3.6 施工图阶段设计管理

3.6.1 风电场施工图设计文件的主要内容

3.6.1.1 微观选址报告及总图

1．微观选址报告

根据已经选定的机组综合考虑风电场的风能资源特性、地形、地质、海洋水文、交通运输、集电线路、环境影响及用地、用海要求等因素，采用理论计算和现场逐台查勘复核的方式，通过技术经济比较，优化风电场的风电机组布置方案。在此基础上形成微观选址报告。

经现场复核后的风电机组布置方案由风电机组生产厂家进行安全性复核。在风电机组生产厂家出具安全性复核意见后，建设单位要对布置方案最终确认。

2．风电场风电机组总体布置图

风电场风电机组总体布置图应该在1∶2000地形图上标示风电机组布置位置、风电场内道路布置、升压站布置位置、施工临时设施布置位置等。它不但是其他专业设计的总体依据，而且也是建设单位办理相关手续的依据，如办理征地用地手续、项目开工手续的依据。

3.6.1.2 土建部分施工图设计

1．风电机组基础及相变基础施工图设计

风电机组基础设计的工作程序为收集设计资料、确定风电机组基础型式、进行风电机组基础设计、计算出风电机组基础设计施工图。

（1）收集设计资料，需要收集的基本设计资料包括：

1）工程地质参数。其主要有地基承载力标准值、压缩模量、压缩系数、内摩擦角、重力密度等，这些参数在《工程地质勘探报告》中提出。

2）地震动参数。其主要有抗震设防烈度、基本地震加速度、设计抗震分组、场地特征周期等，这些参数在《工程地质勘探报告》中提出。

3）参数。其主要有包括风电机组塔底荷载（塔底正常运行最大荷载、所有运行极大荷载、等效疲劳荷载、地震荷载等）、风电机组质量（风电机组轮毂高度、风电机组塔架质量、风电机组机舱质量、风电机组叶片质量等）。这些参数由风电机组制造厂家提供。

（2）确定风电机组基础形式。一般根据工程地质条件、风电机组厂家技术资料、施工条件，通过技术经济比较确定风电机组基础形式。风电机组基础形式有天然地基基础、复合地基基础或桩基础，基础或承台底板可采用圆形、多边形。

（3）风电机组基础设计计算。一个典型风电场工程风电机组基础设计计算内容包括上部结构传至塔底部的内力标准值、基础底部脱开面积比、承载力复核、下卧层验算、沉降验算、稳定性复核、基础底板悬挑根部配筋计算、基础底板悬挑根部裂缝宽度验算、抗剪验算、抗冲击验算、疲劳强度验算、台柱正截面强度验算、台柱配筋计算等。

（4）风电机组基础施工图。施工图主要内容包括风电机组基础设计总说明、基础平面图、基础剖面图、底（上）部钢筋布置图、基础环支撑及预埋件图、箱变基础图、与电气有关的埋管图、接地图等。典型风电场工程风电机组基础及箱变基础施工图目录见表3-12。

2．风电机组安装平台施工图

平原地区安装平台设计比较简单，主要考虑风电机组塔筒设备布置，结合道路地形布置安装平台。山区相对比较复杂，既有安装要求，同时必须结合地形情况，考虑工程量最优化方案，如果地形比较狭窄，为减少工程量，必须从施工方案上着手，如塔筒、机舱不是预先卸在平台上，而是吊装时运至平台，利用主吊车板卸货直接进行吊装。风电机组安装平台施工图主要包括平面图和平台施工要求。

3．风电场道路施工图

风电场道路包括进场道路和场内道路，道路设计有以下原则：

（1）需满足风电机组设备和施工设备进场、施工期和运行期的交通要求。

（2）合理布线，少占耕地，在满足设备进场要求的前提下尽量缩短道路长度，控制工程量，降低道路投资。

（3）满足安全与环境保护及水土保持的要求。

道路设计标准为：施工期进场道路和场内道路一般采用碎石路面，路面宽度6m，两侧土路肩宽度均为0.5m，路基宽度为7m，两侧路肩贴草皮进行适当绿化；转弯处转弯半径和道路宽度主要依据叶片长度和塔塔运输的要求确定，设计单位按照设计制造厂商提供的参数进行计算；道路坡度一般要求平均纵坡不大于6%，最大纵坡不大于12%。山区风电个别路段因地形限制，为减少工程量，坡度较大，在实际工程中有的甚至超过20%，这种情况下，建设单位一定要加强安全管理，同时要为运输车辆提供必要的辅助牵引。

风电场道路施工图设计文件主要包括风电场道路设计说明、道路布置图、道路断面图、排水沟及管涵施工详图等。

4．升压站建筑图

升压站建筑物一般包括设备用房、办公用房、生活用房和附属用房等大部分风电场将设备用房和办公用房合在一起，统称综合楼，主要包括35kV高压配电室、站用配电室、继电保护室、通信设备室、蓄电池室、集中控制室、专用工具间、资料室、必要的办公室、会议室以及其他辅助设施。送出工程高压配电设备如果采用户内气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear, GIS），设备楼则要包括GIS配电室。静止无功发生器（Static Var Generator, SVG）也包括户内设备，可单设SVG设备室，也可以放在35kV高压配电室。生活楼主要考虑运行及管理人员住宿、食堂以及适当的娱乐休闲空间，最好同时考虑风电机组厂家现场维护人员的住宿及生活设施，一方面是为了加强维护管理，提高运维效率；另一方面由于风电场地理位置一般比较偏僻，给维护人员提供良好生活条件，也是人性化的体现。附属用房一般有仓库、车库、水泵房等。

升压站建筑图包括建筑设计总说明，总平面布置图，各建筑物平面布置图，建筑物立面图、剖面图以及一些局部大样图等。

5．升压站建筑物结构图

升压站建筑物结构施工图主要包括结构设计总说明、基础平面图、基础详图、结构平面图、钢筋混凝土构件详图以及楼梯图、预埋件图，特种结构和构筑物包括水池、设备基础如主变基础和户外高压配电设备支架基础、电缆沟等。

6．升压站给排水施工图

升压站给水包括水泵系统、生活供水、消防供水，排水系统为生活污水和雨水。给排水施工图文件包括平面图、系统图、施工详图、施工说明和设备清单。

3.6.1.3 电气部分施工图设计

1．电气一次

电气一次施工图设计主要内容有接线图、设备布置图、设备安装图、短路电流计算及设备选择等，施工图分为系统接线及布置图、高压配电部分安装图、主变压器部分安装图、35kV配电安装图、厂用电部分安装图、动态无功补偿系统 [静止无功补偿装置（Static Var Compensator, SVC）或SVG]安装图、升压站电缆布置及安装图、接地系统布置及安装图、集电线路布置及安装图、箱变布置和安装图、箱变与机组塔筒底部柜接线图及安装图等。某典型风电场工程升压站电气一次施工图分册见表3-13。

2．电气二次

电气二次部分图纸主要包含下列系统的控制、保护、测量电路图（包括系统图）、屏柜端子图和安装布置图。

（1）综合自动化系统。这是电气二次部分的核心，应包括综合自动化系统图、电路图、控制室布置图、屏柜端子图。

（2）高压配电设备。如GIS、户外配电设备、送出线路等保护控制屏柜电路图、布置图、端子图及现场安装接线图。

（3）主变压器。其包括主变压器的辅助屏柜控制电路图、安装图、端子图及变压器本体现场安装接线图。

（4）35kV配电柜及无功补偿装置。其图纸主要包括35kV配电柜及无功补偿装置二次电路图、端子图及安装接线图。

（5）站用电交直流电源系统。这一系统对于交直流一体化系统是一套图纸，如果站用交流电源和直流系统为各自独立的系统，这一系统为两套独立的图纸，一般分独立成册。

（6）电力系统安全自动装置。其是指与电力系统安全稳定有关的装置和系统，如故障录波装置、有功无功功率控制系统、电能质量监视装置等。

（7）电能计量。其包括关口计量和风电场安装的用于核对的计量装置。

（8）风电场控制系统。其图纸包括风电场控制系统图、设备布置图、屏柜安装图等。

（9）风电场视频安防系统。其图纸包括升压站和风机部位视频安防系统图、安装图。

（10）通信系统。其包括SDH光传输设备、网层PCM接入设备及调度电话等。图纸有系统图、接线图、安装图和光缆路径示意图等。

（11）辅助设备控制。辅助设备包括给（排）水泵、通风设备等，图纸有电路图、屏柜布置图和端子图。

某典型风电场工程升压站电气二次施工图分册见表3-14。

3．建筑电气

建筑电气包括低压配电系统、动力照明系统、防雷接地系统、弱电及消防报警系统。图纸类型包括系统图、接线图、安装图。

3.6.1.4 需要报审的专题报告及图纸

风电场消防设计专题报告和消防施工图必须报当地地级消防部门审查备案，土建施工图报审要求各省不尽相同，有的省份要求将升压站土建施工图按建筑工程要求报当地住建局审图中心审查和备案。这些工作由建设单位负责，设计单位密切配合，除及时提交相关被审设计文件外，还应配合建设单位向审查单位进行设计说明，并按审查意见及时进行设计修改并报备案。

3.6.2 设计交底与施工图会审

设计交底是指施工图设计完成并经监理单位审查发放以后，设计单位在设计文件交付实施前，按法律规定的义务就施工图设计文件向施工单位和监理单位做出详细的说明。施工图会审是指设计单位提交施工图设计文件后，项目建设单位、监理单位、施工单位在全面熟悉施工图设计文件后，对设计文件中可能存在的问题与设计单位进行沟通和讨论。设计交底和施工图会审是工程建设工程中的一项重要活动，一般由建设单位组织，也可委托监理单位组织，组织单位应做好设计交底和施工图会审记录。风电场设计交底和施工图会审可分别进行也可以同时进行，但很难保证所有专业能全部一起进行，可以按供图进度和施工进度分专业分批进行。这种情况下，除了本专业人员参加外，相关专业的设计人员即使没有提交图纸，也应参加图纸会审，这样可避免施工遗漏，如风机基础施工图设计交底时风资源专业、地质专业、电气一次专业的人员，因为风机基础涉及主导风向的考虑、基础处理、电气埋管和接地等；升压站土建施工图交底最好安排建筑、结构、建筑电气、消防、给排水等专业施工图交底和会审同时进行，如不能同时进行，在进行建筑和土建交底时，其他专业的设计人员应参加设计交底，这样可以尽可能避免减少空洞预留、基础预埋件的遗漏；电气一次和电气二次专业最好安排同时进行，分批进行时应当相互参加。

设计交底和施工图会审的主要内容、目的及程序包括以下内容：

（1）设计交底的内容包括施工图的组成、设计所采用的标准特别是强制性标准的执行情况、新材料和新工艺的使用情况、对施工工艺和流程的要求、施工过程中设计要求的注意事项、本专业施工图与其他专业的接口关系等。

（2）图纸会审的内容包括设计图纸的完整性、对签署人员有持证要求的施工图签署是否满足要求、所采用标准的适应性特别是强制性标准的执行情况、新材料和新工艺的使用是否存在问题、设计对施工工艺和流程的要求是否符合实际、施工图是否存在缺陷和错误、本专业施工图与其他专业接口是否考虑齐全及是否存在矛盾、施工图是否分批提交及提交时间是否满足施工要求等。

（3）设计交底和施工图会审要的目的。让参建各方了解设计基本依据和设计意图；施工单位了解新材料和新工艺的使用情况、设计对施工工艺和流程的要求、与其他专业的接口关系；设计单位了解施工单位所采取的施工技术措施、施工图设计是否符合工程实际或存在错误，必要时如何进行设计修改使之满足工程实际要求，对设计修改方案进行讨论并达成一致意见，确定设计修改文件提交时间，确定的提交时间既要考虑工程施工进度要求，也要考虑合理设计周期。

（4）设计交底和施工图会审的主要程序。参会人员签到，建设单位或监理单位主持会议，由设计对施工图设计交底；然后由其他各方提问，对施工图细节进一步澄清；接下来分别由建设单位、监理单位、施工单位及其他参会单位（如设备制造厂家）根据施工图文件提出施工图设计的问题，同时，设计单位可逐一解答、共同讨论并达成共识；由会议主持单位起草设计交底和施工图会审记录，各参会单位主要代表签署后即完成全部程序。

（5）设计交底和施工图会审记录和签署。所有参会人员应当签到，形成交底及会审记录后由各参会单位主要代表签署。某典型风电场工程的设计交底记录和施工图会审记录表格见表3-15、表3-16。

3.6.3 设计联络会

设计单位在设计过程中，需要对其他单位设计方案、外部接口关系通过某种形式进行确认，设计联络会则是比较普遍采用的形式。设计联络会除讨论与设计有关的问题外，同时也讨论设备试验、出厂验收、安装要求、现场试验及调试等议题。设计联络会一般由建设单位主持，会议地点根据会议主题确定，如会议主题以某个设备为主，则可安排在设备制造所在地。会议主题以设计接口为主，涉及多个设备供货商，则可安排在设计单位所在地。设计联络时间一般根据设计进度要求安排。

3.6.4 设计变更管理

3.6.4.1 设计变更定义

设计变更是指设计单位在项目建设阶段对原施工图和设计文件中所表达状态的改变和修改。产生设计变更的原因很多：有外部条件发生变化，如地质条件发生变化，场址在灰岩地区的风电场因地质原因导致风电机组基础甚至风电机组机位变化的设计变更并不少见；设计本身缺陷和施工缺陷、合理化建议以及功能变化等也是导致设计变更的原因。无论什么原因，设计变更都会对工程质量、安全、进度、费用等产生一定的影响，根据影响程度将设计变更分为一般设计变更和重大设计变更，其中：重大设计变更是指涉及工程安全、质量、功能、规模、概算以及对环境、社会有重大影响的设计变更；除此之外的其他设计变更为一般设计变更。

3.6.4.2 风电场工程重大设计变更界定

目前，风电相关规程规范及国家部委的规定都未对风电场重大设计变更做出界定，可以参考其他行业的相关规定对风电场重大设计变更做一个粗略的界定，即属于风电场工程重大设计变更的有以下方面：

（1）风电场工程开发规模发生变化。这种变化更多是由于外部因素或风能资源导致开发规模与先前核准的规模不同。

（2）风电场场址范围发生变化。这种变化往往与风电场开发规模的变化原因相同，如由于外部因素或风能资源改变，在工程规模不变时，可能需要改变场址范围，一般是场址范围扩大或者部分调换。

（3）风电机组型式发生变化。风电机组型式的变化包括单机容量、轮毂高度、叶轮直径的变化等。这种变化将导致一系列的设计变更，如风电机组布置、风电机组基础、风电机组变压器、风电场道路、集电线路等都会产生设计变更。

（4）风电机组机位布置变化。社会因素、地质原因、风能资源条件以及风电机组型式都可能导致风机机位调整，这种变化将导致风电场道路和集电线路的局部变更。

（5）集电线路型式和路径改变。架空线路改电缆埋设或相反调整，将引起较大的费用变化，路径改变也会引起工程量的变化，而且两者都有可能造成征地补偿的变化。

（6）风电场道路路径改变。道路路径的改变将引起道路工程量的变化和道路征地补偿的变化。

（7）风电场接入系统方式、电气主接线改变。这种改变由于接入系统手续需要重新办理，最直接的结果是将引起接入系统工程的延迟，从而引起整个工程投产的延期。

（8）升压站站址或范围改变。此变更可能导致工程建设用地规划的调整，必须慎重。

（9）升压站主体建筑物结构形式变化。此变更可能导致工程量变化，如果施工图需要报规划部门审查，需重新审查。

（10）升压站主要设备型式变化。如高压配电设备布置、主变压器型式、无功补充容量或型式等改变，这些变化将导致升压站总体布置、设备基础设计甚至升压站范围的变化。

（11）环境保护和水土保持工程措施的重大变化。此变更将导致环境保护和水土保持的重新审批，导致工程建设费用增加，并可能导致工程建设进度的延迟。

（12）征地范围调整及重要实物指标的较大变化。此变更将导致项目建设用地和征地补偿的调整。

3.6.4.3 设计变更的提出

重大设计变更必须由建设单位提出，即使是因为设计失误或施工错误造成的变更，由当事单位报告建设单位，经建设单位评估后提出设计变更，并按规定程序办理变更手续。建设单位、设计单位、监理单位和施工单位均可提出一般设计变更，经建设单位批准后按规定程序实施。

需要指出的是国家有关部门明确要求：严禁借设计变更变相扩大工程建设规模、增加建设内容，提高建设标准；严禁借设计变更，降低安全质量标准，损害和削弱工程应有的功能和作用；严禁分解设计变更内容，规避审查。

3.6.4.4 设计变更管理程序

1．重大设计变更

对于重大设计变更，正式提出前建设单位应与设计、监理和施工单位进行沟通，内部按其公司管理流程进行初步评估后，要求设计单位提出设计变更文件，这些文件的主要内容包括：

（1）工程概况。

（2）重大设计变更的缘由和必要性、变更的项目和内容、与设计变更相关的基础资料及试验数据。

（3）设计变更与原勘察设计文件的对比分析。

（4）变更设计方案及原设计方案在工程量、工程进度、造价或费用等方面的对照清单和相应的单项设计概算文件。

（5）必要时，还应包含设计变更方案的施工图设计及其施工技术要求。

建设单位收到设计变更文件后，内部一般要进行评审，评审通过后按规定程序报相关部门审查，得到批复后再有设计单位出设计变更施工图，经过设计交底和图纸会审后由施工单位实施。

2．一般设计变更

一般设计变更只要经建设单位批准后，由设计单位出变更通知单，经监理单位审查后即可由施工单位实施。

3.6.5 设计代表管理

在工程建设期间，风电场勘察设计单位应当派常驻设计代表，在工地参与工程建设。对于大型风电场工程及海上风电场工程，设计单位应成立设计代表处（组），并任命设计代表处（组）长，由于项目设计总工程师对项目比较了解，同时对设计团队有较强的协调能力，一般由项目设计总工程师担任设计代表处长或组长较为合适，如果项目设计总工程师确实不能常驻现场，也可以要求设计单位任命一位副处（组）长常驻现场，负责设代处（组）的管理工作。现场服务的专业技术人员根据工程进度派遣，负责本专业的现场配合工作。风电场工程一般不要求设立设代处（组），但要求有设计代表常驻工地，设计代表至少应为本项目主要专业的主设人员。

设计代表的职责主要有：

（1）设计代表为设计单位派驻施工现场的全权代表，行使施工现场设计技术和质量管理职责。此职责主要是重点了解施工进度及质量情况，并做好记录。发现问题及时向业主反映，发现重大施工质量问题或不按设计图纸施工时，必须书面向业主和监理单位反映。若业主和监理不予解决，设代处（组）可以以备忘录的形式提交业主和监理单位。

（2）在施工现场负责地质交底、基础验槽、设计交底、设计变更、现场配合、参与基础和隐蔽工程验收、配合工程质量检查及安全鉴定、协助项目业主解决重大工程技术问题等工作。

现场配合的主要工作为参加业主、监理及施工单位的有关会议，听取并研究工程施工对设计的要求，解决施工过程中的设计问题、技术难题；主动征求业主、监理及施工单位对设计工作的意见，协调解决施工过程中发现的设计问题，对重大技术问题一般应上报设计单位本部研究解决。

配合工程质量检查的工作之一是配合电力工程建设质量监督，设计代表应在电力质检各个阶段准备设计汇报材料并参加电力质检。

项目建设单位要将设计代表处（组）及设计代表作为设计管理的一部分纳入工程建设管理，设计单位应建立设计代表处（组）及设计代表管理制度和工作程序，在工地服从建设单位的统一管理，同时建设单位也应为设代人员在工作、生活和交通方面给予帮助和便利。

3.6.6 设计进度管理

建设单位与设计单位签订勘测设计合同时，一般会规定供图计划，设计单位应严格按供图计划和施工进度提供施工图。建设单位也要配合设计及时提交或督促相关单位及时提交勘察设计所需的资料，特别是设备厂家技术资料。为保证厂家资料及时、准确，一方面建设单位应及时组织招标，确定设备供应商；另一方面，建设单位要及时组织审查，必要时召开设计联络会，集中解决可能存在的设计接口问题。在风电场工程管理中，由于除风电机组外的风电场设备技术并不复杂，常有建设单位因不重视设计联络和协调而造成建设单位和设计单位不能按工程进度供图并相互指责的现象。常见的情况是，设计资料提交较晚或来回修改较多，设计人员没有合理的设计周期，给工程施工造成困扰。

3.6.7 设计优化

设计优化往往能带来工程建设成本的降低，设计优化是通过新技术、新材料的使用，降低工程量或替代成本高的材料，从而降低工程建设成本。如优化风电机组的塔筒设计和基础设计等，都可能达到设计优化的目的。通过多个设计方案的综合比选，寻找最优方案，可以达到降低成本和加快施工进度的目的，如风电场微观选址、风电场内道路路径选择都可以通过多方案比较达到设计优化的目的。设计单位要有良好的职业精神主动进行设计优化，建设单位也要采取一定的奖励措施鼓励设计优化，比较多见的是限额设计、优化提成。在设计优化方面，工程建设管理者要营造一种建设单位、设计单位以及施工单位多赢的局面。