刍议电力建筑结构优化设计对策

【摘要】：变电站、发电厂等电力建筑由于其自身特殊性的要求，对建筑结构安全性、功能性等的要求也更高，电力建筑工程投资控制的难度也更大。建筑结构优化设计是提高建筑性能，减低工程造价，提高建筑性价比，实现投资效益最大化的有效手段。本文在介绍电力建筑结构优化设计原则的基础上，对如何进行电力建筑结构优化设计进行了简单的分析。

【关键字】：电力建筑；结构；优化设计；对策

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

随着社会经济的发展，我国的电力建筑工程建设也得到了快速的发展，在电力建筑工程项目中，实现建筑功能和投资控制的一体化是工程建设的主要目标，而在建筑工程投资中，建筑结构的造价占据着较大的比重，建筑结构的造价的控制关键在于设计阶段，同时，随着我国节能环保观念的提出和深化，人们对建筑环保性的要求也更高，电力建筑优化设计成为社会发展的必然要求。通过电力建筑结构的优化设计不仅能够提高建筑安全可靠性，降低工程造价，提高经济效益，还能满足环境保护的要求，实现社会、经济、环境效益的统一。

一、电力建筑结构优化设计原则

电力建筑建构优化即是将其合理化、科学化，优化设计是一种集多种学科和现论设计于一体的现代设计方法，电力建筑是一个长期性、复杂性的系统工程，将优化设计应用于电力建筑结构设计中，寻求最优结构方案，是提高建筑经济性能和安全性能的有效措施和方法，在电力建筑结构优化设计中应当遵循功能性、安全性、环保性和经济性的原则。

1、功能性

建筑的功能是建筑价值最直接的体现，建筑是为人类服务的，对其进行优化设计的最中目的是提高其功能，满足人们对建筑价值最大化的需求。变电站、发电厂等电力建筑最基本的功能是为建筑内继电保护、电气设备等内部设施提供安全的运行环境，保障供电的安全可靠，在进行结构优化设计时，应当首先考虑到电力建筑功能性的要求。

2、安全性

建筑的安全性对建筑来说同样十分重要，一座不具有安全性的建筑，不仅不能实现其功能，还会给人类生命财产带来威胁，比起房屋建筑、办公建筑等其他建筑，电力建筑由于其自身的特殊性，对安全性的要求也更高，因此，在电力建筑结构的优化设计中，须着重考虑到建筑结构的安全性。

3、环保性

随着节能环保理念的不断深入，人们对建筑的要求也越来越高，除了要求其具备功能性和安全性的基本性能外，还要求建筑具有一定的生态性、环保性，电力建筑的节能环保性主要是在保证建筑安全性和功能性的基础上，通过选用节能环保的材料、合理布置构件来实现的。

4、经济性

提高建筑的经济效益，实现投资效益的最大化是投资的主要目标，对电力建筑进行结构优化设计最直接的目的也即是控制建筑结构工程造价，降低建筑建设成本，提高建筑的性价比，因而电力建筑的经济性也是电力建筑结构优化设计中必须要考虑的因素之一。

二、电力建筑结构优化设计对策

1、正确计算建筑结构

电力建筑一般都建立在远离市区的郊区，独栋的建筑较多，建筑所在的环境较为恶劣，对结构的安全可靠性要求也更高，因此，在进行建筑结构优化设计时，相关的设计人员应当首先对建筑所在的环境有一定的了解，通过实地勘察等掌握电力建筑所在地的气候、地质、地形等基本情况，选择正确合理的计算参数对建筑结构进行计算，以保证结构的稳固。

目前建筑结构的计算分析一般是借助计算机和相关的计算软件来进行的，计算机技术极大地方便了建筑结构的设计分析，但由于受到软件本身可能存在的缺陷以及设计人员操作过程中的不规范等因素的影响，设计出现错误的现象也时有发生，因此在进行结构优化设计时，不能盲目的依赖计算机技术，而应该充分地了解和掌握相关的基本理论、软件的应用范围等，选择合理正确的计算模型，同时对输入的数据等进行核对，还需注意到实际的结构与计算模型之间的差别，以保证抗震计算、混凝土受力计算等结构计算的准确。

2、合理布置建筑构件

电力建筑的结构构件主要有柱、梁、墙、楼板等，在进行结构优化设计时，应当对构件进行合理的配置，合理布置柱墙之间的间距；根据建筑结构的特点选择合理的梁与柱墙之间的连接方式；由于电力建筑多为底层建筑，可以通过布置常规梁来降低工程造价，提高经济性；在保证建筑安全性的前提下，一般不对楼板进行加厚，以免增加结构的重量和建材费用。

3、提高建筑材料利用率

目前的电力建筑结构通常使用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土是当前主要使用的建筑材料，也是具有较好性能的建筑结构材料，通过合理的配置能够利用钢筋混凝土结构的抗拉和抗压强度提高结构构件的强度、刚性和延展性等性能，如结构中以受压为主的柱子可选用高标号混凝土，来减小构件截面，增加电力建筑的使用空间，以满足放置变电设备的要求，合理地设计混凝土的配比，充分地发挥出钢筋混凝土材料的性能，提高建筑材料的利用率，降低工程造价。

另外由于电力建筑需要竖向布置电缆，局部须开较多的电缆槽，同时受温度、雨雪的影响大，建筑易出产生裂缝，不仅影响到建筑的外观，随着时间的推移，还可能使钢筋缺乏混凝土的保护发生锈蚀，导致结构不稳定，严重时还可能造成建筑的坍塌，造成较大的损失，因此，在进行电力建筑结构优化设计时，还应当考虑到这一问题，根据建筑所在地的环境、建筑的具体要求等合理设计结构、配置混凝土，在建筑结构设计阶段做好质量控制，以避免由于建筑设计失误而影响建筑施工，造成经济损失。

三、结语：

电力建筑结构优化设计是一个复杂系统的工程，其涉及到的知识内容等范围比较广，在进行优化设计时，设计人员应当遵循安全性、功能性、环保性和经济性的原则，通过对电力建筑结构、构件、材料等的合理设计来满足电力建筑的要求，同时要遵循相关的建筑设计规范要求，选择最优的设计方案，以保证电力建筑的安全可靠，实现电力建筑工程建设的经济适用、节能环保的目标。

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