浅谈变电站中建筑物结构形式的经济性分析

吴萌萌

摘要：通过对变电站中建筑物分别采用钢筋混凝土结构和钢结构正两种方案的投资测算，并结合全寿命周期理论对方案的经济性进行比较，优选出技术先进、经济合理的技术方案。为今后的方案比选积累经验。

关键词：变电站；生产综合楼；钢筋混凝土结构；钢结构；全寿命周期

中图分类号：TM63 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）033-000-01

一、引言

为了加快推进标准配送式智能变电站建设，遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一的原则，根据国家电网公司2013年大力推行“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”，建设标准配送式智能变电站的理念，本文对钢结构和钢筋混凝土结构的技术经济性进行对比分析，为今后变电站工程确定设计方案提供参考依据。

二、变电站中建筑物的结构形式技术比较

目前我国变电站建筑物以钢筋混凝土框架结构为主。这种结构施工的优缺点主要有以下几个方面：①钢筋混凝土结构使用的砂石材料量占总材料量的80%以上，这些材料取材方便，均可就地取材。②钢筋混凝土结构整体性好，可塑性强，可以满足设计要求的尺寸和形状。③现场施工效率低，施工工期长。现浇结构体系施工，多数工作主要由手工劳动完成，生产效率十分低下。再加上现场露天作业受自然条件影响，有可能使工程工期进一步延长。④工程成本难以有效控制，由于现浇结构体系的工序复杂，受外界干扰大，许多成本因素难以控制。而且，工期越长，影响成本的因素变化就越多，进一步加大了成本控制的难度。

钢结构与钢筋混凝土结构相比具有如下优点：①所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，与钢筋混凝土结构相比可大大节约施工工期。 ②结构自重非常轻，大大减少了上部结构传给基础的荷载，使得基础截面减小，同时对地基承载力的要求也相应降低。③抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。④钢结构是环保材料，寿命周期结束后可以回收利用，同時大大减少了砂、石、灰的材料用量。

三、变电站中建筑物的结构形式经济比较

根据变电站建筑物的特点，以某220kV变电站综合楼为例，通过对变电站中建筑物分别采用钢筋混凝土结构和钢结构正两种方案的技经投资测算，并结合全寿命周期理案的经济性进行比较，优选出技术先进、经济合理的技术方案。

钢结构综合楼为三层层建筑物，地上两层。采用钢筋混凝土独立基础，钢筋桁架模板体系楼板、压型钢板有保温屋面板、外墙采用保温金属墙板、内墙采用预制轻骨料混凝土墙板；门采用钢通风门和防火门。

钢筋混凝土结构综合楼为三层层建筑物，地上两层。采用钢筋混凝土筏板基础，现浇钢筋混凝土楼板及屋面板 、实体砖墙；外窗采用铝合金断桥窗，一层窗加铝合金防盗网；部分房间采用防火门。

由表1-1可知，钢结构建筑工程费较钢筋混凝土结构的费用增加31万元，这主要原因是由于钢结构采用大量钢材导致的费用增加。

从全寿命周期成本角度来看，钢结构建筑的成本费用较钢筋混凝土的费用减少125万元。（见表1-2）

钢结构建筑全寿命周期的成本节约的影响因素有以下几点：

1.工期缩短，人工费用节约：在相同施工条件下，钢结构建筑的柱、梁、楼板以及维护结构，均采用工厂成品加工、现场安装的施工工艺；较钢筋混凝土结构而言，减少了施工现场湿作业和混凝土的养护工期，从而减少施工现场的人工投入，费用节约43万元。

2.建筑物各构件的成品外表面均可达到要求的装修效果，无需另做建筑装修，较钢筋混凝土结构费用节约21万元。

3.建筑物达到使用年限60年后，钢材可回收利用，费用节约92万元。

四、结语

从以上各方面的综合分析，采用钢结构比采用钢筋混凝土结构的经济效益要好。同时分析结构显示采用钢结构的经济效益主要来自于现场施工工期的缩小，以及材料的可回收利用方面可观的经济价值。钢筋混凝土结构虽然造价费用相对较低，但是其施工工期相对较长，现场湿作业工序繁多，其综合的技术经济效益就显得相对较低。

随着我国变电工程建设的发展和钢结构整体技术水平的提升，变电站中采用钢结构的技术经济效益会越来越显著。如果综合考虑钢结构在结构性能和施工上的优势，采用钢结构势必会成为变电站建设发展的主要趋势。