全寿命周期理念在变电站土建设计中的应用.doc

1、全寿命周期理念在变电站土建设计中的应用【摘 要】作为重要的公共设施，变电站的设计不仅要考虑其全寿命周期，也应当体现科学发展、可持续发展、保护环境的理念和工程对社会、历史负责的精神。质量是企业的生命，而成本的最小化却是企业始终追求的目标。通过探讨对变电站施工项目在全寿命周期各个阶段的成本进行有效地控制与管理，以期为建筑施工项目提供一定的理论指导。【关键词】全寿命周期；建筑施工项目；工程寿命 传统的工程建设以建设过程为对象，以质量、工期、成本为目标，进而形成了以三大控制为核心的项目管理。从实践看来，这种工程项目成功的标准造成了项目管理过于技术化，项目管理者的思维过于现实和近视，以及工程的局限性。现

2、代工程项目投资大，消耗的社会资源和自然资源多，工程建成后的运营期长，因此，必须承担相应的社会责任和历史责任。工程的社会责任强调其与自然环境、社会环境的协调，工程的历史责任要求其能持续的符合将来人们对工程的需求。 1 工程寿命周期概念 从理论上说，建筑产品工程全寿命周期是指工程产品从研究开发、设计、建造、使用和直到报废所经历的全部时间。因考察的角度不同，建筑产品的寿命可以分为物理寿命、技术（功能）寿命、经济寿命等。物理寿命，是指工程产品从开始建设，直到不堪再用而予以报废的全部时间过程。在现实中，建筑产品由于各种原因而往往无法达到物理寿命的终点。技术寿命，或功能寿命，是指工程产品从开始建设到无法再

3、发挥其预定功能目标所经历的时间，也即建筑工程产品能维持其使用价值的时间过程。经济寿命，是从经济角度看设备最合理的使用期限，具体言之，即产品年平均使用成本的最低年数。 2 变电站工程系统结构 工程系统结构（Engineering Breakdown Structure，EBS） 是指在工程系统功能分析的基础上按技术、专业或功能的分解方法，将工程系统分解为一定细度的子目而形成的树状结构。变电站工程系统分解是全寿命周期设计集成研究的基础性工作，其分解结果构成变电站工程系统结构集成。 一个工程系统通常是由许多“功能面”组成的综合体，工程的总功能及工程的运行是所属各个功能面综合作用的结果，而每个功能面是

4、由许多有一定专业特色的工程要素构成的。这些要素具有明显的专业特征，一般不能独立存在，它们必须通过系统集成共同组合成功能面。专业工程要素的形态，有的是实体系统，比如变电站的土建部分；有的是软件系统，比如变电站的变电一次、变电二次等。功能面与专业工程要素共同构成工程子系统，它们是工程系统结构的分解结果。 工程系统分解必须遵守整体性、系统性和可追溯性的原则。具体标准为在内容上具有完整性，隶属关系上不具交叉性；各层次有相同的性质；各 EBS 子目之间的界面彼此清晰，以便于进行安排和协调。工程系统分解后的子目，在工作管理上，每个 EBS 子目都应区别不同的工作内容及责任者；在费用管理上，最低层的每一个

5、EBS 子目都应与一个或多个费用统计点相联系，保证有对应的费用累加追溯能力；在技术状态上，每个 EBS 子目都应是一个技术状态单元，以便于进行技术状态控制；在合同管理上，每个 EBS 子目都应是一个合同项目，便于与合同工作说明建立联系。另外，在整个工程系统中起作用的要素，或属于多功能面上相联系的要素，常常可以作为独立的子目对待，如变电站中的土建子目。3 变电站设计阶段的要点控制 3.1 站区规划设计 站区规划前，应结合站址的地形地貌、水文气象、水源电源、交通运输等自然条件，制定站区规划原则。一般要考虑工艺布置的要求以及施工、运行、检修和生态环境保护的需要，在满足工艺要求的同时，能使变电站施工、

6、运行、检修方便，并尽量做到水土保持、不污染环境、节约资源。 3.2 土建总平面布置设计 总平面设计应根据电气总平面进行布置，在满足站区总体规划要求的同时，尽量使站内工艺布置合理，做到分区明确、交通方便、节约用地。总平面布置一般采用模块式布置，将站区划分为多个功能区域，如110 kV 配电装置区、220 kV 配电装置区、主变及配电装置楼场地等。通过站内道路将各个功能区紧密联系在一起，同时站内道路在宽度、转弯半径上满足大件运输及变电站运行、检修和消防的需要。为了节约用地，近期建设的建（构）筑物应集中布置；在满足消防间距要求的前提下，各建筑之间尽量紧凑布置。 3.3 竖向布置设计 站区场地设计标高

7、首先需根据电压等级，考虑百年一遇或五十年一遇的洪水水位、历史最高内涝水位。在满足洪水水位及内涝水位后，通过土方综合平衡计算，使站区场地平整土石方量最小，进而确定站区场地设计标高。无论竖向布置是平坡式还是阶梯式，在兼顾出线规划顺畅、工艺布置合理的前提下，应尽量结合原有地形，以减少不必要的土石方工程量。 边坡处理是竖向布置设计中必须考虑的问题。 设计边坡高度应根据工程地质勘察报告确定，边坡高差不大时采用挡土墙处理；当边坡高差较大时，可采用挡土墙+护坡处理。在墙（坡）顶和墙（坡）脚设置截水沟、排水沟。上述措施有利于边坡稳固且不受雨水冲刷，防止水土流失，同时避免因放坡而占用大量土地。 3.4 主要建（

8、构）筑方案设计 建（构）筑方案设计除包括建筑平面、立面方案设计外，还包括结构及基础方案设计、地基处理方案设计、暖通通风及水工方案设计。为了节约用地，变电站建筑一般采用联合布置形式进行设计。电气设备在满足工艺要求的前提下，应尽量布置在 1 座主控通信楼或配电装置楼中。在结构方案设计上，新建变电站的主要建筑物基本上采用钢筋混凝土框架结构的结构方案，新建变电站的构架及支架基本上采用钢结构。同时根据变电站的重要程度及站址的抗震设防烈度，确定建（构）筑物的抗震等级。建筑基础形式需根据地质情况选择，一般采用的形式有独立基础、桩基础，而筏式基础、条形基础在变电站中很少采用。 地基处理方案应根据地质情况进行选

9、择，地质条件好时只需采用天然地基；填土较厚时可以采用强夯处理；当遇到较厚淤泥时，可采用水泥土搅拌桩、管桩、灌注桩以及预压法进行处理。 4、结束语 总之，成本管理是工程项目管理的重要内容，建筑施工项目的全寿命周期成本控制过程是一个系统工程。全寿命周期管理的精髓是集成，集成的目的就是要体现整体大于部分之和的哲学思想。变电站全寿命周期设计集成技术系统是工程系统结构维和设计目标结构维通过映射而形成的。这两维本身就是划分科学、内涵丰富的集成体。所以，在映射基础上构建的网状结构的设计技术系统，是先进有效的理论工具。然而工具的应用需在正确思想与理念的指导下进行，所以本文也着重提出了工程建设必须承载对社会和历史负责的使命，并落实到具体的设计目标上。今后的研究方向可以针对其他不同类型的建设工程提出其适用的设计集成工具。也可以在变电站设计集成系统中按照适用性与协调性的原则，研究具体应用的技术手段与措施。 参考文献： 1胡建平.浅析建筑施工企业项目质量管理J.科技广场，2008（9） 2何佩珠.浅谈施工项目成本管理及控制J.项目管理技术，2009（上）