110kV北區(qū)變電站綜合配電樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選型

倪震

摘要：按照國(guó)家電網(wǎng)公司“智能變電站技術(shù)導(dǎo)則”、“智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范”的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合業(yè)主開展的“創(chuàng)建國(guó)家電網(wǎng)綠色示范工程”，展開對(duì)110kV北區(qū)變電站綜合配電樓（主體結(jié)構(gòu)為裝配式鋼結(jié)構(gòu)）圍護(hù)結(jié)構(gòu)（內(nèi)、外墻墻板）的研究和設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：墻板對(duì)比；墻板選型

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）14-146-01

前言

筆者針對(duì)蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土（ALC板）、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板（GRC板）、金屬巖棉夾芯板（LCF板）、蒸壓素纖維水泥板（FC板）、丙烯腈一苯乙烯板（AS板）開展力學(xué)性能、保溫性能、隔音性能、防火性能、抗?jié)B性能和經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比分析，探究五種墻板性能差異，并針對(duì)110kV北區(qū)變電站的具體特點(diǎn)，確定建筑物墻板的選型。

1蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板（ALC板）

質(zhì)量輕，為普通混凝土的1/4，黏土磚的1/3；強(qiáng)度大，其立方體抗壓強(qiáng)度>4MPa；具有一定的可轉(zhuǎn)動(dòng)性，墻體抗震性能優(yōu)越；耐久性很好，不易風(fēng)化，防蟲、防蟻、防蝕；隔音、吸音性能好，可降低噪音40.8dB～45.8dB；耐磨性稍差。保溫隔熱性能是普通混凝土的10倍，200mm板厚傳熱系數(shù)S=0.75W/m²·k。作為不燃硅酸鹽材料，熱阻系數(shù)高，具有很高的耐火性，在高溫和明火下均不產(chǎn)生有害氣體；100厚板墻耐火極限3.2h。混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑都可以采用。墻體占用空間小、得房率高，尤其適用于跨度或開間較小的房間。應(yīng)用較廣，價(jià)格便宜（700-900元/m²），本身不帶裝飾面，現(xiàn)場(chǎng)有刷涂料等二次裝修費(fèi)用。

2玻璃纖維增強(qiáng)水泥板（GRC板）

重量輕；抗拉、抗彎、抗沖擊性能優(yōu)良；復(fù)合外墻板防水性能不好，潮濕環(huán)境下強(qiáng)度下降；復(fù)合外墻板保溫隔熱性能良好，200mm板厚傳熱系數(shù)約為S=0.9W/m²·k；外層均采用GRC水泥保護(hù)層，厚度可達(dá)6-10mm，并且自帶防火隔離層。防爆性能一般，且局部易破損。主要用于多層民用建筑的分戶墻、廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)隔墻，以及工業(yè)建筑的非生產(chǎn)部位。價(jià)格適中（700～800元/m²），現(xiàn)場(chǎng)有刷涂料等二次裝修費(fèi)用；板材局部易破損，存在一定的維護(hù)成本。

3金屬巖棉夾芯板（LCF板）

板巖棉纖維是立向受力，具有較高的剪切強(qiáng)度；巖棉本身為一種較好的吸聲材料，具有較好的聲學(xué)性能；強(qiáng)度不夠好，其面材為壓型鋼板；防水性能較差。保溫隔熱性能較好，200mm板厚傳熱系數(shù)S=0.588W/m²·k。板芯材屬不可燃材料，經(jīng)實(shí)測(cè)的耐火極限為2h。適用于多種大型工業(yè)廠房、公共建筑的屋面及墻體，特別適用于對(duì)建筑外立面要求較高的大型商業(yè)建筑及民用建筑的外圍護(hù)材料。綜合性能較好，價(jià)格最貴（1400～1600元/m²），后期板材耐久性較好，維護(hù)成本低。

4纖維增強(qiáng)水泥板（FC板）

質(zhì)量輕、高度強(qiáng)，密度為1.64g/cm³，抗折強(qiáng)度為15～20MPa；環(huán)保性好：100%不含石棉，不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體或輻射；防水防潮性能好：濕漲率、干縮率低，防水性能良好，防潮、防霉性能頗佳；只能作為覆面板，不能獨(dú)自用作墻體，需灌人輕質(zhì)混凝土而形成的實(shí)心輕質(zhì)墻體。215mm板厚傳熱系數(shù)：作外墻時(shí)，傳熱系數(shù)S=0.955W/m²·k；作內(nèi)墻時(shí)，傳熱系數(shù)S=0.896W/m²·k。隔熱性能好，具有良好的保溫性能，可廣泛用于對(duì)隔熱性能要求高的建筑場(chǎng)所。價(jià)格適中（1000～1100元/m²），現(xiàn)場(chǎng)有刷涂料等二次裝修費(fèi)用；板材局部易破損，存在一定的維護(hù)成本。

5苯乙烯-丙烯腈板材（AS板）

具有很強(qiáng)的承受載荷的能力、抗化學(xué)反應(yīng)能力、抗熱變形特性和幾何穩(wěn)定性；中空擠出一次成型能有效避免板材斷裂和脫落的發(fā)生，最大限度保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全；板材質(zhì)地緊密，表面吸水率低，無(wú)需二次處理，有極強(qiáng)的抗凍融性，使用壽命更加耐久。傳熱系數(shù)：S=2.22W/m²·k，保溫隔熱性能一般，需要內(nèi)襯巖棉以增加保溫效果，經(jīng)測(cè)算AS板+100厚保溫巖棉其傳熱系數(shù)可控制在S=0.39W/m²·K。防火性能好，經(jīng)實(shí)測(cè)100厚的AS裝配式墻板的耐火極限為4.5h。混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)建筑都可以采用，考慮到龍骨預(yù)埋件的焊接安裝，比較適用于鋼結(jié)構(gòu)。價(jià)格較高（1000～1200元/m²），AS全干作業(yè)且施工安裝效率高，不存在二次裝修費(fèi)用。耐久性較好，維護(hù)成本低。

6墻板選型結(jié)論

6.1丙烯腈一苯乙烯板的載荷能力、抗化學(xué)腐蝕性能以及幾何穩(wěn)定性使其適用壽命更加耐久，同樣條件下其防火性能優(yōu)于ALC板，但需要內(nèi)襯巖棉增加保溫效果。蒸壓加氣混凝土板價(jià)格便宜，各方面性能也較優(yōu)，但是耐磨性較差。玻璃纖維增強(qiáng)水泥板和纖維增強(qiáng)水泥板重量輕、強(qiáng)度高、易于搬運(yùn)和施工，在建筑工程中比較適用于非承重的內(nèi)墻部位。金屬巖棉夾芯板的綜合性能較好，一般適用于對(duì)建筑外立面要求較高的商業(yè)建筑及民用建筑的外圍護(hù)材料。

6.2金屬巖棉夾芯板的價(jià)格最高，丙烯腈-苯乙烯板（AS板）比ALC板和FC板略貴，但是ALC板和FC板表面無(wú)法直接作為外飾面，需要再作處理，且變電站投運(yùn)后存在局部凹陷、破損以及防水性能較差等現(xiàn)象，后期存在一定的維護(hù)成本；AS板外墻板為混凝土清水色飾面，可作為墻體和外飾面使用，不需要做額外的外裝飾免除后期維護(hù)，節(jié)約維護(hù)成本同時(shí)縮短工期。

綜合考慮五種墻板各方面性能和經(jīng)濟(jì)性，提出適合110kV北區(qū)變電站的圍護(hù)結(jié)構(gòu)選型：外墻采用丙烯腈一苯乙烯板內(nèi)襯巖棉保溫層。作為“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”試點(diǎn)的該變電站設(shè)計(jì)，目前已進(jìn)入工程實(shí)施階段并將為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮積極作用。