1管架
(1)能源站的主要热力设备是内燃机、溴化锂余热机、直燃机。通过散热设备完成冷却系统的循环。散热设备需要布置于室外,而室外地坪主要用于绿化,因此散热设备只能放置于相邻的楼宇C、D座屋面。C、D座高约50米,冷却水管从地下负三层侧墙穿出,通过C、D座竖井直通屋面小间,管路出小间后分配到各个散热设备。管道竖井为框架结构,管道支撑点通过H型钢梁简支在竖井框架梁上,竖井总高约65m,管道支撑点分别设在0、5、9.2、13.2、17.2、21.2、25.2、29.2、33.2、37.2、41.2、45.2m等地方,单根钢梁最大总荷载为36t。通过计算H型钢梁的强度和稳定,截面定为HM550X300。(2)冷却水管出了屋面小间,通过屋面管架输送到各个散热设备。管架之间的距离是由管道的最小支撑点距离所决定的。管架选用门型支架,管道支撑点直接设在支架梁上。门架两柱基础相连做成一个整体性、刚度较好的整体条形基础,在柱顶用通长钢梁连接,加强了管架上部结构的整体刚度。型钢选用轧制H型钢,因为轧制H型钢质量向翼缘分布,在同等用钢量的情况下,比工字钢具有更大的抗弯模量。(3)管架宜采用1-2层的低层支架,主要原因为:①散热设备回水靠重力自流,管路标高直接决定散热设备的基础设计高度,过高的管架会造成散热设备的基础加高,不仅增加基础土建工程量,且加大了屋面荷载,势必造成结构设计的浪费。②相同数量、相同管径的管路,低层管架相对高层管架,受风荷载与地震荷载的影响小,按2层布置管架,与按5层布置管架传到屋面板最大荷载对比如表1所示。
2屋面设备基础
屋面散热设备及管道总荷载达到约650t,屋面梁采用井字梁结构,梁间距3m,屋面板厚为200mm。考虑冷塔等散热设备属于带转动振动设备,为提高楼顶住户的舒适度,设计时增加了散热设备基础的刚度和配重,采用条形基础,若设备设计安装标高大于条基高度,采用钢筋混凝土短柱支撑设备地脚。
3结语
从本工程建设实践总结出来的认识和经验有以下几点。(1)由于热机系统设计往往稍晚于结构设计,结构工程师大都按常规经验值进行荷载预留,因此屋面设备、管道及烟道竖井荷载提资应在相应的建筑物结构设计前提出,避免出现结构局部大荷载超标。(2)屋面散热设备条基可以优化条基高度,以减轻屋面荷载,条基布置形式应采用单向布置,不让基础形成封闭的凹槽,防止屋面积水。(3)屋面管架可以采用全钢结构形式,降低屋面荷载。(4)屋面散热设备的废水应采用屋面管道有组织排水,而不是利用屋面自身的散水方式排水。
作者:蒙雪俏 单位:华电分布式能源工程技术有限公司