装配式建筑在变电站中的应用

装配式建筑在变电站中的应用

作者：刘舒 张宇峰 张月

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第34期

【摘要】智能变电站的技术发展推动了变电站土建设计理念的更新，预制装配式理念是智能变电站土建设计的核心和亮点，变电站建筑物通过采用预制装配式，提高了土建工程的质量和效率。本文对装配式建筑物的特点和分类以及在变电站中的应用进行了分析论述，意在今后的工程建设中有借鉴意义。

【关键词】智能变电站；装配式建筑物； 一、概述

2012年初，国家电网公司启动了新一代智能变电站的研究工作，提出了新一代智能变电站概念设计，以“系统高度集成、结构布局合理、装备先进使用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标，以功能需求为导向，远近结合，既有创新，又有可操作性。新一代智能变电站从被动的选择已有产品向主动引导设备研制转变，构建以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息的特色。

智能变电站的技术发展推动了变电站土建设计理念的更新，新一代智能变电站土建方案呈现出了新的技术特征，形成 “建筑物设备化”和“建、构筑物装配化”的趋势，体现了变电站“两型一化”中“工程建设工业化”的建设理念。 二、装配式建筑的特点

装配式建筑实现了建筑构件的标准化、工业化和产业化。构件在工厂生产，有固定模具，提高了产品精度，使产品更加标准化、规范化和集成化，技术标准更易于统一，以模数化构建标准化；由于构件标准化、工厂化生产，运送到工地就可以安装施工，即以标准化推动工业化；在工业化不断发展摸索的过程中，进而避免缺陷、减少浪费、提高效益，逐渐形成装配式结构体系，以工业化促进产业化。

装配式建筑是绿色、环保、低碳、节能型建筑。装配式建筑由干式作业取代了湿式作业，现场施工作业量和污染排放量明显减少，与传统施工方法相比，建筑垃圾大量减少，最大程度地降低了对周边环境的污染。

装配式建造模式与传统建造模式相比，不仅节约了人力资源，提高施工工艺水平，缩短了工期，简化工艺流程，统一工艺标准，同时提高机械化施工应用范围，降低现场安全风险，进一步提高了智能变电站建设的质量和效率，也提高了变电站建设的安全、优质、高效、节能、环保等各项指标。

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三、装配式建筑分类

装配式建筑的构件都在工厂加工制作，再运至现场，完成组装。具有施工速度快，建设周期短，节约劳动力的优势。目前常见的形式有：砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑。

3.1 砌块建筑

砌块建筑是用预制的块状材料砌成墙体的建筑，适于建造3～5层建筑。如提高砌块强度或配置钢筋，还可适当增加层数。砌块建筑适应性强，生产工艺简单，施工简便，造价较低，还可利用地方材料和工业废料。建筑砌块有大、中、小之分。小型砌块适于人工搬运和砌筑，工业化程度较低，灵活方便，使用较为广泛；中型砌块可选用小型机械吊装，具有一定的工业化程度；大型砌块现已被预制大型板材所代替。 3.2板材建筑

由预制的大型内外墙板、楼板和屋面板等板材装配而成，又称大板建筑。它是工业化体系建筑中全配送式建筑的主要类型。板材建筑可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和提高抗震能力。板材建筑的内墙板多为钢筋混凝土的实心板或空心板；外墙板多为带有保温层的钢筋混凝土复合板，也可用轻骨料混凝土、泡沫混凝土或大孔混凝土等制成带有外饰面的墙板。建筑内的设备常采用集中的室内管道配件或盒式卫生间等，以提高装配化的程度。

3.3盒式建筑

从板材建筑的基础上发展起来的一种装配式建筑。这种建筑工厂化的程度很高，现场安装速度快。工厂不仅完成建筑的结构部分，而且内部装修和设备等一概配置齐全。盒子吊装完成、接好管线后即可使用，实现了即插即用。 3.4骨架板材建筑

由预制的骨架和板材组成。承重骨架一般多为重型的钢筋混凝土结构，也有采用钢和木作成骨架和板材组合，常用于轻型装配式建筑。骨架板材建筑结构合理，可以减轻建筑物的自重，内部分隔灵活，适用于多层和高层的建筑。 四、装配式建筑在变电站中的应用

在目前的四种主要的装配式建筑的形式中，板材建筑以其加工简单、便于安装、适用性强的特点，成为工业化体系建筑中全配送式建筑的主要类型。通过对现有变电站的调查，结合变电站对建筑物的工艺要求，板材建筑正逐步替代砌块建筑成为变电站装配式建设的主要形式。

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由于钢材强度高、自重轻、整体刚性好、进行机械化程度高和专业化生产的特点，更符合装配式建筑的设计理念。故板材建筑的主体结构通常采用钢结构，结构型式采用钢框架或门式钢架。例如在国家电网“标准配送式智能变电站”依托工程中，各变电站建筑物结构型式大多为钢结构。

钢框架是指沿房屋的纵、横两个方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件所组成的结构体系。框架结构的梁柱宜采用刚性连接；某些情况下，为加大结构的延性，或防止梁与柱连接焊接的脆断，也有采取半刚性连接构造。 这种体系受力明确，平面布置灵活，构件易于标准化、定型化、装配化，制作安装简单，施工速度较快。

门式刚架属轻型钢结构的一个分枝，充分体现了轻钢结构轻型、快速、高效的特点，实现工厂化加工制作、现场施工组装、方便快捷、缩短建设周期，经济效益明显。适用于跨度为9～36m，柱距为6m，柱高为4.5～9m，不设吊车或设有起重量较轻吊车的单层工业厂房等等。

目前在新一代智能变电站中，二次设备所采用的预制舱结构为装配式“盒式建筑”的一种。预制式二次组合设备舱由舱体、二次设备、暖通、照明、消防、安防、图像等设备构成，舱内所有设备均在工厂内完成相关接线及调试工作，并作为1个整体或2～3个单体运输至现场。二次设备预制舱由厂家结合电气二次设备布置及功能要求设计制造完成。例如，重庆大石220kV变电站中全部继电器小室均采用预制舱形式，以箱房形式整体运输至工程现场，就位吊装于基础上，施工简便，安装方便。 结 论

智能变电站的技术发展推动了变电站土建设计理念的更新，预制装配式理念是智能变电站中土建设计的核心和亮点，变电站建筑物通过采用预制装配式，提高了土建工程的质量和效率。

本文论述了装配式建筑物的特点及主要形式，结合变电站装配式建筑应用情况，现阶段推荐变电站装配式建筑采用板式建筑，主体结构采用钢结构。装配式建筑实现了“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的目标，符合变电站“两型一化”的建设要求。 参考文献

[1] 盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践.通讯世界，2014，1

[2] 杨利生.装配式建（ 构） 筑物在标准配送式智能变电站中应用.山西建筑，2014.9：10-11

[3]卢家森，吴金虎，郑振鹏.庙三110kV变电站预制混凝土框架结构设计.建筑结构.2014.7 44-13

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