建筑裝配式在變電站工程中的應用

宋藝

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建筑裝配式在變電站工程中的應用

宋藝

（中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司，福建 福州 350003）

隨著近年來國內裝配式建筑的現代工業技術迅猛發展，建筑裝配式不僅應用在住宅建筑中，同時也大量應用在電力工程中。對國內變電站工程建構筑物的實際應用案例研究，從建設工程的影響因素方面加以分析，并歸納總結裝配式技術在實際的工程運用中存在的突出問題，探討建筑裝配式在變電站工程中的應用。

建筑裝配式；變電站；電力工程；應用

1845年，德國人生產出第一件混凝土預制構件，至此開啟了裝配式建筑的發展歷史。裝配式建筑就是建筑物的構配件在工廠里生產，運輸到現場組裝，建造房屋像搭積木一樣。這種建造模式改善了工人的勞動環境，提高了工程施工質量，減少了環境污染，提高了建造速度。我國2015年出臺的《中共中央國務院關于加強城市規劃建設管理工作的若干意見》提出，“力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%”，根據政府對建筑業的發展計劃，國家電網也提出了工業化、模塊化、標準化的裝配式是今后電力工程建設發展的主要方向。

1 建筑裝配式在變電站工程中的應用

1.1 在變電站建筑上的應用

建筑裝配式也被稱為“PC建筑”。其基本的表現形式為工廠預制PC建筑構件，現場組裝拼接。安裝現場如同工廠生產線的延續，工人按照標準化、精細化工藝進行安裝，提升了工程精細化程度。PC裝配式建筑在20世紀初期已被歐美及日韓等發達國家廣泛使用，并形成了一整套完整的建筑體系及產業化渠道。

2000年以后，國內的變電站開始嘗試著將裝配式結構應用到變電站中，之后全國各省的電網均有數個裝配式變電站投入建設。2010年以后，福建省的部分地區也開始建設一批裝配式變電站的試點工程，在不斷摸索中，也積累了很多經驗和成果。裝配式工程的建筑主體結構大部分采用鋼結構，墻體多采用ALC板（蒸壓加氣混凝土墻板）或AS板，工程應用中明顯縮短了建設周期，提升了經濟效益，填補了福建電網在裝配式變電站建設方面的空白，同時也為深入貫徹福建電網關于建設綠色電網指引了方向。

尤其是在城市戶內變電站中的應用是非常廣泛的。城市戶內變電站選址位置特殊，有些變電站處在城市的黃金地帶。鑒于城市用地緊張，變電站的設備都放置在一棟建筑物內。施工階段，按照以往的傳統建造方式，工期較長，施工噪音大，施工引起的粉塵對周邊的居民生活干擾較大。建造方式改為裝配式建筑后，大大縮短了建設工期，同時減少了對周圍環境的污染以及對居民的干擾。在建和已建的廈門某裝配式變電站建筑如圖1所示。

圖1 在建和已建的廈門某裝配式變電站建筑

裝配式變電站的建筑外墻板經過應用后證明，選用AS（纖維混凝土輕型方孔板）裝配式墻板比較經濟合理，這種AS墻板的保溫、隔熱、防火性能均較好，耐火極限最大可達4.5 h。同時墻板的裝飾性也很好，外墻AS板外觀可以達到清水混凝土的質感，也可以做成有其他質感的外觀效果，質感厚重大氣，可以直接作為外墻體和外飾面使用，不需要做外裝飾處理。這種AS墻板由于防水防火性能優越，也可以用于裝飾露天防火墻和圍墻。

1.2 在變電站圍墻上的應用

以往變電站的圍墻有實體圍墻和鏤空的鐵藝欄桿圍墻兩種方式。實體圍墻傳統上都是采用實心磚砌筑或者大砌塊砌筑的，外觀不具備裝飾性，表面必須做二次抹灰粉刷處理。這樣的施工工序費時又費工，表面的粉刷層在現場濕作業施工時，施工質量很難控制，時間久了，外飾面還會出現裂紋，影響觀感。

而裝配式混凝土預制板，在質量上和工藝上已經有了很大的提高，工廠化生產、模具精度提高，使得構件的尺寸精準、外觀美觀平整光滑。外表工藝程度已完全達到清水混凝土的觀感效果。同時，混凝土預制板圍墻的厚度更加薄，預制混凝土板運輸到現場后，僅需拼裝、插接就可以完成作業，達到使用要求。不需要做表面處理，避免了現場的濕作業。這種裝配式建筑圍墻強度滿足要求，施工時間不受天氣的影響；工期短，裝配式建筑的優勢得到了充分體現。同時，圍墻作為模塊化設計，模具類型不多，個性化的模塊較少，非常適合工廠預制生產。

實際工程中，裝配式圍墻的應用越來越多，外觀和質量都得到一致的認可。已建南平某變電站的裝配式圍墻如圖2所示。

圖2 已建南平某變電站的裝配式圍墻

1.3 在變電站站內溝道上的應用

變電站內的傳統溝道結構都是磚砌、素混凝土現澆或者是鋼筋混凝土現澆的方式。現場砌筑工序作業時間久。由于整個變電站場地都鋪設著電纜溝，施工作業面比較大，與其他施工作業交叉干擾，所以往往影響到整個工程的施工工期。磚砌的和素混凝土砌筑的溝道，壁厚受材料制約，都比較厚。目前我國土地資源緊缺，變電站圍墻內的整體布局不斷優化整合，圍墻內的用地越來越小。在這樣的環境下，厚的溝壁占用空間多，顯得不是很經濟合理。

然而，裝配式的電纜溝道，在溝壁的厚度上做了很好的改進。同樣寬度和深度的電纜溝，溝壁厚度僅為原來溝壁厚度的1/3～1/2.裝配式電纜溝溝壁及底板均為鋼筋混凝土結構，溝道的整體強度和安全性均達到計算要求。裝配式電纜溝道按照同一種長度，不同的寬度、深度規格，僅有少量的不規格長度，在工廠里用模具，事先大批量預制好，直接運輸到現場拼裝。施工現場作業時間短，這樣不會影響施工現場其他工序的作業，同時，在進場時間的安排上也更加靈活。

在裝配式電纜溝道圖紙設計階段，溝道壁上的留孔、留洞的位置都必須事先確定好，在工廠里預制時，盡量把這些留孔、留洞預留好，避免現場打洞破壞溝道的受力結構。

福建南平地區的同心220 kV變電站，工程中就采用了這種預制的裝配式電纜溝，有效地縮短了工期。實際現場做好的裝配式溝道，在外觀和質量上都符合設計要求。已建成的南平某變電站的裝配式電纜溝如圖3所示。

圖3 已建成的南平某變電站的裝配式電纜溝

2 建筑裝配式運用中存在的問題

2.1 外掛墻板的防火、防腐、隔音、保溫、抗壓問題

預制的墻板由于本身材料的組成和厚度，要在能保溫隔熱情況下，還要同時滿足防火、防腐、抗壓的性能，與傳統的砌體相比，需要考慮更多的處理方式。

2.2 設計難度較大

目前國內還沒有完整的裝配式建筑的規范指導體系，基本上還是沿用傳統的現澆混凝土結構，這種結構體系在國內已經非常成熟。而裝配式建筑的設計還處在發展階段，從項目的全壽命周期出發，要想降低工程成本，必須配合BIM技術，這些對于設計來說是有一定難度的。

2.3 運輸安裝問題

由于裝配式建筑的建造流程是工廠預制，現場拼裝。工廠里預制的大尺寸預制構件，在工廠和施工現場之間的轉移需要啟用大型運輸工具和起吊安裝設備，對于經濟不發達地區，設備的租用等會無形增加工程成本。

2.4 工程投資受裝配率的影響，經濟優勢不明顯

目前，我國建筑市場上做預制構件的廠家并不是很多，價格上還沒有太大的競爭力。同時，在運輸工具和安裝設備上資金投入較大。并且，從設計初期，構件廠、水電專業、施工方都必須提前介入。在整個工程的裝配率不是很高的情況下，人工成本、建筑耗材等的節省不是很明顯，但是又必須由擁有較高技術水平的專業人員來完成，這些都增加了工程造價。

3 結束語

裝配式建筑是綠色生態發展在建筑業中的一個體現，也是節能減排的時代要求。我國的裝配式建筑在整個建筑業里的占有率同西方發達國家相比偏低。當今，國家出臺激勵政策，提倡建筑業轉型升級，大力推廣建筑工業化。這正是一個契機，響應國家政策，投入人力、物力深入研究，解決裝配式建筑存在的實際問題。

目前全國以及福建一些地區的變電站中，已建有一批代表性的預制裝配式工程項目和示范工程。未來工業建筑的工業化、裝配化、模塊化是必然的發展趨勢，會以質量和效益為中心發展方向，也是變電站工程發展的終極目標。因此，建筑裝配式在變電站工程中的應用前景十分廣闊。

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2095－6835（2018）24－0144－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.144

宋藝（1969—），女，一級注冊建筑師，主要從事電力工程建筑及總圖方面的設計工作。

〔編輯：嚴麗琴〕