变电站装配式建筑物设计探索

刘丰

摘 要：社会经济和工业经济的快速发展，能源需求快速增长，解决人力资源日益短缺的矛盾，施工进度紧张，对电网建设工程质量和管理技术的水平要求越来越高，现有的电力变电站工程建设管理模式已不能完全满足这些新的技术要求。本文主要通过建筑装配式钢筋混凝土框架结构与大型钢结构的综合比较，并对建筑轻钢和阀门式结构刚架和大型钢结构框架的主要适用范围，分别进行了具体细分等方面进行了探索。

关键词：变电站、装配式、建筑物

1 概述

装配式工程变电站设计是为了学习贯彻国家变电站工程建设项目的全周期寿命和长周期典型设计以及改造施工技术理念，遵循国家电网公司的“两型一化”工程变电站典型设计和改造施工技术指导方针，根据工程技术监督管理有关要求，在制定典型电站设计方案的根本基础上适时进行典型设计技术改进，优化电站平面布置和强化垂直结构设计。要有效控制降低施工足迹、建筑面积、投资、工期等成本指标，实行国际标准化建筑设计，装配式建筑施工，减少建筑管理操作难度和施工复杂性，降低建筑资源过度占用、环境影响，全面实施绿色工业化生产、机械化建筑施工，实现建筑资源利用节约、环境友好和绿色产业化，减少重大项目建设投资，实现城市工程建设各个项目全方位生命周期和各功能高度匹配、生命周期协调、成本平衡。

2 装配式变电站建筑物结构

变电站建筑的主要基本功能作用是合理布置、保护变电站设备，为人员及时提供设备维修和生产活动空间，属于现代工业节能建筑的应用范畴。变电站主體建筑按其功能主要用途又可分为一级通信室、一级辅助配电室和二级辅助性多功能配电室。目前，常用的各种装配式复合结构主要有三种装配式大型：钢筋混凝土复合结构、装配式大型钢板钢筋混凝土复合结构和装配钢结构。其装配式混凝土结构和钢结构对比如表1。

从以上表格中我们可以明显看出，新型钢筋混凝土主体结构自重较大，现场运输和吊装都比较困难。钢结构制造技术已比较成熟，运输简易组装方便，施工生产速度快，自重轻，抗震腐蚀性能好，然而，钢结构的整体抗腐蚀和耐火冲击能力较弱，在结构设计、制造、保护、安装等各个方面必须适当引起行业足够的高度重视。在实际的变电站建设中需要充分考虑建筑抗震性、施工速度、节能环保等诸多因素，对设计进行综合比较，确定最优的设计方案。

3 装配式变电站建筑物屋面

变电站建筑主体楼板和结构屋面板是变电站内部建筑主体构件，需要具有阻热隔音、防火、抗冲击等特殊性能。单（多）超高层结构钢桁梁框架结构房屋的主梁楼板结构体系由主梁楼板（包括屋顶）和梁楼板体系结构组成。楼盖主体结构不仅仅是一个承受和协调传递水平竖向重力荷载和纵横荷载的重要框架结构运动体系，而且在承受传递横向风荷载和传递地震横向荷载运动引起的主体水平横向荷载运动方面它也起着重要支撑作用，合理的进行楼盖主体结构框架布置设计可以有效地帮助提高楼盖框架结构的稳定抗侧框架刚度和稳定整排框架刚度，协调控制楼盖结构变形。目前建筑钢结构中常用的轻型屋面吊顶材料主要类型有空气蒸压罐、空气轻型框架混凝土吊顶屋面、钢骨轻型框架混凝土吊顶屋面板、异型钢桁架组合板、铝合金镁铝高锰合成五金屋顶楼面板、异型混凝钢板底桁架模板及砼现浇板、钢桁架楼面覆盖桥梁承重板、钢桁梁框架轻型混凝土桥梁组合板、预应力轻型混凝土桁架组合底模板等。从产品装配安全性能、施工管理方便性、结构使用耐久性、防腐耐蚀性能、防火净化性能、电缆和排水管道工程敷设、建筑美观等多个方面对各种装配式不锈钢屋面上盖的材料选择问题进行了高度综合性的考虑，钢桁梁框架上盖屋面板加工可直接采用压型铝合钢板框架底模或压型钢桁梁框架上盖屋面板钢支撑底模板加工现场灌浇，轻钢五金框架上盖屋面板加工可直接采用压型铝合钢板底模复合板或压型铝合钢镁铝锌锰合板五金屋盖平面板加工制作。

4 总结

考虑到变电站建设的经济效率和设计质量问题，分析和设计比较了变电站的主体装配式复合建筑和其他屋面建筑材料的主体结构成分类型。在大型装配式电力变电站中，推荐建设采用双层钢框架结构建筑形式的变电主控室和通信实验室、配电设备室等建筑。单层建筑一般采用轻型的拱门式和钢刚架建筑结构。多层建筑多采用钢框架结构，但其在设计、生产、防护、安装等方面的抗腐蚀、耐火能力受到了足够的重视。建筑物的外墙板材则推荐尽量采用压型不锈钢板和聚碳纤维复合水泥板，内墙装饰材料板则推荐尽量采用耐火石膏板。

参考文献：

[1] 左华楠，朱成.新型装配式钢筋绑扎平台在曲线段沉管中的应用[J].施工技术，2018（8）：58-61.

[2] 林洁 .装配式变电站与传统变电站的对比研究[J].广东土木与建筑，2020，（04）：59-6 1 .

[3] 汪玲，裴星洙，成张佳宁.双向耗能型阻尼器参数化分析及减震性能研究 [J].施工技术，2019（3）：129-134.