重型电气设备放置于变电站屋顶的做法,可以节省大量空间,是建设节能、环保、智能、紧凑型绿色变电站的体现,有利于达到“两型一化”变电站建设的要求,符合国家绿色工业建筑的需求。这种功能区叠放布置的做法有着广阔前景,然而屋面防水问题一直没有得到妥善解决,导致该做法没有大规模推广。通过对龙马220KV变电站、云蒙220KV变电站和东明220KV变电站屋面防水技术的调研与分析,指出变电站建筑承载重型设备屋面渗漏的主要原因。本文以河北武强220KV变电站为工程背景,针对调研分析容易发生渗漏的主要部位和主要原因,着重对其屋面混凝土结构的抗裂性能、屋面建筑构造防水及细部节点防水进行研究与探讨。利用大型通用有限元软件MIDAS建立了计算分析模型,分别对施工阶段和使用阶段的河北武强220KV变电站屋面混凝土结构进行有限元分析,找出屋面应力集中及变形较大的薄弱部位。根据分析结果,设计阶段,通过增强配筋和优化构造钢筋的布置,增强屋面混凝土结构的极限抗拉能力；施工阶段通过调整混凝土配合比和改善混凝土施工方式,减少混凝土的收缩,以提高屋面混凝土的抗裂抗渗性能。为提高屋面复合防水层的防水性能,设计了6个试件进行“升温—淋水—静置”循环试验,通过温度变形分析,防水层(由下至上)采用“单组分聚氨酯涂料防水层+聚合物防水砂浆层+热塑性聚烯烃防水卷材层”的组合形式,相互间变形协调性能最好。同时,对屋面设备基础及预埋螺栓等细部节点部位进行深化设计,以确保屋面整体防水的可靠性；对主要防水层的施工方式进行优化,特别强调聚氨酯涂膜防水层、聚合物砂浆找平层和热塑性聚烯烃高分子卷材防水层相互之间的粘结处理方式以及施工间隔时间的重要性。最后,对本文的研究内容和主要成果进行了总结,从屋面混凝土结构的设计、施工和屋面建筑构造整体防水的设计、施工两个方面,提出变电站建筑承载重型设备屋面综合防水技术的改进建议。