摘要：随着经济的发展和我国电力变电技术、设备的迅速发展，对变电站土建工程的安全性与耐久性以及在防噪、空间利用、外观绿化等方面的设计提出了更高的要求。因此，在当前变电站土建设计中不仅有功能性和安全性的要求，同时要符合城市规划和管理的要求。本文就变电站土建设计中结构安全性和耐久性及环保问题进行了分析与研究，这对在土建设计时减少对周边环境带来的影响，有效降低工程的造价，提高变电站的综合利用率有着重要的现实意义。
关键词：变电站土建工程；土建设计；安全性；耐久性
在电网系统中，变电站工程的系统性较强，涉及到土建、采暖、给排水、设备安装、通风等多个环节，而作为变电站工程前提条件的土建工程，更是在很大程度上影响着变电站工程的整体质量。因此，在对变电站土建设计中正确认识其结构的安全性和耐久性就十分重要。它是做好施工质量控制工作，为后续工程的质量提供坚实保障的前提。
1、变电站土建设计结构安全性
结构安全性是指各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建法规和技术标准的合理设置及运用相关联。对结构工程的设计而言，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性和结构的耐久性等几个方面：
1.1结构构件承载能力的安全性
与结构构件安全水准关系最大的两个因素：一是规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值）；二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小。前者是计算荷载对结构构件的作用时将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算结构构件固有的承载能力时将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数，体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度。
1.2变电站土建结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够的承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处局部破坏时不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度。这就要求设置合理的构造系统，采用必要的构造钢筋，采用有利于结构耐久性的最小配筋率，配置限裂钢筋。消除不合理的约束因素，合理设置变形缝或后浇带。对特殊环境中的混凝土，应通过计算和试验给出较为准确合理的配合比，努力提高混凝土的抗拉强度。
在《变电站建筑结构设计技术规定》中对站内生产用房、辅助及生活建筑荷载效应、房屋建筑的结构形式的选择等都作出了具体的规定。特别是对变电站特有的屋外构支架的设计条件、计算简图和内力分析等都给出了详细的要求。
1.3变电站结构的安全耐久性
这主要是我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。因此，我们要对土建结构工程使用阶段的正常检测与维护。结构耐久性和使用寿命的概念与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，为了保证结构安全性和耐久性，变电站工程在建成后的使用过程中应该进行定期检测和维护。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。
2、变电站土建设计中的防火与防水
2.1变电站防火设计分析
就变电站建筑物而言，国家电力防火规范规定最低耐火等级为二级，火灾危险性类别主控制室和继电器室为戊类，配电室为丙或丁类；建筑物的屋面应采用非燃烧体。主控制室、继电器室、微波载波机房的墙面可采用较高等级的难然烧材料及自熄型饰面材料，隔墙、顶棚宜采用非燃烧材料。同时，建筑物安全疏散出口数量设置、防火门等级要求及其开启方向等方面的设计均应满足规范要求，且在建筑物内还需配置一定数量的消防器材。
变电站的火灾事故绝大部分是由电气设备特别是带油设备所引起的，这类火灾用水扑救的作用不大。电缆是容易燃烧引起火灾的物体，在站内其分布较广，采用固定灭火设施来应对由电缆起火引起的火灾不太经济，也不现实。所以，电缆消防应采用的主要措施是分隔及阻燃。变压器是变电站内最重要的设备，防火要求更高，应在设计中加以重视。国家规范规定，主变压器对主要生产建（构）筑物及屋外配电装置最小防火安全距离要求不得小于10m。设计人员在设计过程中要严格检查主变压器之间、主变压器与其他充油设备以及主变压器与建筑物之间的距离，当防火净距小于规范要求时，就应在设置防火隔墙，同时防火墙的耐火极限需达到《火力发电厂与变电所设计防火规范》规定的具体时限。
2.2变电站土建工程防水措施
首先，施工中加强过程控制及监督，砌筑砂浆所用水泥应合格，不同品种的水泥不得混合使用。应将堵临时性外墙孔洞作为一个独立的工序认真对待。窗、洞口、窗台按规范要求做滴水线或鹰嘴，窗台上部要向外抹流水坡度；其次，仔细检查雨篷根部，如果根部空鼓，则剔开后重新堵抹，如果有必要可以在根部做SBS防水处理。雨篷上部抹灰前找好坡度，
在根部做泛水使其不存水。最后，要严格按规范要求，每天砌筑墙体高度不超过1.8m，同时，外墙抹灰前应在填充墙体与框架梁（上、下边）、柱交接处加设一道200mm～300mm宽的通长钢丝网片，网片与各基体的搭接宽度不应小于100mm，并拉平钉牢，以免该处因为出现通长裂缝而渗水。此外，施工人员必须严格按照砌体工程施工质量及验收规范砌筑墙体，按照混凝土结构工程施工质量验收规范浇筑混凝土。
3、变电站土建设计相关的其他问题
3.1变电站土建设计中的防噪
变电站内的电气设备在运行过程中会产生较大的噪音，会影响附近居民的生活。在变电站土建设计时要考虑到这一点，合理地规划布局，优化通风设计，减少噪声污染。因此，变电站选址时，在满足供电规划的前提下，可首先考虑把变电站建在背景噪声比较大、或对噪声可以起到缓冲作用的区域；其次是优化变电站的通风设计，在进风口设置消音设备，降低噪声污染。
3.2变电站土建设计中的外观及绿化
由于户内型变电站在地处城市中，怎样使变电站的外观和绿化适应现代城市面貌是当前的时代要求，因此注重建筑形体的设计和绿化是非常必要的。在土建工程设计中，应将变电站尽量建筑得整齐有序，与周围建筑物融为整体。同时，在尊重整体格局的前提下，还可以考虑将变电站设计成为有个性、富有时代感的城市型变电站。采用集中绿化区和利用边角地带绿化的方法，尽量提高绿化率。
4、结束语
变电站土建工程结构设计的安全胜与耐久性一直值得关注的问题，它关系到安全与经济的协调、基础设施的投资。结构侧十人员要高度重视土建工程的结构安全胜和耐久性，要运用新的先进技术，结合结构耐久胜的理论研究，适当提高土建结构设计的安全性和结构耐久性。这样才能够提高变电站土建工程结构的安全性和耐久性，更好的适应我国现代化建设的需求。
参考文献
[1]孝小昂.变电站电气总平面布置设计思路探讨[J]. 陕西电力. 2006(04)
[2]陈锦翔,朱华雄.变电站扩建工程中存在的问题及对策[J]. 电力安全技术. 2006(02)