变电站装配式建筑设计研究与应用

金毅 魏胜波 陈亚琼

【摘要】由于装配式建筑结构具有安装拆卸简单、建筑过程噪音较小、不影响周边居民生活以及施工期很短等优势，所以装配式建筑未来势必取代其他的传统建筑方式。想要制定出以装配式结构建筑为基础的预埋管方案，需要研究人员对变电站装配式建筑的结构模式有深入的了解和分析，还包括对墙板材料的选择进行调查研究。该研究结论作为变电站装配式结构建筑设计的参考，将对未来装配式建筑的广泛推广运用做出贡献。

【关键词】变电站;装配式建筑;结构体系;对比研究

其实关于装配式建筑，国家早就下达了指导文件大力支持装配式建筑的发展应用。装配式建筑的广泛应用无疑是我国建筑行业的巨大改革，它势必对传统建筑行业造成巨大的冲击。装配式建筑相较于传统建筑模式有很多优势，比如它是可拆卸的，是组装而成的，非常方便。这样一来就大大减少了能源消耗和资源浪费。由于施工所造成的噪音污染也被降到最小，对周围居民的日常生活没有造成更大的影响。只是由于装配式结构建筑的专业性比较强，目前我国对于这方面的人才是比较缺少的。所以相关部门应该积极培养这方面的人才，让传统建筑行业工作者慢慢的适应新的技术。

装配式建筑只需要将工程师设计好的建筑构件在工厂完成定制，然后在运输到施工现场装配而成即可。还有就是善于运用机器，将机器的功能发挥利用至最大化，危险或实施有困难的工作合理利用机器来完成，一切工作高效化，借此降低其他外界因素的干扰。

1、装配式建筑设计研究

1.1 结构选型

对于工程师来说，深入了解我国装配式建筑的结构选型是非常有必要的。在我國，装配式建筑的结构型式在总体上可以分为三种：木结构、预制装配式钢结构以及预制装配式混凝土结构。木结构主要应用于我国的古代建筑，而现代，我们在别墅区或旅游景点比较常见。毫无疑问，以木结构的强度特点是绝对不适合建筑现代的高楼大厦的。木结构的优点在于它的原材料都是可再生且无污染的，取材容易，安装起来相对不需要特别高的技术含量，建造时也不会产生很大的噪音或者其他污染。但是它有一个致命的缺点在于木式结构不防火，天气不好还容易发霉潮湿滋养虫蚁等。

我国建筑行业发展至今，以钢材做建筑的模式已经发展的比较成熟。钢材本身的抗压强度也比较高，因此应用性相对比较强。预制装配式钢结构的优势在于其自重轻，抗震能力高，构件定制比较容易。所以它可以实现工业化生产，这大大提高了施工效率。而且由钢材制成的构件一般稳定性比较好，所以大多可以重复性使用。但是它的缺点在于钢材易与周围环境中某些成分发生化学反应。还有就是如果大量钢材投入使用，也将需要相对较高的资金投入。

由装配式结构的体系、外墙挂板以及楼屋面板体系三者共同组成的预制装配式混凝土结构与现代钢筋混凝土结构具有同等水平的耐久性。它具有很强的耐火性能，优良的结构刚度。而且由于对于技术水平相对要求不高，所以它的定制效率很高，并且工业化发展相对成熟。这种结构的缺点在于对建筑设计师的要求比较高，还有就是混凝土建筑施工难度比较大。在预制相关所需构件的时候，对于钢模具的需求量很大，因此也提高了建筑成本。除此之外，这种结构下所需要的构件自身重量比较大，不管是人力还是一般的运输器械都无能无力。还有一些构件的节点连接部分是需要现浇作业的，这对技术水平的要求比较高。

1.2墙板材料选择

目前，装配式建筑主要采用的构件类型是轻质节能保温装饰集成化的新型板材。这样的高效节能墙体大大的减轻了结构重量，同时它的隔热和隔音效果都非常好。在选择所需材料时，应注意材料的正常使用年限必须不低于建筑的预估使用寿命，并且提前考虑好建筑使用期间相关的维修保护费用。结合集成化装配式建筑的相关理念和研究人员对于市场和工程的实际调查研究，我们可以发现，目前最适合使用在传统钢结构和维护墙体系统所组成的装配式建筑所需材料主要有轻骨料混凝土空心墙板和金属板复合外墙体系。第一种构造比较简单，但材料相对较厚。它的保温隔热效果很好且价格相对低廉。第二种相对构造材料复杂很多。它最大的优势在于它防水性能好，且实际施工时操作非常简单。

1.3 基于装配式建筑物的预埋管解决方案

目前的建筑物板材主要是在工厂内加工再送到现场组装的。由于建筑物内部的相关建设是需要在变电站现场进行建设的，所以有可能会出现非常明显的外漏埋管。为了避免这种情况的发生，设计师提出了预埋管结构。将预埋管设置在外墙与内墙板之间就可以避免后期的二次加工。为了避免出现上下预留埋管照应不齐的情况，还应该在垂直预埋管至电缆沟的地面基础面的相应位置预留凹槽，这样就可以使预埋管直接插入凹槽当中。

1.4 装配式建筑总体设计方案

将轻钢结构以及钢结构作为装配式建筑的结构形式虽然在造价上比较高昂的，但是它取材更加方便并且施工期更短。除此之外，装配式建筑的内外墙板以及楼屋的面板造价都比较高。压型钢板质量较轻，再与轻钢结构配合使用，可以大幅度降低结构的用钢量。其优势主要在于整体性能比较好，并且可以预留各种各样的埋管和开孔。还有就是它的防水性和整体刚度都比较好，这在南方多雨地区是非常适用的。

2、效益分析

2.1 综合效益高，值得推广使用

装配式结构建筑模式能够将建筑模数、相关柱距以及层高等统一化标准，进而保证预制件构件的质量达到相关的要求。如果采用工厂化批量生产相关的构件，同时在施工现场进行构件的组装，就可以大量减少现代湿作业的工作量，进而降低对周围环境的污染。这样既可以保证在工期内完成施工任务，又能够保障施工质量达到相关的要求。同时由于工厂化的生产和装配式的安装可以大幅度提高其建筑的施工速度，所以企业也可以更快的使得前期投入回笼并取得更多的经济效益。

2.2 技术先进， 社会效益好

通过将装配式建筑施工方法与传统吊带配合施工技术相结合的方法，不仅可以控制构件的安装速度，还可以提高其安装效率。利用工厂批量式生产构件的方式能够避免如天气、场地等很多外在因素的干扰，同时节省大量的人力和物力资源，能够有效的提高企业的经济效益。

结语：

本文经过对变电站装配式建筑各个方面的分析研究探讨发现装配式建筑的钢结构技术水平发展比较成熟，行业内这方面的人才相对不是过度缺乏。另外采用预埋管解决方案可以大大提高建筑美观性。除此之外，如果采用装配式建筑可以高效完成施工任务，降低人力使用，保障人民的生命财产安全。

参考文献：

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