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摘要：近年来，随着电力行业的不断快速发展，电厂主厂房的建筑类型及规模也在不断变化，新型的主厂房建筑结构设计越来越广泛。同时，主厂房的承重负载较大，跨度和层高都很大，而且根据工艺使用要求，对结构设计安全可靠和经济性都提出了非常高的要求。主厂房的结构设计质量对于保证电厂系统的正常运行也会起到至关重要的作用，需要将主厂房的整体建筑设计方案作为一项重要的设计工作之一来进行优化研究。
关键词：：电厂主厂房;结构;优化设计
引言
电厂主厂房的质量也是保证电力系统正常运行的核心部分，对于电厂的改革也成为当前电力企业改革的重点，要保证电厂主厂房的质量，需要从施工技术和施工管理两个方面进行分析，要确保工程建设的质量，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，而且技术含量相对比较高，会融合各种专业中的技术，属于工业设计中的重点。对于主厂房的设计需要相关的设计人员具备丰富的设计经验，能够把握建筑结构设计中的重要技术。
1主厂房建筑结构的特点
电厂主厂房建筑的设计需要满足相关的工艺需求，还需要考虑到建筑结构本身的设计以及需要花费的成本，主厂房建筑的功能分区比较多，结构的设计也相对比较复杂，要注意各个功能分区结构的协调性，对于建筑的设计需要合理适用和安全，要达到建筑设计满意的程度。（1）汽机间一般采用大机组的布置，还布置了加热器平台和出线的设施，能够方便运行通路。（2）设计多功能的控制室，集中控制室是电厂的控制中心，进行设计主要是做好防火、防水和通风等，要保证室内工作环境的舒适性，集控室内布置成双层落地窗，还布置了多功能交接班室，能够方便工人的临时休息，具备综合性的功能。（3）汽机房屋面一般是双坡屋面，汽机间的电气设备以及控制设备比较多，各种管道的交错使管道的布置不方便，如果采用单坡屋面，会避免排水环节，设置采光罩，能够保证自然采光。
2电厂主厂房常用结构类型
2.1装配式钢筋混凝土结构
装配式钢筋混凝土结构是我国早期建设的电厂主厂房采用较多的结构类型，这种结构主要的优点是构件可由工厂直接加工制作、受冬雨季影响很小、工程建设周期短;另外因为施工机械化程度高减少了高空作业，降低了工人的工作强度;結构施工过程不需要投入大量的钢管、模板等施工料具而降低建设成本等。近年来，由于电厂机组容量的增加，装配式钢筋混凝土结构也暴露出了其中的缺点：第一、机组容量增加，主厂房的跨度、体积增加导致构件自身的长度、重量有所增加，在运输过程中难度增加较大，在进行施工吊装的过程中，要用大型起吊设备，同时加工预制构件过程中需要的场地范围也要相应扩大，这在一定程度上会加大工程的成本及综合难度;第二、由于预制框架的汇聚节点部位，是先把预留打剖口的钢筋焊接后再用高等级混凝土进行二次浇筑，但是钢筋焊接的质量要求高、现场施工过程中不容易保证质量，属于薄弱部位，那么在地震荷载作用下，节点部位的钢筋被拉断、变形过大的可能性随之加大，很容易破坏二次浇筑部分。
2.2钢筋混凝土结构
随着施工要求的不断提高，以及施工技术的不断推陈出新，现浇的钢筋混凝土结构的整体性能较高，抗震效果好、有较高的防水性、构造简单，而且在施工中不需要大型起吊设备采用现场支模绑扎钢筋浇筑砼的施工工艺，在后期的使用中维护简单等，钢筋混凝土结构的这些优点体现了其自身的经济适用性的特点，所以在业主单位中比较受关注。同时，由于在我国地理范围内除最北方少数地方冬季施工温度不合适外，钢筋混凝土结构在我国绝大多数地方的施工不受时间和温度的影响，施工较为便捷，所以在南方的潮湿地区更受欢迎。钢筋混凝土结构的特点：第一、多个部位的单体工程可以同时进行施工缩短了工期;第二、钢筋混凝土的整体性较好，抗震效果好;第三、新建钢筋混凝土结构主厂房时，能够结合周边的环境，因地制宜。钢筋混凝土结构由于现浇的特点在结构施工过程中耗费大量的人力物力、钢（木）模板，脚手架的用量巨大，尤其是在寒冷的地区，冬季砼施工的难度很大，这种情况下，难免会提高施工的成本。
3电厂主厂房结构优化设计
3.1工艺需求
在电厂中主要设备包括三大发电设备：锅炉、发电机和动力汽轮机，这三大发电设备主要分别布置在三个主要的厂房中，它们具有不同的技术原理和性能特点。由于电厂的各个锅炉大多数都是采用半露天式的建筑形式，锅炉的顶部运转室底层以下部分的门需要定期做好完全封闭式的管理，运转室底层以上部分的门需要完全敞开。而且电厂需要根据不同气候地区的寒冷气候变化条件，对电厂锅炉房的运转层部分加强安全防护进行保障，以防在一些寒冷气候地区对电厂锅炉房的质量运行造成不良影响。另外电厂锅炉与各个锅炉之间还需要分别设置一部可以通往各个锅炉顶部的电梯。同时也需要考虑工艺及各专业的需求，并结合项目场地基本抗震烈度及场地类别，综合现场形式，找出主厂房最优布置方案。
3.2结构设计优化措施
在整个主厂房的设计中，主体结构的设计进行优化是至关重要的。只有做好了主厂房的结构设计的优化才能提高电厂的实用性与安全性。通常结构设计中的优化方法可借助“体系空间优化法”方法，根据每个房间的建筑使用性能和功能需求，对其建筑内部空间进行优化。由于不同的建筑结构设计体系类型可以为其提供的建筑内部空间的面积大小不同，在进行建筑主体结构设计第一阶段[4]，应该首先根据各专业提资的工艺流程和实际功能需求，选用合适的建筑结构体系类型。在非重大地震自然灾害多发区进行主厂房抗风结构的装修方案设计选型时，应该要优先考虑选用地震抗风变化性能比较好的抗风结构设计体系，也就是说要选用地震风压大和体型变化系数较小的抗风结构设计体系。在对整个结构整体进行内部平面布置时，应考虑选取整个结构内部平面整体形状和整个结构整体刚度之间分布均匀对称的一种结构外力体系设计类型，这样也就可以在很大一定程度上有效减小螺旋风荷载外力作用下的结构扭转外力效应及其引起的机体结构外力变形和机体内力的相互影响。
3.3结构节点优化
在主厂房结构设计中，在充分注重建筑整体效果的同时，也应特别注重加强结构上的整体以及对结构构件的精细优化设计。为有效减少底部混凝土截面，可选择采用一些高强度的混凝土标号，这样既可以满足其承受力度的要求，也可大大节约施工成本。对于主厂房结构件，主要承受压弯变形，因此在选择结构构件时应特别关注压弯构件的相关性能。影响构件压弯能力构件的影响因素主要有：构件截面宽度尺寸、混凝土构件强度压力等级、纵向配筋、轴压比、箍筋量等，其主要影响因素分别是横向轴压力对比和纵向配箍筋量的比值。建筑构件的配筋刚度不断增大必将直接使得建筑结构的内部地震振动作用增大，这样建筑之间分配出的内力也许就相应地会增大，此时必须适当增大结构构件的配筋使用量，满足与建筑构造的活动约束力和使用条件。
结语
综上所述，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，技术含量相对比较高，设计过程中需要融合各种专业技术，属于工业设计中的重点。同时对于设计人员本身也是严格的考验，设计人员需要具备丰富的设计经验，熟悉电厂系统主要工艺流程及设备特点，能够把握电厂主厂房建筑结构设计中的重要技术条件。
参考文献
[1]郭善广.电厂主厂房建筑结构设计中技术问题的探讨[J]智能城市，2020，第8期.
[2]任振伟.大型火力发电厂优化设计探讨[J].华电技术，2021，第7期.
[3]孙超.电厂主厂房建筑结构设计中技术问题的探讨[J].区域治理，2021，第27期.
关键词：：电厂主厂房;结构;优化设计
引言
电厂主厂房的质量也是保证电力系统正常运行的核心部分，对于电厂的改革也成为当前电力企业改革的重点，要保证电厂主厂房的质量，需要从施工技术和施工管理两个方面进行分析，要确保工程建设的质量，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，而且技术含量相对比较高，会融合各种专业中的技术，属于工业设计中的重点。对于主厂房的设计需要相关的设计人员具备丰富的设计经验，能够把握建筑结构设计中的重要技术。
1主厂房建筑结构的特点
电厂主厂房建筑的设计需要满足相关的工艺需求，还需要考虑到建筑结构本身的设计以及需要花费的成本，主厂房建筑的功能分区比较多，结构的设计也相对比较复杂，要注意各个功能分区结构的协调性，对于建筑的设计需要合理适用和安全，要达到建筑设计满意的程度。（1）汽机间一般采用大机组的布置，还布置了加热器平台和出线的设施，能够方便运行通路。（2）设计多功能的控制室，集中控制室是电厂的控制中心，进行设计主要是做好防火、防水和通风等，要保证室内工作环境的舒适性，集控室内布置成双层落地窗，还布置了多功能交接班室，能够方便工人的临时休息，具备综合性的功能。（3）汽机房屋面一般是双坡屋面，汽机间的电气设备以及控制设备比较多，各种管道的交错使管道的布置不方便，如果采用单坡屋面，会避免排水环节，设置采光罩，能够保证自然采光。
2电厂主厂房常用结构类型
2.1装配式钢筋混凝土结构
装配式钢筋混凝土结构是我国早期建设的电厂主厂房采用较多的结构类型，这种结构主要的优点是构件可由工厂直接加工制作、受冬雨季影响很小、工程建设周期短;另外因为施工机械化程度高减少了高空作业，降低了工人的工作强度;結构施工过程不需要投入大量的钢管、模板等施工料具而降低建设成本等。近年来，由于电厂机组容量的增加，装配式钢筋混凝土结构也暴露出了其中的缺点：第一、机组容量增加，主厂房的跨度、体积增加导致构件自身的长度、重量有所增加，在运输过程中难度增加较大，在进行施工吊装的过程中，要用大型起吊设备，同时加工预制构件过程中需要的场地范围也要相应扩大，这在一定程度上会加大工程的成本及综合难度;第二、由于预制框架的汇聚节点部位，是先把预留打剖口的钢筋焊接后再用高等级混凝土进行二次浇筑，但是钢筋焊接的质量要求高、现场施工过程中不容易保证质量，属于薄弱部位，那么在地震荷载作用下，节点部位的钢筋被拉断、变形过大的可能性随之加大，很容易破坏二次浇筑部分。
2.2钢筋混凝土结构
随着施工要求的不断提高，以及施工技术的不断推陈出新，现浇的钢筋混凝土结构的整体性能较高，抗震效果好、有较高的防水性、构造简单，而且在施工中不需要大型起吊设备采用现场支模绑扎钢筋浇筑砼的施工工艺，在后期的使用中维护简单等，钢筋混凝土结构的这些优点体现了其自身的经济适用性的特点，所以在业主单位中比较受关注。同时，由于在我国地理范围内除最北方少数地方冬季施工温度不合适外，钢筋混凝土结构在我国绝大多数地方的施工不受时间和温度的影响，施工较为便捷，所以在南方的潮湿地区更受欢迎。钢筋混凝土结构的特点：第一、多个部位的单体工程可以同时进行施工缩短了工期;第二、钢筋混凝土的整体性较好，抗震效果好;第三、新建钢筋混凝土结构主厂房时，能够结合周边的环境，因地制宜。钢筋混凝土结构由于现浇的特点在结构施工过程中耗费大量的人力物力、钢（木）模板，脚手架的用量巨大，尤其是在寒冷的地区，冬季砼施工的难度很大，这种情况下，难免会提高施工的成本。
3电厂主厂房结构优化设计
3.1工艺需求
在电厂中主要设备包括三大发电设备：锅炉、发电机和动力汽轮机，这三大发电设备主要分别布置在三个主要的厂房中，它们具有不同的技术原理和性能特点。由于电厂的各个锅炉大多数都是采用半露天式的建筑形式，锅炉的顶部运转室底层以下部分的门需要定期做好完全封闭式的管理，运转室底层以上部分的门需要完全敞开。而且电厂需要根据不同气候地区的寒冷气候变化条件，对电厂锅炉房的运转层部分加强安全防护进行保障，以防在一些寒冷气候地区对电厂锅炉房的质量运行造成不良影响。另外电厂锅炉与各个锅炉之间还需要分别设置一部可以通往各个锅炉顶部的电梯。同时也需要考虑工艺及各专业的需求，并结合项目场地基本抗震烈度及场地类别，综合现场形式，找出主厂房最优布置方案。
3.2结构设计优化措施
在整个主厂房的设计中，主体结构的设计进行优化是至关重要的。只有做好了主厂房的结构设计的优化才能提高电厂的实用性与安全性。通常结构设计中的优化方法可借助“体系空间优化法”方法，根据每个房间的建筑使用性能和功能需求，对其建筑内部空间进行优化。由于不同的建筑结构设计体系类型可以为其提供的建筑内部空间的面积大小不同，在进行建筑主体结构设计第一阶段[4]，应该首先根据各专业提资的工艺流程和实际功能需求，选用合适的建筑结构体系类型。在非重大地震自然灾害多发区进行主厂房抗风结构的装修方案设计选型时，应该要优先考虑选用地震抗风变化性能比较好的抗风结构设计体系，也就是说要选用地震风压大和体型变化系数较小的抗风结构设计体系。在对整个结构整体进行内部平面布置时，应考虑选取整个结构内部平面整体形状和整个结构整体刚度之间分布均匀对称的一种结构外力体系设计类型，这样也就可以在很大一定程度上有效减小螺旋风荷载外力作用下的结构扭转外力效应及其引起的机体结构外力变形和机体内力的相互影响。
3.3结构节点优化
在主厂房结构设计中，在充分注重建筑整体效果的同时，也应特别注重加强结构上的整体以及对结构构件的精细优化设计。为有效减少底部混凝土截面，可选择采用一些高强度的混凝土标号，这样既可以满足其承受力度的要求，也可大大节约施工成本。对于主厂房结构件，主要承受压弯变形，因此在选择结构构件时应特别关注压弯构件的相关性能。影响构件压弯能力构件的影响因素主要有：构件截面宽度尺寸、混凝土构件强度压力等级、纵向配筋、轴压比、箍筋量等，其主要影响因素分别是横向轴压力对比和纵向配箍筋量的比值。建筑构件的配筋刚度不断增大必将直接使得建筑结构的内部地震振动作用增大，这样建筑之间分配出的内力也许就相应地会增大，此时必须适当增大结构构件的配筋使用量，满足与建筑构造的活动约束力和使用条件。
结语
综上所述，电厂主厂房建筑结构的设计十分复杂，技术含量相对比较高，设计过程中需要融合各种专业技术，属于工业设计中的重点。同时对于设计人员本身也是严格的考验，设计人员需要具备丰富的设计经验，熟悉电厂系统主要工艺流程及设备特点，能够把握电厂主厂房建筑结构设计中的重要技术条件。
参考文献
[1]郭善广.电厂主厂房建筑结构设计中技术问题的探讨[J]智能城市，2020，第8期.
[2]任振伟.大型火力发电厂优化设计探讨[J].华电技术，2021，第7期.
[3]孙超.电厂主厂房建筑结构设计中技术问题的探讨[J].区域治理，2021，第27期.