装配式变电站的土建设计分析

杨洪涛

摘要：装配式变电站是根据标准配送式智能变电站的需求设计，创新了设计理念，使工业化设施的地位得以突显，并且实现了从变电站设计到整个施工过程的组织集约化。为了减少浇筑制作等步骤所需的时间，最大幅度地提高工程效率，从而采用了即插即用的电气设备。建设资源节约型和环境友好型社会的概念日益深入人心，随着近几年经济的迅猛发展，各行各业包括电力行业的技术都得到了突飞猛进的进步，变电站的建设模式也进行了转型发展，装配式变电站建设技术也日益成熟。

关键词：装配式;變电站;土建设计

一、装配式变电站土建方面的特点

1.1施工周期

就传统变电站来说，它的土建施工周期较长：①由于传统变电站所有的施工工序都需要一项一项步骤单独完成，而不能同时进行，再加上比如钢筋混凝土之类的还需要浇筑和养护的时间;②如果遇上天气恶劣的情况就得停工，等到天气再继续施工，这样一来就导致传统变电站土建施工周期较长。装配式变电站利用工厂化生产，有些工序能够同时进行，这能够大大的缩短施工周期。例如在进行某项室外的施工工序时，能够同时在工厂里面进行某样建筑物零部件的加工制作，利用现场快速装拼工艺，将施工串联流程变成施工并联流程，能够很有效地来提高施工效率，并且工厂化的生产受天气等外部条件的限制很小。

1.2管理成本

传统的变电站土建施工现场原材料多，且堆放比较杂乱，这些原材料采购渠道多样，由于施工的工序比较复杂，现场的施工队伍比较多，人员鱼龙混杂;且传统变电站受外部环境影响较大。这些因素使得传统变电站土建施工有了很大的不可控性，工程质量就难以保证，风险较大。

装配式变电站利用工厂化生产，流水作业保证了一些建筑物构件质量的可控、在控，成熟的制作工艺、优良的制作环境很大地降低了质量风险。比如，由于彩钢板的层层紧扣使得建筑的密闭性和建筑结构都很好的保障，因此楼板采用彩钢板，而内墙则用轻钢龙骨石膏板替代了原来那种砌筑式的墙面，这样大大提高了墙壁的硬度和防火度。同时，工厂化生产让各道工序进行地井井有条，这样就省下了一大笔管理费用。

1.3对环境的影响

传统变电站土建的施工现场原材料、大型机械等较多且杂，会产生很多的垃圾废水等有害于环境的污染物，且施工队伍也比较多，这样就会搭建很多临时的简易房和施工场地，同时也会有很多的生活垃圾，不利于节能减排的环保理念。

装配式变电站使用工厂化生产，大大减少了施工现场的原材料、大型机械以及人工投入，施工现场的“减负”就使得那些对环境有害的物质得到大量的减少，且工厂化生产让建筑物构件的质量有所保证，延长了变电站的使用寿命，且有些设备等可以循环利用，契合了建设资源友好型和环境节约型社会的要求。

二、装配式变电站土建设计实例

2.1装配式变电站概况

根据国家电网2013年所颁布的《标准配送式智能变电站建设技术导则》，强调在智能变电站建设中，必须坚持“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”生产理念。装配式变电站的电气设备布局形式、建筑物构件设计和施工模式都发生了较大变革，目前，我国装配式变电站建设进入了快速发展阶段。本文将以某220kV敞开式变电站作为研究对象，对装配式变电站土建设计要点进行详细探究。

2.2建筑设计

在该装配式变电站工程土建平面设计中，需要注意规划合理、布置紧凑。建筑外立面设计需结合预制建筑物结构特征，运用竖向模数单元进行构图，并引入水平遮阳线条统一建筑元素，改善建筑工程外观。建筑外观尺度适宜，造型简洁大方，融入当地独特的建筑设计元素。

2.3结构选型

在该装配式变电站工程设计中，需要遵循结构安全性、适用性和经济性的原则，同时还应关注建筑工程施工便捷性和预制程度两方面，保证变电站土建技术的先进性、经济合理性、施工便捷性。该装配式变电站建筑具有低层、平面布局灵活以及楼面荷载大的特点，综合考虑各方面因素，采用全预制装配式混凝土框架结构体系。该结构体系具有抗震性能好、布局方式灵活、工业化预制程度高、工程造价合理等优点。

2.4模数化设计

在装配式变电站土建设计中，为了实现建筑设计标准化、机械装配化以及建筑构件生产工厂化，首先需要满足模数化要求。为了提升装配式变电站工业化生产程度，减少生产模具数量，该变电站设计采用模数化设计方式，其中：柱网模数为7.2m、外墙模数为1.2m、外窗模数为0.6m。通过应用规整柱网、归并构件的方式，最大程度上减少生产模具数量。该装配式变电站应用6类构件，共计295个构件，需10套生产模具，预制率可达81.3%。

2.5主体结构设计

装配式变电站土建主体结构设计存在着装配式建筑普遍存在的问题，即框架梁柱节点的设计构造及传力。在该装配式变电站土建设计中，优选主体结构，应用清晰的传力方式：框架柱为两层整体预制，采用型钢对节点进行加强处理，应用强柱弱梁以及强节点弱构件等概念设计，提升主体结构的抗震性，施工方式便捷，有利于提升施工进度;主梁和次梁采用叠合设计形式，梁端采用型钢与柱（梁）连接。在叠合层设计中，需提高混凝土结构剪切力，避免发生漏浆问题。在楼面板设计中采用格构筋叠合板，加强板的受力性能，增加新旧混凝土的咬合力。此外，为了提高土建主体结构的整体性能，可以将现浇混凝土作为粘合剂。外墙结构和主体结构应用铰接方式连接。

三、结束语

虽然就目前来说，我国装配式变电站技术有了一定的发展，但是也存在着一些急需解决的问题，比如一些技术结构体系还不够系统化，国内的市场还有待开发，国内的技术人员资源缺乏等等。并且在这个资源共享，发展迅速的信息时代，唯有不断创新，与时具进，紧跟时代的步伐和潮流，走在技术的前端才能够不断地发展成长。

参考文献：

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[3]许永安.浅谈变电站土建设计中的几个问题[J].山西建筑，2011（07）：7～9.

（作者单位：四平电力设计院）