劉桐海 華潤電力（常熟）有限公司

一、引言

華潤電力（常熟）有限公司根據(jù)省市政府環(huán)境粉塵污染治理要求（《江蘇省大氣污染防治聯(lián)席會(huì)議辦公室文件》蘇大氣辦〔2018〕4 號(hào)文要求，儲(chǔ)煤廠應(yīng)采用筒倉、條形或圓形等封閉型式，配置自動(dòng)噴淋裝置），公司對(duì)煤場封閉做了詳細(xì)的收資、可研。

二、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

（一）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種較為新式的屋蓋承重結(jié)構(gòu)，和大多數(shù)平面框架結(jié)構(gòu)比較，受力狀態(tài)發(fā)生變化，它的結(jié)構(gòu)體系是多次超定空間結(jié)構(gòu)?？拐鹦院?，外觀美觀新穎，便于安裝，整體性好。

（二）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)能夠獲得很大的跨間

所有組成桿件標(biāo)準(zhǔn)化，可在工廠里批量生產(chǎn)，組件成本相對(duì)低，質(zhì)量易保證。

（三）網(wǎng)殼施工速度快

安裝工期短，網(wǎng)殼可自由分隔，同樣可以在網(wǎng)殼上懸掛一定的荷載（在節(jié)點(diǎn)上），利于煤場封閉消防、抑塵設(shè)施的設(shè)置。

（四）煤場封閉可采用空間網(wǎng)殼形式

正放四角錐雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，跨度、高度、凈空滿足工藝設(shè)備的要求，網(wǎng)殼采用單支座結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼斷面兩側(cè)支撐在鋼筋混凝土短柱上（頂標(biāo)高為3.9m）。

三、預(yù)應(yīng)力管桁架結(jié)構(gòu)

（一）預(yù)應(yīng)力管桁架結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力管桁架結(jié)構(gòu)又稱張弦桁架結(jié)構(gòu)，它是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系，通過撐桿將上弦桿的剛性受壓構(gòu)件與下弦桿的拉索組合成自平衡受力體系。通過對(duì)索增加相應(yīng)的預(yù)拉力，將索與桁架兩者的受力比例又做了調(diào)動(dòng)，因此可以最大限度的讓整個(gè)結(jié)構(gòu)完全發(fā)揮索的抗拉能力，另外，桁架的內(nèi)力分布也較為的平均，大大降低結(jié)構(gòu)水平推力，減少鋼材用量，平面內(nèi)結(jié)構(gòu)體系由高抗彎剛度的剛性構(gòu)件（或桁架）和高強(qiáng)度鋼索組成。材料性能可以最大的獲得利用，且自重輕，可橫跨極大的空間。在平面外，就需要憑借主榀間距布置穩(wěn)定系統(tǒng)，確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。

（二）后期防腐維護(hù)費(fèi)用低

預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量少（鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的1/6、普通桁架結(jié)構(gòu)的1/2），構(gòu)件表面積小，鋼桁架相貫節(jié)點(diǎn)封閉性好，不易腐蝕，后期防腐費(fèi)用大大降低。

（三）結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力張弦桁架結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)能力要求比網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)高，現(xiàn)場焊接工作量大。

四、氣膜結(jié)構(gòu)

（一）氣膜原理

氣膜結(jié)構(gòu)需要靠內(nèi)外氣壓差來支撐，通常內(nèi)外氣壓差為250Pa，約0.0025 個(gè)大氣壓（相當(dāng)于正常建筑1 層與9 層的氣壓差），因?yàn)椴牧系娜嵝砸约敖Y(jié)構(gòu)和弧形的內(nèi)在有效性，氣膜中沒有彎曲、扭轉(zhuǎn)和擠壓到構(gòu)件，內(nèi)部不用其他框架或梁柱來作為支架。

（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.氣膜結(jié)構(gòu)建筑的安全性。氣膜結(jié)構(gòu)建筑是采用內(nèi)外氣壓差支撐的新型建筑結(jié)構(gòu)，在安全區(qū)域之內(nèi)，氣膜內(nèi)部氣壓如果不斷增大，抵抗風(fēng)雪載荷的能力也就會(huì)升高，由氣膜建筑而導(dǎo)致的變形的概率也就越小，因此也就相對(duì)更安全。

2.氣膜結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性。采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建筑，伴隨著建筑跨度的增加，單位面積建造成本會(huì)呈幾何倍數(shù)增加；氣膜結(jié)構(gòu)建筑則恰好相反，跨度增大，單位面積建造費(fèi)用反而會(huì)降低。跨度超過30m 時(shí)，氣膜結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)成本相比傳統(tǒng)建筑可降低50%以上。氣膜結(jié)構(gòu)建筑的空調(diào)和采暖能耗是比傳統(tǒng)建筑要低的多。氣膜結(jié)構(gòu)建筑的空調(diào)和采暖能耗只有傳統(tǒng)建筑的10%-30%。而且氣膜結(jié)構(gòu)建筑在后期，絕大多數(shù)情況下都不用維護(hù)，為持續(xù)的高水平，低費(fèi)用運(yùn)營提供了保證。

3.氣膜結(jié)構(gòu)建筑舒適性。在傳統(tǒng)建筑中，建筑內(nèi)部的氣壓、濕度、新風(fēng)量等因素不可人為控制。氣膜結(jié)構(gòu)建筑系統(tǒng)的內(nèi)部空間中，所有因素皆可按需控制，為了可以讓室內(nèi)環(huán)境更為舒服。需要高效的利用高反射率的膜材料，為建筑內(nèi)部提供均勻、不刺眼的照明效果。使用透明膜（透光率25%）獲得白天完全利用自然光的效果。別具創(chuàng)意的照明設(shè)計(jì)，可以將光源導(dǎo)向內(nèi)膜，形成真正的二次反射照明。

4.氣膜結(jié)構(gòu)建筑便捷性。施工工期短，工廠加工、現(xiàn)場拼裝、充氣成型，在條件具備情況下，現(xiàn)場安裝約需20 天；靈活便捷、可隨時(shí)搬遷、對(duì)基礎(chǔ)要求低、可滿足客戶多種需求。

5.其他特點(diǎn)。更自由的形體塑造、無梁無柱大跨度、智能監(jiān)控、配備后備能源系統(tǒng)。

6.膜材特點(diǎn)。承受拉力強(qiáng)：厚1.0mm，寬5cm 的條形膜材可承受500-800KG 的拉力。光透射率高：可達(dá)6%～10%，白天室內(nèi)無須照明。防火級(jí)別高：B1 級(jí)阻燃材料。保溫效果佳：雙層膜與190mm 磚墻結(jié)構(gòu)性能相當(dāng)。自潔性能好：易清洗附著其表的各種附著物。耐腐蝕性強(qiáng)：耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，耐老化。工作溫度寬：工作溫度-40℃～70℃。

（三）組成系統(tǒng)

氣膜結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)系統(tǒng)、斜向網(wǎng)索系統(tǒng)、送風(fēng)加壓系統(tǒng)、通道系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、除降塵系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等組成。斜向網(wǎng)索為傳力系統(tǒng)，確?；A(chǔ)系統(tǒng)受力均勻，確保結(jié)構(gòu)能夠抵抗16 級(jí)臺(tái)風(fēng)、超過250Kg/m2 積雪，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高。照明可達(dá)6%～10%透光率的膜材，白天室內(nèi)無須照明，夜晚由于膜材的二次漫反射效應(yīng)，具有高效節(jié)能特點(diǎn)。除降塵方式采用霧炮或噴槍。消防系統(tǒng)由雙波段紅外探測(cè)儀、消防水泵、管網(wǎng)、防爆型電控消防水炮組成，在擋煤墻及輸煤皮帶兩側(cè)布置消防炮，并滿足每一個(gè)著火點(diǎn)有2 臺(tái)消防炮覆蓋。

五、煤場封閉方案確定

由于以上三種煤場封閉的結(jié)構(gòu)型式原理和施工方法不同，經(jīng)過對(duì)比分析及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，得出三種方案特點(diǎn)如下：（1）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工方便、工期短、費(fèi)用省，對(duì)于運(yùn)行煤場影響小。（2）預(yù)應(yīng)力管桁架需要涉及大量的焊接工作以及預(yù)應(yīng)力張拉等作業(yè)安裝難度最大，施工場地要求較高。（3）氣膜結(jié)構(gòu)施工階段對(duì)運(yùn)行煤場影響很大，無法保證煤場正常儲(chǔ)煤及斗輪機(jī)取煤、卸煤，由于該地區(qū)風(fēng)壓較大，不利于氣膜結(jié)構(gòu)正常使用。根據(jù)上述對(duì)比，結(jié)合煤場運(yùn)行及現(xiàn)場條件，最終確定采用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。

六、結(jié)語

華潤電力（常熟）有限公司煤場封閉工程于2019 年開始實(shí)施，目前正在進(jìn)行施工中，目前工程開展順利，安全、質(zhì)量均有效控制。