一。在电力工程建设中，一般通过采用临时围挡提供防风作用，临时围挡作为用于隔绝施工场所和外部环境之间的装置，由于设置围挡的位置与行人或者其他建筑之间的距离通常比较近，所以对于围挡安全性的要求也越来越高。国家知识产权局公开了一种抗风围挡结构专利（授权公告号 CN214330219U）1，该专利通过设置收稿日期：20230707DOI:10.13882/ki.ncdqh.2023.10.001Power Grid|电网建设2023 年第 10 期 总第 437 期 1RURAL ELECTRIFICATION有撑杆对立柱进行支撑，加强杆使得立柱与支撑杆的连接效果稳定，使得支撑杆对立柱的支撑效果稳定，围挡结构能够承受较大的风力，围挡效果更加稳定，同时，加强杆能够作为支撑平台以供工作人员站立，在安装挡板时，加强杆作为支撑平台使得工作人员的施工更加方便，由于围挡的面积比较大，当遭遇强风天气时，挡风面受到较大的风力容易变形损坏，且在城市中使用围挡时，有时地面为泥土路面，有时地面为水泥路面，须要针对不同的情况选择合适的安装加固方式。随着电力系统的发展，对于施工方面的安全管理也在逐步加强。在施工建设过程中，因不同地域不同环境，对各建设项目的安全管理要求也不相同2。在北安河 110kV 输变电工程建设过程中，项目特殊的地理位置及周围环境对项目的安全管理有着特殊的要求，再加上近几年经常会遇到大风天气，而由于施工现场面积通常较大，导致围挡的面积也比较大，当遭遇强风天气时，挡风面受到较大的风力容易变形损坏。因此，本文提出了一种具备泄风功能临时百叶围挡，以解决上述背景技术中提出的问题，该设计成果已取得实用新型专利（授权公告号 CN218815683U）3。1.2泄风功能围挡特点本文的目的在于提供一种具备泄风功能的百叶围挡，以解决现有技术中围挡的挡风面受到较大的风力容易变形损坏的问题。泄风作用。百叶围挡主要作用为抗风、泄风，每遇大风天气，围挡本体通过设置有百叶扇和泄风板的结构，可以把吹向围挡的风压分散，大大减小了风阻，解决了以往围挡平面结构所受风阻较大的弊端，延长部件的使用寿命。安全稳固。百叶围挡通过将围挡本体设置成折弯结构，使风向发生回转，避免围挡被风吹倒，同时固定装置便于围挡的安装，通过设置有螺纹固定栓和置物板的结构，可以根据不同的施工环境选择合适的加固方式，进一步提高了围挡的稳定性。重复利用。百叶围挡属于模块化装配式围挡，波浪板、立柱采用螺栓连接，易拆装，工程结束后可以拆卸循环利用于其他施工现场。实用美观。百叶围挡可留置部分广告面板，在做好工程施工的安全防护基础上，可为企业形象及城市文化做宣传，提高施工现场整体环境及企业形象。1.3泄风功能围挡设计方案百叶围挡主要由波浪板、立柱组成，波浪形围挡和泄风面圆孔设施可有效抗风、泄风，整体结构如图 1（a）所示。波浪板断面为三角形，力学中三角形稳定性最好，在大风环境下能保证其自身的安全可靠，波浪板截面如图 1（b）所示。整体设计结构共包含 19 种零部件。百叶围挡主体结构由波浪板、立柱组成，包括2 个固定立柱（3），固定立柱（3）为方形中空的不锈钢构件，固定立柱（3）的左右两侧分别安装有固定框（4），固定框（4）内侧竖向安装有安装板（2），2 个安装板（2）的上端之间固定安装有横梁（1），固定立柱（3）上的安装板（2）之间设置有多个百叶扇（5），每 2 个百叶扇（5）之间固定安装有泄风板（9），泄风板（9）横向每隔 3cm开设有一个泄风孔（10）。百叶围挡固定装置的调节螺母位置截面如图 1（c）所示，固定立柱（3）的下端固定安装有安装盘（6），安装盘（6）的下侧设置有加固底座（7），加固底座（7）的上表面中部固定安装有加强柱（12），加强柱（12）的内侧固定安装有调节螺母（11），调节螺母（11）的中部设置有螺纹固定栓（13），安装盘（6）的中部开设有与加强柱（12）对应的通孔。百叶围挡连接板位置截面如图 1（d）所示，第一 C 型件（15）的外底部固定在固定立柱（3）的后侧下端，连接块（17）转动安装在第一 C 型件（15）的两个侧壁之间，固定立柱（3）位于第一 C 型件（15）的上侧固定安装有第二C 型件（14），连接块（17）的下侧设置有置物板（18），置物板（18）的中部开设有一对固定插槽（19）。1.4泄风功能围挡实施方式首先构建硬质的安装面，在安装面上打孔，将加固底座（7）放置于安装面，螺纹固定栓（13）对准孔，把螺纹固定栓（13）向下转动，使螺纹固定栓（13）的下端延伸至加固底座（7）的下侧，拧入安装面上的孔中。把固定立柱（3）放置在加强徐鑫哲等：具备泄风功能临时百叶围挡的设计及其在施工现场应用研究2 2023 年第 10 期 总第 437 期RURAL ELECTRIFICATION柱（12）外侧，将安装盘（6）通过连接栓（8）与加固底座（7）固定，即可完成对固定立柱（3）的安装。进一步的，把连接块（17）旋转到水平位置，将连接块（17）与置物板（18）通过安装栓（16）连接，在置物板（18）上放置重物，可使整体站立更加稳定。在运输过程中，可以把连接块（17）向上转动到第二 C 型件（14）位置，防止磕碰损坏。当固定立柱（3）固定好后，在固定立柱（3）两侧的固定框（4）内通过螺栓固定安装上安装板（2），两侧安装板（2）之间的百叶扇（5）形成围挡墙体，可以隔开外部与工地的空间，当有强风吹过百叶扇（5）时，风通过百叶扇（5）之间设置设置的泄风板（9）后风压被分散，风速减缓，从而可以有效地防止风压过大造成围挡部件的损坏。2具备泄风功能临时百叶围挡结构安全性验算百叶围挡结构安全性验算，材料选取 Q235 钢材，百叶围挡高 1.9m，围挡防护采用三角形断面0.7mm 厚波浪彩钢板，钢立柱采用 80mm60mm1.2mm 方钢，基础为混泥土基础，方管立柱立柱通过 4 颗 M14 螺栓与基础连接，整体结构图如图 2所示。围挡自重对结构本身是有利荷载，在计算抗倾覆稳定性时不考虑自重，风荷载情况下围挡最容易失稳，按照最不利情况考虑，风向为水平垂直于围挡方向时最大风力，根据 GB50092012建筑结构荷载规范4计算围护结构，风荷载通过彩钢防护传递给方钢管立柱，在此只计算立柱的稳定性即可5。123456717188(a)百叶围挡结构45109(b)波浪板截面图34687111213(c)调节螺母位置截面图367141516171819(d)连接板位置截面图1-横梁；2-安装板；3-固定立柱；4-固定框；5-百叶扇；6-安装盘；7-加固底座；8-连接栓；9-泄风板；10-泄风孔；11-调节螺母；12-加强柱；13-螺纹固定栓；14-C 型限位件；15-C 型转动件；16-安装栓；17-连接板；18-置物板；19-固定插槽。图 1泄风功能临时百叶围挡的结构示意图Power Grid|电网建设2023 年第 10 期 总第 437 期 3RURAL ELECTRIFICATION3具备泄风功能临时百叶围挡工程应用北安河 110kV 输变电工程变电站建设地点位于北京市海淀区苏家坨镇，建设项目总用地面积约5400m2，站址西侧位于阳台山山脚下，处于风口处，常年风力较大，项目周围为京港地铁车辆段、地铁试车线以及 35kV 坨阳线输电线路。因工程邻近地铁、高压输电通道，工程现场对于防风、抗风及漂浮物管理十分严格，迫切需要有效的防风措施，有效管控现场轻物质以降低施工安全风险。根据现场使用需求，在项目站址周围搭建本文所述的具备泄风功能临时百叶围挡，并留置部门广告面板为企业文化及文明城市形象做宣传，在工程现场实施案例整体效果如图 3 所示。图 3泄风功能临时百叶围挡工程现场实施案例为验证本文所述具备泄风功能临时百叶围挡工程现场实际效果，在遇大风天气时，检测人员到现场分别在百叶围挡实时测得围挡迎风向的实际风速和背风向的风速，通过现场实际测得风速进行对比，进而验证抗风围挡的实际应用效果，通过对比可知百叶围挡具有良好的挡风效果，如图 4 所示。2022年10月9日上午9:00,东侧生活区与现场门口实测风速3.65 m/s2022年10月9日上午9:00,现场外围实测风速3.65 m/s受阵风风速不均的影响,测量结果不代表当时最大风速图 4泄风功能临时百叶围挡现场实测效果对比4结束语文章提出了一种具备泄风功能临时百叶围挡，以解决现有技术中围挡的挡风面受到较大的风力容易变形损坏的问题，具有良好的抗风、泄风作用，兼有基础安全稳固、材料可重复利用及实用美观的特点，该围挡已制造出实物并在工程中应用，并取得相关专利技术支撑，未来在实际应用中前景广阔。参考文献严赞来.模块化高适应性临时围挡设计及应用J.建筑施工，2023,45(3)：546549.1陈宇帆，江梦瑶，李明慧，等.一种抗风围挡P.广东省：CN218029392U，2022-12-13.2彭博，罗昆，才忠宾，等.一种具备泄风功能的百叶围挡P.北京市：CN218815683U，2023-04-07.3中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.建筑结构荷载规范：GB 500092012S.北京：中国建筑工业出版社，2012.4中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.钢结构设计标准：GB 500172017S.北京：中国建筑工业出版社，2017.5作者简介徐鑫哲（1990），男，电力工程技术工程师，研究方向为输配电及用电工程技术。（责任编辑：张峰亮）1 2601 9001 260立柱80601.2波浪板0.7单位mm4M14图 2泄风功能临时百叶围挡的整体结构图徐鑫哲等：具备泄风功能临时百叶围挡的设计及其在施工现场应用研究4 2023 年第 10 期 总第 437 期