淺談變電站中建筑物結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)性分析

吳萌萌

摘要：通過對變電站中建筑物分別采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)正兩種方案的投資測算，并結(jié)合全壽命周期理論對方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，優(yōu)選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。為今后的方案比選積累經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：變電站；生產(chǎn)綜合樓；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)；全壽命周期

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）033-000-01

一、引言

為了加快推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)，遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟(jì)性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則，根據(jù)國家電網(wǎng)公司2013年大力推行“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)”，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站的理念，本文對鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對比分析，為今后變電站工程確定設(shè)計方案提供參考依據(jù)。

二、變電站中建筑物的結(jié)構(gòu)形式技術(shù)比較

目前我國變電站建筑物以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主。這種結(jié)構(gòu)施工的優(yōu)缺點主要有以下幾個方面：①鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的砂石材料量占總材料量的80%以上，這些材料取材方便，均可就地取材。②鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，可塑性強(qiáng)，可以滿足設(shè)計要求的尺寸和形狀。③現(xiàn)場施工效率低，施工工期長。現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系施工，多數(shù)工作主要由手工勞動完成，生產(chǎn)效率十分低下。再加上現(xiàn)場露天作業(yè)受自然條件影響，有可能使工程工期進(jìn)一步延長。④工程成本難以有效控制，由于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系的工序復(fù)雜，受外界干擾大，許多成本因素難以控制。而且，工期越長，影響成本的因素變化就越多，進(jìn)一步加大了成本控制的難度。

鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有如下優(yōu)點：①所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場拼接安裝，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可大大節(jié)約施工工期。 ②結(jié)構(gòu)自重非常輕，大大減少了上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的荷載，使得基礎(chǔ)截面減小，同時對地基承載力的要求也相應(yīng)降低。③抗震性能好：由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度，極有利于抗震。④鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保材料，壽命周期結(jié)束后可以回收利用，同時大大減少了砂、石、灰的材料用量。

三、變電站中建筑物的結(jié)構(gòu)形式經(jīng)濟(jì)比較

根據(jù)變電站建筑物的特點，以某220kV變電站綜合樓為例，通過對變電站中建筑物分別采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)正兩種方案的技經(jīng)投資測算，并結(jié)合全壽命周期理案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，優(yōu)選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。

鋼結(jié)構(gòu)綜合樓為三層層建筑物，地上兩層。采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，鋼筋桁架模板體系樓板、壓型鋼板有保溫屋面板、外墻采用保溫金屬墻板、內(nèi)墻采用預(yù)制輕骨料混凝土墻板；門采用鋼通風(fēng)門和防火門。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)綜合樓為三層層建筑物，地上兩層。采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋面板 、實體磚墻；外窗采用鋁合金斷橋窗，一層窗加鋁合金防盜網(wǎng)；部分房間采用防火門。

由表1-1可知，鋼結(jié)構(gòu)建筑工程費(fèi)較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的費(fèi)用增加31萬元，這主要原因是由于鋼結(jié)構(gòu)采用大量鋼材導(dǎo)致的費(fèi)用增加。

從全壽命周期成本角度來看，鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本費(fèi)用較鋼筋混凝土的費(fèi)用減少125萬元。（見表1-2）

鋼結(jié)構(gòu)建筑全壽命周期的成本節(jié)約的影響因素有以下幾點：

1.工期縮短，人工費(fèi)用節(jié)約：在相同施工條件下，鋼結(jié)構(gòu)建筑的柱、梁、樓板以及維護(hù)結(jié)構(gòu)，均采用工廠成品加工、現(xiàn)場安裝的施工工藝；較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，減少了施工現(xiàn)場濕作業(yè)和混凝土的養(yǎng)護(hù)工期，從而減少施工現(xiàn)場的人工投入，費(fèi)用節(jié)約43萬元。

2.建筑物各構(gòu)件的成品外表面均可達(dá)到要求的裝修效果，無需另做建筑裝修，較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)費(fèi)用節(jié)約21萬元。

3.建筑物達(dá)到使用年限60年后，鋼材可回收利用，費(fèi)用節(jié)約92萬元。

四、結(jié)語

從以上各方面的綜合分析，采用鋼結(jié)構(gòu)比采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益要好。同時分析結(jié)構(gòu)顯示采用鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效益主要來自于現(xiàn)場施工工期的縮小，以及材料的可回收利用方面可觀的經(jīng)濟(jì)價值。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雖然造價費(fèi)用相對較低，但是其施工工期相對較長，現(xiàn)場濕作業(yè)工序繁多，其綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益就顯得相對較低。

隨著我國變電工程建設(shè)的發(fā)展和鋼結(jié)構(gòu)整體技術(shù)水平的提升，變電站中采用鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益會越來越顯著。如果綜合考慮鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)性能和施工上的優(yōu)勢，采用鋼結(jié)構(gòu)勢必會成為變電站建設(shè)發(fā)展的主要趨勢。