装配式建筑在变电站的运用

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1845年，德国人生产出第一件混凝土预制构件，至此开启了装配式建筑的发展历史。装配式建筑就是建筑物的构配件在工厂里生产，运输到现场组装，建造房屋像搭积木一样。这种建造模式改善了工人的劳动环境，提高了工程施工质量，减少了环境污染，提高了建造速度。我国2015年出台的《中共中央国务院关于加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出，“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”，根据政府对建筑业的发展计划，国家电网也提出了工业化、模块化、标准化的装配式是今后电力工程建设发展的主要方向。

1建筑装配式在变电站工程中的应用

1.1在变电站建筑上的应用

建筑装配式也被称为“PC建筑”。其基本的表现形式为工厂预制PC建筑构件，现场组装拼接。安装现场如同工厂生产线的延续，工人按照标准化、精细化工艺进行安装，提升了工程精细化程度。PC装配式建筑在20世纪初期已被欧美及日韩等发达国家广泛使用，并形成了一整套完整的建筑体系及产业化渠道。2000年以后，国内的变电站开始尝试着将装配式结构应用到变电站中，之后全国各省的电网均有数个装配式变电站投入建设。2010年以后，福建省的部分地区也开始建设一批装配式变电站的试点工程，在不断摸索中，也积累了很多经验和成果。装配式工程的建筑主体结构大部分采用钢结构，墙体多采用ALC板（蒸压加气混凝土墙板）或AS板，工程应用中明显缩短了建设周期，提升了经济效益，填补了福建电网在装配式变电站建设方面的空白，同时也为深入贯彻福建电网关于建设绿色电网指引了方向。尤其是在城市户内变电站中的应用是非常广泛的。城市户内变电站选址位置特殊，有些变电站处在城市的黄金地带。鉴于城市用地紧张，变电站的设备都放置在一栋建筑物内。施工阶段，按照以往的传统建造方式，工期较长，施工噪音大，施工引起的粉尘对周边的居民生活干扰较大。建造方式改为装配式建筑后，大大缩短了建设工期，同时减少了对周围环境的污染以及对居民的干扰。装配式变电站的建筑外墙板经过应用后证明，选用AS（纤维混凝土轻型方孔板）装配式墙板比较经济合理，这种AS墙板的保温、隔热、防火性能均较好，耐火极限最大可达4.5h。同时墙板的装饰性也很好，外墙AS板外观可以达到清水混凝土的质感，也可以做成有其他质感的外观效果，质感厚重大气，可以直接作为外墙体和外饰面使用，不需要做外装饰处理。这种AS墙板由于防水防火性能优越，也可以用于装饰露天防火墙和围墙。

1.2在变电站围墙上的应用

以往变电站的围墙有实体围墙和镂空的铁艺栏杆围墙两种方式。实体围墙传统上都是采用实心砖砌筑或者大砌块砌筑的，外观不具备装饰性，表面必须做二次抹灰粉刷处理。这样的施工工序费时又费工，表面的粉刷层在现场湿作业施工时，施工质量很难控制，时间久了，外饰面还会出现裂纹，影响观感。而装配式混凝土预制板，在质量上和工艺上已经有了很大的提高，工厂化生产、模具精度提高，使得构件的尺寸精准、外观美观平整光滑。外表工艺程度已完全达到清水混凝土的观感效果。同时，混凝土预制板围墙的厚度更加薄，预制混凝土板运输到现场后，仅需拼装、插接就可以完成作业，达到使用要求。不需要做表面处理，避免了现场的湿作业。这种装配式建筑围墙强度满足要求，施工时间不受天气的影响；工期短，装配式建筑的优势得到了充分体现。同时，围墙作为模块化设计，模具类型不多，个性化的模块较少，非常适合工厂预制生产。实际工程中，装配式围墙的应用越来越多，外观和质量都得到一致的认可。

1.3在变电站站内沟道上的应用

变电站内的传统沟道结构都是砖砌、素混凝土现浇或者是钢筋混凝土现浇的方式。现场砌筑工序作业时间久。由于整个变电站场地都铺设着电缆沟，施工作业面比较大，与其他施工作业交叉干扰，所以往往影响到整个工程的施工工期。砖砌的和素混凝土砌筑的沟道，壁厚受材料制约，都比较厚。目前我国土地资源紧缺，变电站围墙内的整体布局不断优化整合，围墙内的用地越来越小。在这样的环境下，厚的沟壁占用空间多，显得不是很经济合理。然而，装配式的电缆沟道，在沟壁的厚度上做了很好的改进。同样宽度和深度的电缆沟，沟壁厚度仅为原来沟壁厚度的1/3～1/2.装配式电缆沟沟壁及底板均为钢筋混凝土结构，沟道的整体强度和安全性均达到计算要求。装配式电缆沟道按照同一种长度，不同的宽度、深度规格，仅有少量的不规格长度，在工厂里用模具，事先大批量预制好，直接运输到现场拼装。施工现场作业时间短，这样不会影响施工现场其他工序的作业，同时，在进场时间的安排上也更加灵活。在装配式电缆沟道图纸设计阶段，沟道壁上的留孔、留洞的位置都必须事先确定好，在工厂里预制时，尽量把这些留孔、留洞预留好，避免现场打洞破坏沟道的受力结构。福建南平地区的同心220kV变电站，工程中就采用了这种预制的装配式电缆沟，有效地缩短了工期。实际现场做好的装配式沟道，在外观和质量上都符合设计要求。

2建筑装配式运用中存在的问题

2.1外挂墙板的防火、防腐、隔音、保温、抗压问题

预制的墙板由于本身材料的组成和厚度，要在能保温隔热情况下，还要同时满足防火、防腐、抗压的性能，与传统的砌体相比，需要考虑更多的处理方式。

2.2设计难度较大

目前国内还没有完整的装配式建筑的规范指导体系，基本上还是沿用传统的现浇混凝土结构，这种结构体系在国内已经非常成熟。而装配式建筑的设计还处在发展阶段，从项目的全寿命周期出发，要想降低工程成本，必须配合BIM技术，这些对于设计来说是有一定难度的。

2.3运输安装问题

由于装配式建筑的建造流程是工厂预制，现场拼装。工厂里预制的大尺寸预制构件，在工厂和施工现场之间的转移需要启用大型运输工具和起吊安装设备，对于经济不发达地区，设备的租用等会无形增加工程成本。

2.4工程投资受装配率的影响，经济优势不明显

目前，我国建筑市场上做预制构件的厂家并不是很多，价格上还没有太大的竞争力。同时，在运输工具和安装设备上资金投入较大。并且，从设计初期，构件厂、水电专业、施工方都必须提前介入。在整个工程的装配率不是很高的情况下，人工成本、建筑耗材等的节省不是很明显，但是又必须由拥有较高技术水平的专业人员来完成，这些都增加了工程造价。

3结束语

装配式建筑是绿色生态发展在建筑业中的一个体现，也是节能减排的时代要求。我国的装配式建筑在整个建筑业里的占有率同西方发达国家相比偏低。当今，国家出台激励政策，提倡建筑业转型升级，大力推广建筑工业化。这正是一个契机，响应国家政策，投入人力、物力深入研究，解决装配式建筑存在的实际问题。目前全国以及福建一些地区的变电站中，已建有一批代表性的预制装配式工程项目和示范工程。未来工业建筑的工业化、装配化、模块化是必然的发展趋势，会以质量和效益为中心发展方向，也是变电站工程发展的终极目标。因此，建筑装配式在变电站工程中的应用前景十分广阔。