淺析裝配式變電站土建設計

長治市容海智成電力勘測設計有限公司 岳愛民

變電站相比于其他建筑在建設過程中有更高含金量，在建設過程中需投入的經費也相應增加，其中，變電站的自身技術含量越高、設計越合理，其自動化程度越高，在日后的使用以及維修過程之中會更加方便便捷。但在建設的過程中，除考慮建筑本身的技術要求及技術特點外，在建設完成設計過程中應將相應的地理因素及人文因素考慮在其中，確保在建設完成之中建筑本身在后來的使用過程之中面臨更少的建設風險以及更少的建設壓力，使得變電站在建設及使用過程之中有著更高的產出比，提升建設的整體意義[1]。

傳統(tǒng)的變電站有全戶型及半戶內安裝變電站等多種建設形式，其目的就是最大程度減少由于外界條件對于變電站本身工作的影響，從而最大程度減少不確定因素對于整個系統(tǒng)的運行干擾，最大程度提升自身抗干擾能力，使得自身在未來使用過程之中有著更高的穩(wěn)定性以及貢獻性。此外，變電站在使用過程中往往面臨高額維修檢測費用，使得變電站在運行時有著更高的經濟壓力。不同類型的變電站在使用過程中可能要將不同的地理因素及其他人文因素考慮在其中，確保使用建設過程中有著最高的可行性及科學性。

1 裝配式變電站優(yōu)點

1.1 質量較高，成本較低

相比傳統(tǒng)變電站裝配式變電站有著更高的質量，在建設中可將工程造價降到相對較低，對于工程的開展起到十分關鍵的減壓作用，防止由于經費問題引發(fā)的停工現象。建設造價的產生會受多方面因素影響，其中工程設計結構對其造成的影響可分為直接作用和間接作用兩種。

直接的作用影響，指一些顯而易見的工程資金成本支出，包括對工程建設過程中需用到的建設材料進行選擇和購買的材料成本，以及復雜建設施工工作中需用到的各項機械設備的采購引入資金成本等各個工作環(huán)節(jié)的建設造價因素；間接造價影響因素是對建設施工工作所需要用到的機械設備后期使用過程中的維護和檢修，這些工作看似在建設施工過程中占比不大，也會對工程建設造價產生較大程度影響，不得不將這一點納入綜合考慮規(guī)劃方案中，這樣才能符合實際的建設施工造價管理。

1.2 施工效率高，工程較短

傳統(tǒng)變電站在建設過程中要根據設計按部就班地展開工程，這使得在建設過程之中不能同時開展各項建設任務，工期往往被拉得較長，但裝配式變電站在設計及建設過程中有絕對優(yōu)勢，在工期上能較傳統(tǒng)變電站縮短一倍。此外，傳統(tǒng)變電站還會將天氣等因素考慮在建設過程中，如出現天氣問題就會被迫停工，使很多工業(yè)化焊接及車間建設很難在這樣條件下按照預計時間內完成建設，使得后續(xù)在使用建設中有著更高的建設成本及建設風險。裝配式變電站有自身抗風險能力，很多建設工作不受天氣影響，對于工程的建設上有著更大的自主權及決定權。

1.3 節(jié)能效果好，可持續(xù)能力更強

我國近年來推出很多節(jié)約能源保護環(huán)境的方針策略和法律法規(guī)，為滿足國家的環(huán)保方面的規(guī)定，同時使嚴寒和寒冷地區(qū)的電業(yè)設備的熱環(huán)境得以改善，變電站設計過程中也有許多技術優(yōu)化，通過這些措施提高北方變電在冬季的能源利用率及晴天期間的采暖，使得嚴寒和寒冷地區(qū)變電站耗能過多問題得到根本性解決。居民住宅建筑中節(jié)能設計是極為繁瑣復雜的，特別是在嚴寒和寒冷地區(qū)，變電站極大程度地受到寒冷氣候的影響，采暖成為了節(jié)能設計中的一大問題。為滿足嚴寒和寒冷地區(qū)居民對于應對寒冷氣候保障室內溫暖的需求，采暖時間和能耗問題就必須著重處理和解決。此外，裝配式變電站有著自身很強的能源供應系統(tǒng)，減少了對于外界能源的依靠性，提升自身的續(xù)航能力，使得自身有著更高的可持續(xù)發(fā)展性[2]。

2 裝配式變電站土建設計原則

首先需考慮施工過程中的精細化管理。裝配式變電站的土建設計工作涉及到的施工建設環(huán)節(jié)極多，單靠相關的施工技術人員實地開展施工工作遠遠不夠，必須要有一個全套的精細化管理體系來保障施工工作的正常開展和進行。這就需要相關施工管理人員在實際土建設計工作的開展過程中，不斷地優(yōu)化調整和完善管理體制，從而能夠顯著提升每項施工環(huán)節(jié)的工作效率效果和質量水平。為保證整個項目的合理性及獲得最佳建造成本效果，在預制裝配式建筑設計過程中就應加大對于工程結構設計的理解，使得工程本身在完成建設的過程中投入更少的建筑成本，謀求最大的經濟效益。

其次，將工程造價考慮在實際設計建設過程中對工程開展有十分重要的意義。總體而言，建筑工程中的工程結構對實際工程造價的影響相當巨大，直接影響著在實際建造過程中關于所有建筑流程過程中的基本需求。為減少工程建設問題的出現，應根據連接標準化的要求，將建筑距離、跨度寬度和樓層高度進行組合和標準化。在建筑設計中，需遵循協調進行建筑的原則，以實現不同變電站、不同建筑都使用相同或相近的建筑元素。生產零件需標準化和批量化的使用，需更加穩(wěn)定的零件的質量，同時也減少生產的成本；通過有效的市場競爭，促進零部件生產水平得到有效的提高。

預制變電站很多建設與傳統(tǒng)建設方法存在不同，需在設計過程更加考慮變電站的生產過程、遠程傳輸、裝配方法和成品零件的位置設置，可結合項目特點、關鍵點和區(qū)域資源條件確定技術體系。在工廠建設中，單位必須根據業(yè)主的需要和生產裝配單位的實際情況，進行有意義的組合規(guī)劃。除正常使用的設計外，還應對施工段的脫模、傳聲和吊裝的不同階段都進行試驗，對預制構件的制造計算嚴謹，建設操作時注重主要操作點和設計版本的順序。

此外，建筑的實際建筑結構基礎對相應的建筑材料及建筑技術方面都會產生一定的影響。為保證整個項目的合理性及獲得最佳的建造成本效果，在工程實際設計過程中應加大對工程結構設計的理解，使建筑本身在完成建設過程中投入更少的建筑成本來謀求最大的經濟效益。與此同時，建筑質量也是衡量項目開展效果的一項關鍵指標，是衡量項目設計過程最重要的指標，對其他項目的開展起到十分關鍵的基礎性作用。

3 裝配式變電站設計要點

3.1 構架和支架的設計要點

設置管道支架來降低化工管道的應力原理是通過其分擔管道的壓力與重力。一定要遵循理論知識的指導并將其應用在實際的支架構建工作過程中，通過對部分承重力的去除來達到緩和化工管道的負擔，并且還能促使相關的管理人員在材料的選取和購買環(huán)節(jié)進行更加嚴格的把控，對于材料本身的性質也會提出更高的要求和標準。在支架的放置上，要通過對管道的壓力計算，盡量選擇管道的彎結處安置，同時滿足材料最大跨度的要求，支架的性能要完全適應管道變形的需要，不能不考慮管道的受壓情況而盲目對支架材料進行選擇，在支架的安置上要結合實際壓力情況來選擇材質，以降低化工管道在使用過程中易出現的應力情況和應力后果[3]。

3.2 裝配式配電站的圍墻設計

裝配式變電站在建設過程中加強對于圍墻的設計，有利于提升整個建筑本身的穩(wěn)定性及抗干擾性。在實際建設中還應將相應的防水功能考慮在內，結合施工場地的地理位置、地貌地質、地下水的分布情況以及地下管道的結構布局，不能對原有的管道線路造成損傷和破壞。還需考慮道路兩邊的基坑開挖狀況，使裝配式變電站有著更強的抗干擾性及可持續(xù)性。

3.3 鋼結構的設計要點

在鋼結構設計的發(fā)展過程中，焊接是十分重要的環(huán)節(jié)，對整個工藝生產線產生著十分重要的作用，加強對焊接工藝的工藝要求，對鋼結構質量提升有著十分重要的意義。首先是對于焊接材料的選擇，焊接材料直接會影響到焊縫的質量，特別是帶藥皮的焊條，焊接前要采用相關技術手段進行一系列的處理后才能使焊條達到焊接的質量要求。鋼結構工藝生產過程中有較大的焊接量，很容易使得鋼材料的尺寸與規(guī)格發(fā)生巨大改變，變形后的鋼材料很難滿足實際加工需求。

3.4 預制建筑裝飾和工廠管道的綜合施工

在工廠預制墻板時，隔熱裝飾底座和底座墻板可集成到隔熱集成覆層中。外表面由不同種類和顏色的石頭制成，內表面可設計成不同的內部涂層。加工現場的施工需要始終保持濕潤，這有利于施工過程，方便后期可直接安裝，更符合環(huán)保、節(jié)能、高效的標準。預制構件的設計應充分考慮后期和電氣、暖通、液壓等的需求，因此需對開關、插座、電源箱等滿足用電需求的電氣專業(yè)設提前設置專門的設計圖。高低層板的布置應與電氣及其他程序專業(yè)的布置相協調，并在適當位置設計專用板，如配電板、插件板等。工廠需按照專門的電氣設計圖上設計進行電氣專業(yè)設備的安裝，完成電纜的簡單裝配。也方便設計好的零件到達現場建設時方便工人直接安裝，可不用再開槽和損壞墻板，降低現場利用率，完善設計。

4 結語

裝配式變電站是維持我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要組成之一。隨著國家在生態(tài)設計政策和科技支持下，建筑技術將迅速發(fā)展，建筑需要全面控制質量、進度、安全、成本和其他建筑指標，全面控制預制建筑，預制建筑的好處將更加明顯，成本將比傳統(tǒng)建筑更接近和更低。發(fā)電廠建設中，將沿著建筑業(yè)的這一發(fā)展方向使預制構件電廠更加成熟，而優(yōu)化裝配式的變電站土建項目設計方案，有利于提高電力系統(tǒng)運行的可靠性和維護管理的有效性，也能提高施工的效率和電力供電能力，為我國的電網構建及電力供應貢獻自身的價值。