农光互补分布式光伏发电项目总平面布置及土建工程设计方案.doc

农光互补分布式光伏发电项目总平面布置及土建工程设计方案1.1 总平面布置1.1.1 布置原则（1）本工程太阳电池方阵场地不做大规模平整，方阵主要随原始地形南北向直列布置；（2）为了控制工程投资，尽量避免在坡度大于5度以上的北向坡和坡度大于15度的东向或西向场地上布置太阳能电池方阵；（3）升压站布置在场区中部以北一台地上，有利于电站的进出线与升压站的布置；（4）道路布置尽量考虑在不占用方阵布置的较佳区域，并有利于太阳电池方阵、升压站、逆变器室的布置；（5）根据周边环境特点，升压站、逆变器室等非太阳电池方阵的设施尽可能布置在场址比较平缓的地段，以减小土方量，且不影响太阳电池方阵的合理布置。1.1.2 竖向布置方案1、场地竖向布置方案本工程场址地形属高原和山地地貌，从光伏发电的工艺流程对场地的要求来看，本工程场地条件简单，山体南向坡坡面连续，对太阳电池组件的布置无较大影响，太阳电池方阵区对场地不作为平整，只在部分坡度和地形起伏很不利的地方做适当场平，以改善太阳电池组件方阵布置的条件。按一般建筑的建设要求，升压站场地需要场平。因此，本工程场地除升压站外，竖向主要采用自然地形高程，不进行分台竖向布置。本项目的挖填工程量主要发生在道路施工和升压站、逆变器室部分。多出的土方用于场地内部凹凸部分的整平，并在在场内相应区域设置渣场。2、场地排水为了防止山坡雨水汇流对发电场地的冲刷，在充分利用原有自然排水沟道的同时，拟依据地形地貌在场内修建适当的排水沟，排水沟 主要沿站内公路布置，局部位置修建引水沟渠，水沟采用片石砌筑。 在光伏电池方阵的大多数区域，利用场地平整形成的自然坡度设排水 通道，排除场地雨水。3、站区绿化按水土保持和光伏发电工艺要求，站内绿化宜布置草坪及低矮花卉、灌木，不可种植高大的树种，且只能布置在方阵四周及功能区周围，防止遮挡阳光。本工程结合光伏电站性质及当地气候地区的特点，拟定以下绿化原则。1）因地制宜，按功能分区绿化，将不同功能的空间群体分隔成若干小区。2）选种适宜当地气候地区生长的、具有抗旱、抗污染、吸收有害气体、防尘和杀菌性能的树种以及观赏性植物或果树。3）结合站区总平面布置统筹规划，以点带面，突出重点。4）进站干道两侧和周边，建筑物内院，种植观赏性树种或果树、绿篱、草皮，站前区周围做重点绿化，建筑物靠近冬季主导风向布置常绿乔木、灌木，阻挡寒风。绿化与建筑布置相呼应、衬托，构 成优雅的建筑绿化景观。5）站区围墙内侧，道路做绿化带，有利于水土保持，考虑种 植低矮灌木，阴影应以不遮挡光伏板为前提。6）建筑物之间空地广植草皮。1.2 设计安全标准根据总装机容量，本工程等级为大型光伏发电工程，由于光伏发电场无设计安全标准，参考风力发电工程工程等级划分及设计安全标准（试行）FD002-2007，电场工程建筑物结构安全等级为二级，太阳能支架基础、配电建筑物级别为2级。太阳能支架桩基础的抗震设防类别为丙类；电站主要建（构）筑物的抗震设防类别为丙类，次要建（构）筑物抗震设防类别为丁类。该项目区位于黄土高原地带地带。根据1：400万中国地震动峰值加速度区划图及中国地震动反映谱特征周期区划图（GB18306-2001）资料，拟建场地地震动峰值加速度为0.10g，相对应的地震烈度为7度。1.3 设计依据建设单位提出的设计原则、提供的原始技术资料等。（1）光伏组件的安全性构造要求（IEC6173O.l）；（2）光伏组件的安全性测试要求（IEC6173O.2）；（3）混凝土结构设计规范（GB500102010）；（4）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；（5）发电厂与变电所设计防火规范（GB50229-2006）；（6）砌体结构设计规范（GB 50031-2011）；（7）砌体工程施工质量验收规范（GB 50203-2011）；（8）35110 kV 变电所设计规范（GB50059-92）；（9）3110 kV 高压配电装置设计规程（GB50060-2008）；（10）变电站建筑结构设计技术规定（修编送审稿）；（11）建筑结构荷载规范（GB50009-2001 ）（2006 年版）；（12）工业建筑防腐蚀设计规范（GB500452008）；（13）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002）（2011年版）；（14）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（15）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）；（16）建筑地基基础设计规范（GB500072011）；（17）建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）；（18）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；（19）构筑物抗震设计规范（GB 50191-93）；（20）室外给水设计规范GB50013-2006；（21）室外排水设计规范GB50014-2006； （22）建筑给水排水设计规范GB50015-2003；（23）设计有关的法令，法规，标准及专业设计技术规程等。1.4 基本资料及设计依据1.4.1 场址工程地质条件（1）地形地貌项目所在地为。项目区地势自西北向东南倾斜，最高海拔2964.6米，最低海拔170米，全市地貌可分为亚高山、中山、低山、宽谷盆地、岩溶地貌、山地古冰川地貌6种类型。（2）地层岩性场区土壤成土母质为黄土冲积物。土壤容量一般为1.35克1立方厘米，碳酸钙含量6-14%。（3）新构造活动与地震本太阳能电场场址远离活动断裂地带，区域属于相对稳定地块，可满足建筑抗震设计规范（GB500112001）中规定的安全避让距离。查中国地震动峰值加速度区划图，该区域地震动峰值加速度值为0.05g；抗震设防烈度为7度。1.4.2 水文地质概况场址区内无地表水，且地下水位埋深大于10m，地下水对施工及运行无影响。1.5 土建工程设计1.5.1 主要建筑设计原则建筑为光伏电站的配套工程，站内布置要利于生产，便于管理，适应当地环境，在此前提下，尽可能创造好的工作环境。本工程建筑物的功能应满足变电站内生产、生活及办公的需要，造型及外观与电场及当地的环境相协调，并体现新能源发展的现代特色。一期项目20MWp发电站设综合楼一座，包括电气室、监控室、值班室、接待室、储藏室、卫生间等。另特别设置开敞的展览空间及休息空间，为光伏发电项目的展示、介绍与交流提供较好的场所。该部分建筑面积为1500m2。综合楼为综合建筑，是集生活、生产、科研于一体。1.5.2 建筑设计要求（1）采用简洁几何形体的建筑体系；（2）布局合理，功能完善，环境优美，符合环保、节能要求。 1.5.3 升压站建筑设计升压站内建筑主要有综合楼、配电室、门卫室等建筑，设计时主要考虑建筑物使用功能。综合楼为框架结构，主要用于管理办公，主控室也设于综合楼内，共建两层，上人屋面，层高 4.2m。配电室为单层框架建筑，不上人屋面，层高 6.5m，主要满足电气要求。 1.5.4 逆变器基础每个逆变器室采用单层砖混结构，不上人屋面，层高 3.9m，单个建筑面积 33.0m2。1.5.5 建筑材料与装修综合楼建筑为钢筋混凝土框架结构，内外填充墙均采用加气混凝土砌块，外墙370mm厚，内墙200mm厚。外墙装修采用铝塑板及点支玻璃幕墙相结合。建筑物内墙涂高档内墙涂料，顶棚纸面石膏板吊顶，地面铺地面砖或抛光花岗岩地面，控制室、通讯机房铝合金板吊顶，地面铺防静电活动地板。窗为中空玻璃段桥铝合金密闭窗，外门采用复合保温钢板门，综合楼主入口采用玻璃门，装修标准采用二级装修。1.5.6 设计参数土建工程采用的主要设计技术数据：（1）站址场地土地基承载力持力层的地基土承载力特征值待详勘后确定。（2）抗震设防站址场地地震设防基本烈度为7度。（3）电站设计风、雪荷载设施大棚的抗风能力满足当地基本风压值0.35MPa，雪荷载0.25MPa。（4）混凝土强度等级 地上结构：一般建筑物如砖混结构，混凝土强度等级采用预制混凝土构件混凝土强度等级为C30C40，框架结构现浇混凝土结构为C20C30。基础：混凝土基础为C20。基础垫层采用C10混凝土。辅助设备基础采用C20混凝土。（5）水泥采用#425#625普通硅酸盐水泥。（6）钢筋一般结构的主筋可采用HPB235、HRB335、HRB400钢筋；箍筋可采用HPB235、HRB345钢筋。（7）钢材及铝型材组件支架采用铝型材，螺旋桩基础主要用Q235级钢，其材料应具有厂家出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定。所有铝型材均应做阳极氧化处理、所有钢结构均应热镀锌防腐处理。（8）螺栓檩条、支撑的连接采用普通螺栓，性能等级4.6级。支架构件之间的连接采用承压型高强螺栓，强度等级采用10.9级，20MnTiB钢。底脚板与桩基础连接采用Q235锚栓。（9）焊缝金属的性能应与焊件金属母材相适应。（10）手工电弧焊应采用符合国家标准碳钢焊条(GB5117)或低合金钢焊条(GB5118)规定的焊条。对Q235级钢的焊接应选用E43型焊条，对Q345级钢的焊条应选用E50型焊条。1.5.7 建筑物结构形式综合楼等采用框架结构，天然地基，独立基础；其它辅助建筑物采用砖混结构体系，天然地基，条形基础。1.5.8 暖通空调1、变压器间通风变压器间根据“规程”规定，通风量根据排除设备散发余热量计算确定，室内温度不高于40。变压器通风采用机械过滤进风，机械排风系统。事故排风量按每小时换气次数不少于12次设计，事故排风机兼作过渡季节通风用。2、35kV配电室通风空调（1）35kV配电室通风根据当地气象条件，在配电室周围空气含尘量较大，通风采用机械过滤进风，机械排风系统。设计每小时不少于12次/h的事故通风，事故排风机可兼作过渡季节通风用。（2）控制室空调控制室设置独立的分体柜式空调机，以维持夏季室内温度18,冬季可适当提高室内温度。控制室另设计每小时不少于12次/h的事故通风。3、综合楼采暖通风空调根据工艺要求及规程规定，在本期工程新建的生产、辅助生产、附属建筑的有关房间设置了通风或空调装置。由于这些有空调要求的房间所需的冷负荷不大，且布置分散，因此，本设计采用了分体柜式空调机，这样可充分发挥小型空调结构紧凑、占地小、重量轻、安装方便、运行灵活冷损耗小等优点。这些空调机均安装在室内，就地控制。本项目不单设采暖锅炉房，冬季采暖的房间通过空调机制热保证房间的冬季温度要求。1.6 结构设计1.6.1 结构主要设计内容本项目主要结构包括：升压站、太阳电池组件支架、逆变器室及其它构筑物。1.6.2 设计条件（1）结构设计使用年限：50 年（2）地基基础设计等级：本工程地基基础设计为丙级。（3）环境类别：二 类（4）风荷载基本风压 ：0.35kN/m2地面粗糙度：B 类（5）抗震工程场地地震动峰值加速度为 0.15g，所对应的地震基本烈度为 度。场地地处宽缓山坡，地势相对较平坦，属抗震一般地段。场地土为中硬场地土，等级为类。场地内大型缓状冲沟和盆地低洼处为中软土场地，覆盖层厚度大于 3.0m，场地类别为类。（6）主要荷载标准值电池板面活载：0.60 kN /m2普通上人屋面：2.0kN /m2不上人屋面：0.50 kN /m21.6.3 升压站结构设计办公楼和配电室为钢筋混凝土框架结构，基础选型为钢筋凝土独立基础；特殊品库为砖混结构，基础采用墙下条基。 户外构架由钢筋混凝土离心环形杆人字柱和钢构横梁组成，构架每个独立单元设置一个斜撑，以增加刚度，材料与人字柱相同，基础 采用素混凝土杯口式独立基础。1.6.4 地基处理初步方案场地地基岩土由白砂岩、云岩、灰岩组成。地基承载力高，均可采用天然地基。地基开挖将不可避免的遇到一些溶蚀裂隙或小型溶洞，可用块石回填或梁板跨越的方式进行处理。1.7 给排水设计1.1.1 用水量估算（1）生活用水量：本工程太阳能光伏并网发电项目全站定员为20人，考虑项目建成后可能会有一定的参观人员，生活用水量定员按25人计。全站厂区生产人员生活用水量经计算如下：最高日用水总量：4.20m3/d最高日最大时用水量：0.55m3/h最高日平均时用水量：0.35m3/h（2）消防用水量本电站生产和辅助生产建筑的火灾危险类别均为丁类，耐火等级为二级，最大建筑物为综合楼，体积为3200m3，根据建筑设计防火规范 GB50016-2006，第8.1.2条规定，需设置室内、外消火栓，太阳能光伏电站内同时发生火灾的次数按一次考虑，一次火灾的延续时间按2小时计，故太阳能光伏电站的消防用水量需按综合楼室内及室外消火栓用水量总和设计。消防用水量详见下表7-1：表7-1 消防用水量表用水类别用水量标准（L/S）火灾延续时间（h）一次灭火用水量(m3）室内消火栓10272.00室外消火栓152108.00总计180.00（3）光伏电站每天需水总量：表7-2 伏电站每天需水总量用水类别用水量（m3/d）日常用水4.20公用水（清洗及绿化）40.00总计42.201.1.2 水源本工程施工用水由建筑施工用水、施工机械用水、生活用水等组成。采施工高峰日施工用水量为100m3/d，为保证施工期间的用水量，在施工现场和拌合站附近设置临时蓄水池。1.1.3 消防系统（1）消防给水系统本工程拟单独设置一套消防给水管网，由电站消防水泵房给水，消防给水管网在综合楼周边布置成环状管网，室外消火栓直接安装在环状管网上，综合楼室内消火栓就近接入。（2）热水给水系统本工程在综合楼采用太阳能热水器的方式提供热水。1.1.4 排水系统厂区排水采用分流制排水系统，设有厂区雨水和生活污水两套排水系统。（1）雨水排水系统光伏电站的场地雨水的排水主要分为以下几个部分：1）办公楼场地排水综合楼位于主入口处，该场地地势相对较低，拟在该场地南面设置排水沟，将该场地内雨水汇流、收集，接入到场地东部中侧的排水沟排走，最终进入站区外天然排水系统。2）配电及主控室、主变压器区场地排水配电及主控室、主变压器区位于主入口处紧邻综合楼附近，其场地排水方式与综合楼场地排水相似。3）光伏电池方阵场地排水光伏电池方阵场区内雨水顺自然坡度流走，在检修道路的一侧设置排水沟，将雨水汇流、收集，接入到光伏电池方阵南面的排水沟排走，最终进入 站区外天然排水系统。暴雨强度公式：注：暴雨强度公式选自中国建筑工业出版社给水排水设计手册（第5册城镇排水第二版）。式中：重现期P设计取3年 暴雨强度公式用于站内雨水排水沟的断面设计。（2）生活污水排水系统本电站生活污水主要集中在综合楼。在本工程综合楼的东侧，拟设置2套生活污水处理设施，用于处理全站的生活污水。其中综合楼的污水，经排水管汇集至污水检查井，自流到综合楼附近的生活污水处理设施。综合楼的污水，经生活污水处理设施处理后其水质均满足污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准限值要求后，复用于周围场地的绿化浇洒。（3）排水水质本工程生活污水经生活污水处理站处理后其水质均满足污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准限值要求，其主要水质指标如下：BOD510 mg/L；SS 10 mg/L；pH值6.09.0。本工程外排水主要为雨水，外排不会给受纳环境带来影响。1.1.5 生活污水处理（1）设计处理水量经计算，本期工程全站生产人员生活的污水量如下：最高日污水量：2.8 m3/d最高日最大时污水量：0.39 m3/h最高日平均时污水量：0.16 m3/h生活污水汇集后排至室外污水管网，经污水管网送到站内设的化粪池（2m³）及污水处理装置，处理后达到绿化用水标准，排至站外。化粪池及污水一体化处理设备的废物定期清掏后外运。室内排水管采用UPVC塑料管，接口采用粘接，室外排水管采用 PVC 高密度双壁波纹管，橡胶接口，管径200mm，室外管顶埋深不小于1.6m。1.8 地质灾害治理工程本工程所处地区常年风沙较大，由于当地降水少，泥石流发生的几率较少，但不排除可能性。本工程在防风沙上主要采取了以下措施（1）电站围墙采用一道2.5m高的横板带孔混凝土防沙栅栏，风沙流过时，风速受栅栏的阻挡而降低，挟带的一部分沙子就会沉积在栅栏的周围，以此来减少风沙流的输沙量。同时栅栏还能对沙尘暴大风袭击产生的滚石有防护作用；（2）在墙内侧设置矮灌木林带，改变近地表风沙流结构，使其周围的气流场重新分布。窄行多带的灌木林带的叠加作用使阻固流沙的作用更加明显。采取以上措施可以较为有效的减轻风沙对站区的影响，结合站内建构筑物设计中采取防沙措施，可将风沙的影响有效降低。