ЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 1995 года по МПК E04H5/02 

Изобретение относится к строительству электростанций, преимущественно дизельных и газотурбинных, а также геотермальных паротурбинных.

Известно здание тепловой электростанции, включающее покрытие, железобетонную фундаментную плиту, стеновое ограждение и внутренний пространственный каркас, поддерживающий энергетическое оборудование, который соединен со стеновым ограждением распорными элементами и обжат в продольном и поперечном направлениях предварительно напряженными гибкими стяжками (авт.св. СССР N 1539296, кл. Е 04 Н 5/02, 1990).

Пространственный каркас простирается без разрывов на всю длину здания электростанции и требует подкреплений в виде распорных элементов и предварительно напряженных гибких стяжек, что не позволяет использовать его в качестве несущей конструкции таких функциональных модулей, которые можно на машиностроительных заводах насытить энергетическим и вспомогательным оборудованием и подать на строительную площадку для монтажа внутри строящегося здания и сборки коммуникаций между смонтированными модулями. Поэтому в известной электростанции монтаж энергетического и вспомогательного оборудования осуществляется на строительной площадке, после возведения стен и установки пространственного каркаса на фундамент внутрь строящегося здания.

Целью предлагаемого изобретения является сокращение длительности постройки электростанции путем обеспечения сборки функциональных модулей на машиностроительных заводах, транспортировки этих модулей с машиностроительного завода на строительную площадку, насыщения такими модулями строящегося здания, а также возведения здания из предварительно изготовленных составных частей стен и покрытия.

Цель достигается тем, что в здании электростанции, содержащем фундаменты, опертые на них наружные стены, покрытие, установленное на последние, несущий механизмы и оборудование пространственный каркас, расположенный внутри здания на расстоянии от покрытия, пространственный каркас разделен по функциональным признакам оборудования на несколько объемных секций, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде жесткой платформы, опертой на фундамент, установленный отдельно от фундаментов стен и остальных объемных секций, последние размещены на расстоянии между собой и от стен и соединены между собой посредством инженерных коммуникаций.

Объемные секции выполнены в виде замкнутых выгородок.

Для сокращения продолжительности постройки наружные стены образованы из трехслойных панелей с обшивками из металлических листов, установленных с зазором между их боковыми торцами и соединенных между собой посредством металлических пластин с удерживающими скобами, прикрепленными к внутренней стороне пластин, размещенных в зазорах между панелями и замоноличенных бетоном.

Сокращение продолжительности постройки достигается также тем, что покрытие выполнено из трехслойных панелей с обшивкой из металлических листов, верхний из которых имеет герметически соединенные с ними вертикальные выступы, а нижний размещен с выступами за грань панелей, и прикрепленных к верхнему листу ребер жесткости, причем панели установлены с зазором между их гранями и соединены между собой посредством металлических пластин, опертых на выступы верхних металлических листов смежных панелей, а зазоры между последними замоноличены бетоном.

Разделение пространственного каркаса на несколько объемных секций, каждая из которых имеет в нижней части жесткую платформу, опирающуюся на свой фундамент, позволяет изъять такие объемные секции из здания электростанции и передать их на соответствующие машиностроительные заводы для насыщения механизмами и оборудованием. Жесткая платформа обеспечивает каждой объемной секции необходимую прочность и служит основанием для установки и крепления на нем оборудования, размещаемого в пределах объемной секции пространственного каркаса. После насыщения механизмами каждая объемная секция превращается в функциональный модуль, оборудование которого соединено между собой трубопроводами и кабелями и в котором предусмотрены узлы, обеспечивающие присоединение коммуникаций, которые связывают этот модуль с другими модулями. Собранные функциональные модули транспортируются на строительную площадку и устанавливаются на фундаменты внутри здания. Свободные промежутки между смежными секциям, а также между секциями и наружными стенами и покрытием дают возможность установить каждую секцию внутри здания электростанции на свое штатное место. Кроме того, эти промежутки позволяют разместить трубопроводы и кабели, соединяющие модули, а также разместить оборудование, не входящее ни в какой модуль.

Вертикальные стенки и потолок замкнутых выгородок увеличивают жесткость сформированной таким образом объемной секции без увеличения ее веса, так как в этом случае может быть уменьшена жесткость платформы, которая замыкает выгородку снизу. Кроме того, оборудование, размещаемое внутри замкнутой выгородки, защищено от вредного воздействия окружающей среды в период транспоpтировки модуля с машиностроительного завода на строительную площадку.

Трехслойные панели в составе стен и покрытия обеспечивают сборку здания из готовых элементов, подаваемых на строительную площадку с любого завода по производству строительных изделий. Кроме того, выполнение стен из несущих нагрузку покрытия трехслойных панелей и покрытия из подкрепленных ребрами трехслойных панелей, опирающихся непосредственно на стены, создает равномерно распределенную нагрузку на фундамент стен, снижая стоимость и сокращая продолжительность работ нулевого цикла. Создание между боковыми торцами смежных панелей зазоров, ограниченных металлическими пластинами и замоноличенных бетоном, позволяет быстро и надежно соединять между собой смежные панели.

На фиг. 1 показано здание, вертикальный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг.1; на фиг. 5 узел I на фиг. 4; на фиг. 6 разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 узел II на фиг. 6; на фиг. 8 разрез Д-Д на фиг. 5; на фиг. 9 узел III на фиг. 8; на фиг. 10 узел IV на фиг. 2; на фиг. 11 разрез Е-Е на фиг. 11; на фиг. 12 разрез Ж-Ж на фиг. 11; на фиг. 13 разрез И-И на фиг. 10.

Здание электростанции содержит наружные стены 1, которые опираются на фундамент 2 и несут покрытие 3.

В объеме 4, ограниченном стенами 1 и покрытием 3, расположена объемная секция 5. Эта секция выполнена в виде замкнутой выгородки, основанием которой служит платформа 6, состоящая из стальной пластины 7, которая подкреплена продольными 8 и поперечными 9 ребрами жесткости, опирающимися на фундаментную плиту 10. По периферии пластины 7 приварены оребренные пластины 11-14, к верхним кромкам которых приварена оребренная пластина 15, которая замыкает сверху объем выгородки 16, предназначенной для размещения турбогенератора и обслуживающих его механизмов, который дверью 17 сообщается с объемом 4. Аналогично выполнены выгородка 18 для размещения главного пульта управления, выгородка 19 для размещения противопожарного оборудования, трансформаторная выгородка 20 и вентиляционная выгородка 21. Каждая из этих выгородок в основании имеет платформу в виде стальной пластины, подкрепленной продольными и поперечными ребрами, опирающимися на фундаментную плиту. У каждой из этих выгородок замкнутый объем сформирован платформой, боковыми оребренными пластинами и потолочной оребренной пластиной. Замкнутый объем каждой выгородки дверями сообщен с объемом 4. Воздуховоды 22-25 подводят воздух от выгородки 21 к выгородкам 16-20, а воздуховоды 26-29 отводят воздух от выгородок 16-20 к выгородке 21. Кроме того, выгородка 21 сообщена воздуховодами 30 и 31 с наружным пространством, а воздуховодами 32 и 33 с объемом 4.

Наружные стены 1 состоят из трехслойных панелей 34, которые включают листы 35 и 36 стальной обшивки, соединенные между собой П-образными соединительными элементами 37 и боковыми ограничительными листами 38. Концы П-образных соединительных элементов 37 приварены к листу 35 обшивки, а полки к стенкам отверстий, выполненных в листе 36. Пространство между листами 35 и 36 обшивки заполнено газобетоном 39 плотностью 0,6-0,8 т/м.

Покрытие 3 составлено из трехслойных панелей 43, каждая из которых содержит листы 44 и 45 стальной обшивки, скрепленные П-образными соединительными элементами 46, концы которых приварены к листу 44, а полки к стенкам отверстий, выполненных в листе 45. Пространство между листами 44 и 45 заполнено газобетоном 47. К верхнему листу 44 обшивки каждой панели присоединены два ребра 48 жесткости. Каждое ребро 48 состоит из двух вертикальных листов 49 и 50, приваренных к листу 44 обшивки, и полки 51, приваренной к листам 49 и 50. Листы 49 и 50 соединены между собой П-образными соединительными элементами 52, которые концами приварены к листам 49, а полками к стенкам отверстий в листе 50. Пространство между листами 49 и 50 заполнено газобетоном 53. В районах стыков смежных панелей 43 к верхнему листу 44 обшивки каждой панели приварен вертикальный лист 54, а на выступающие концы нижних листов 45 обшивки положен лист 55. Этот лист поддерживает газобетон 56, уложенный в зазор между смежными панелями. Сверху бетон 56 закрыт желобом 57, который охватывает вертикальные листы 54.

Каждая трехслойная панель 43, подкрепленная ребрами 48 жесткости, представляет собой плиту, которая опирается на верхние торцы панелей 34. Такая плита передает воздействующую на нее равномерно распределенную нагрузку (собственный вес и снеговая нагрузка) всем своим поперечным сечением. Поэтому нагрузка, передаваемая панелью 43 на верхний торец панели 34, будет равномерно распределенной, а так как панель 34 всем своим нижним торцом опирается на фундамент 2, нагрузка на фундамент тоже будет равномерно распределенной. Такое нагружение фундамента позволяет уменьшить его вес и габариты, что сокращает продолжительность и снижает стоимость работ нулевого цикла постройки здания.

Оребренные пластины 11-14, соединенные между собой, а также с оребренной пластиной 15 и платформой 6, обеспечивают такую жесткость объемной секции 5, что после насыщения объема выгородки 16 механизмами при транспортировке с машиностроительного завода на строительную площадку деформации этой секции не превышают допустимых. Ребра 8 и 9 жесткости, приваренные к пластине 7, позволяют свести к минимуму деформации платформы 6 при транспортировке насыщенной механизмами секции 5 и обеспечить равномерно распределенную нагрузку на фундаментную плиту 10 после установки этой секции на штатное место.

Аналогичными свойствами обладают конструктивные элементы выгородок 18-21, т. е. общая жесткость обеспечивается составленным из платформы, крыши и вертикальных стенок контуром выгородок, а равномерно распределенная нагрузка на фундамент ребрами жесткости, подкрепляющими стальные пластины, входящими в состав платформ этих объемных секций. Такие свойства выгородок 16-21 позволяют изготавливать и насыщать эти выгородки механизмами на машиностроительных заводах до начала строительства здания, а к моменту окончания работ нулевого цикла сформированные таким образом модули доставлять на строительную площадку и устанавливать их на штатное место.

В предлагаемом здании работы по монтажу оборудования и изготовлению элементов стен и покрытий могут производиться до закладки фундамента, возведения наружных стен и установки покрытия. Это значительно сокращает продолжительность постройки электростанции, так как насыщение оборудованием объемных секций пространственного каркаса и изготовление трехслойных панелей наружных стен и покрытий можно осуществлять параллельно на разных заводах. Кроме того, предлагаемое выполнение выгородок позволяет осуществлять предварительную сборку и испытание коммуникаций, связывающих между собой функциональные модули, до транспортировки их на строительную площадку. Для этого достаточно на ровной площадке машиностроительного завода выставить все входящие в состав здания и насыщенные оборудованием выгородки. Затем соединить их между собой трубопроводами и кабельными связями, а после этого произвести предварительные испытания всего устанавливаемого в здании энергетического оборудования.

Использование: в строительстве главного здания тепловой электростанции. Сущность изобретения: наружные стены оперты на фундаменты и поддерживают покрытие. Внутри здания расположены объемные секции, поддерживающего оборудование пространственного каркаса, выполненные в виде замкнутых выгородок. Каждая выгородка в нижней части содержит жесткую платформу, опертую на расположенный под ней отдельный фундамент, и отделена свободным промежутком как от смежных выгородок, так и от наружных стен и покрытий. Выгородки соединены между собой посредством инженерных коммуникаций. Покрытие и стены зданий выполнены из трехслойных панелей, зазоры между которыми замоноличены бетоном. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. ЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, содержащее фундаменты, опертые на них наружные стены, покрытие, установленное на последние, несущий механизмы и оборудование пространственный каркас, расположенный внутри здания на расстоянии от покрытия, отличающееся тем, что пространственный каркас разделен по функциональным признакам оборудования на несколько объемных секций, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде жесткой платформы, опертой на фундамент, установленный отдельно от фундаментов стен и остальных объемных секций, последние размещены на расстоянии между собой и от стен и соединены между собой посредством инженерных коммуникаций. 2. Здание по п.1, отличающееся тем, что объемные секции выполнены в виде замкнутых выгородок. 3. Здание по пп.1 и 2, отличающееся тем, что наружные стены образованы из трехслойных панелей с обшивками из металлических листов, установленных с зазором между их боковыми торцами и соединенных между собой посредством металлических пластин с удерживающими скобами, прикрепленными к внутренней стороне пластин, размещенных в зазорах между панелями и замоноличенных бетоном. 4. Здание по пп.1 3, отличающееся тем, что покрытие выполнено из трехслойных панелей с обшивкой из металлических листов, верхний из которых имеет геометрически соединенные с ними вертикальные выступы, а нижний размещен с выступами за грань панелей, и прикрепленных к верхнему листу ребер жесткости, причем панели установлены с зазором между их гранями и соединены между собой посредством металлических пластин, опертых на выступы верхних металлических листов смежных панелей, а зазоры между последними замоноличены бетоном.