裝配式建筑在變電站的運用

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1845年，德國人生產(chǎn)出第一件混凝土預(yù)制構(gòu)件，至此開啟了裝配式建筑的發(fā)展歷史。裝配式建筑就是建筑物的構(gòu)配件在工廠里生產(chǎn)，運輸?shù)浆F(xiàn)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(huán)境，提高了工程施工質(zhì)量，減少了環(huán)境污染，提高了建造速度。我國2015年出臺的《中共中央國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)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(dá)到30%”，根據(jù)政府對建筑業(yè)的發(fā)展計劃，國家電網(wǎng)也提出了工業(yè)化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的裝配式是今后電力工程建設(shè)發(fā)展的主要方向。

1建筑裝配式在變電站工程中的應(yīng)用

1.1在變電站建筑上的應(yīng)用

建筑裝配式也被稱為“PC建筑”。其基本的表現(xiàn)形式為工廠預(yù)制PC建筑構(gòu)件，現(xiàn)場組裝拼接。安裝現(xiàn)場如同工廠生產(chǎn)線的延續(xù)，工人按照標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化工藝進(jìn)行安裝，提升了工程精細(xì)化程度。PC裝配式建筑在20世紀(jì)初期已被歐美及日韓等發(fā)達(dá)國家廣泛使用，并形成了一整套完整的建筑體系及產(chǎn)業(yè)化渠道。2000年以后，國內(nèi)的變電站開始嘗試著將裝配式結(jié)構(gòu)應(yīng)用到變電站中，之后全國各省的電網(wǎng)均有數(shù)個裝配式變電站投入建設(shè)。2010年以后，福建省的部分地區(qū)也開始建設(shè)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(jīng)驗和成果。裝配式工程的建筑主體結(jié)構(gòu)大部分采用鋼結(jié)構(gòu)，墻體多采用ALC板（蒸壓加氣混凝土墻板）或AS板，工程應(yīng)用中明顯縮短了建設(shè)周期，提升了經(jīng)濟(jì)效益，填補了福建電網(wǎng)在裝配式變電站建設(shè)方面的空白，同時也為深入貫徹福建電網(wǎng)關(guān)于建設(shè)綠色電網(wǎng)指引了方向。尤其是在城市戶內(nèi)變電站中的應(yīng)用是非常廣泛的。城市戶內(nèi)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(shè)備都放置在一棟建筑物內(nèi)。施工階段，按照以往的傳統(tǒng)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(shè)工期，同時減少了對周圍環(huán)境的污染以及對居民的干擾。裝配式變電站的建筑外墻板經(jīng)過應(yīng)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(jīng)濟(jì)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(dá)4.5h。同時墻板的裝飾性也很好，外墻AS板外觀可以達(dá)到清水混凝土的質(zhì)感，也可以做成有其他質(zhì)感的外觀效果，質(zhì)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(yōu)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(yīng)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(tǒng)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(xiàn)場濕作業(yè)施工時，施工質(zhì)量很難控制，時間久了，外飾面還會出現(xiàn)裂紋，影響觀感。而裝配式混凝土預(yù)制板，在質(zhì)量上和工藝上已經(jīng)有了很大的提高，工廠化生產(chǎn)、模具精度提高，使得構(gòu)件的尺寸精準(zhǔn)、外觀美觀平整光滑。外表工藝程度已完全達(dá)到清水混凝土的觀感效果。同時，混凝土預(yù)制板圍墻的厚度更加薄，預(yù)制混凝土板運輸?shù)浆F(xiàn)場后，僅需拼裝、插接就可以完成作業(yè)，達(dá)到使用要求。不需要做表面處理，避免了現(xiàn)場的濕作業(yè)。這種裝配式建筑圍墻強(qiáng)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(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。同時，圍墻作為模塊化設(shè)計，模具類型不多，個性化的模塊較少，非常適合工廠預(yù)制生產(chǎn)。實際工程中，裝配式圍墻的應(yīng)用越來越多，外觀和質(zhì)量都得到一致的認(rèn)可。

1.3在變電站站內(nèi)溝道上的應(yīng)用

變電站內(nèi)的傳統(tǒng)溝道結(jié)構(gòu)都是磚砌、素混凝土現(xiàn)澆或者是鋼筋混凝土現(xiàn)澆的方式?，F(xiàn)場砌筑工序作業(yè)時間久。由于整個變電站場地都鋪設(shè)著電纜溝，施工作業(yè)面比較大，與其他施工作業(yè)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(nèi)的整體布局不斷優(yōu)化整合，圍墻內(nèi)的用地越來越小。在這樣的環(huán)境下，厚的溝壁占用空間多，顯得不是很經(jīng)濟(jì)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(jìn)。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(jié)構(gòu)，溝道的整體強(qiáng)度和安全性均達(dá)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(guī)格，僅有少量的不規(guī)格長度，在工廠里用模具，事先大批量預(yù)制好，直接運輸?shù)浆F(xiàn)場拼裝。施工現(xiàn)場作業(yè)時間短，這樣不會影響施工現(xiàn)場其他工序的作業(yè)，同時，在進(jìn)場時間的安排上也更加靈活。在裝配式電纜溝道圖紙設(shè)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(yù)制時，盡量把這些留孔、留洞預(yù)留好，避免現(xiàn)場打洞破壞溝道的受力結(jié)構(gòu)。福建南平地區(qū)的同心220kV變電站，工程中就采用了這種預(yù)制的裝配式電纜溝，有效地縮短了工期。實際現(xiàn)場做好的裝配式溝道，在外觀和質(zhì)量上都符合設(shè)計要求。

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(yù)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(tǒng)的砌體相比，需要考慮更多的處理方式。

2.2設(shè)計難度較大

目前國內(nèi)還沒有完整的裝配式建筑的規(guī)范指導(dǎo)體系，基本上還是沿用傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)已經(jīng)非常成熟。而裝配式建筑的設(shè)計還處在發(fā)展階段，從項目的全壽命周期出發(fā)，要想降低工程成本，必須配合BIM技術(shù)，這些對于設(shè)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(yù)制，現(xiàn)場拼裝。工廠里預(yù)制的大尺寸預(yù)制構(gòu)件，在工廠和施工現(xiàn)場之間的轉(zhuǎn)移需要啟用大型運輸工具和起吊安裝設(shè)備，對于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，設(shè)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(jīng)濟(jì)優(yōu)勢不明顯

目前，我國建筑市場上做預(yù)制構(gòu)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(shè)備上資金投入較大。并且，從設(shè)計初期，構(gòu)件廠、水電專業(yè)、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(jié)省不是很明顯，但是又必須由擁有較高技術(shù)水平的專業(yè)人員來完成，這些都增加了工程造價。

3結(jié)束語

裝配式建筑是綠色生態(tài)發(fā)展在建筑業(yè)中的一個體現(xiàn)，也是節(jié)能減排的時代要求。我國的裝配式建筑在整個建筑業(yè)里的占有率同西方發(fā)達(dá)國家相比偏低。當(dāng)今，國家出臺激勵政策，提倡建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大力推廣建筑工業(yè)化。這正是一個契機(jī)，響應(yīng)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(qū)的變電站中，已建有一批代表性的預(yù)制裝配式工程項目和示范工程。未來工業(yè)建筑的工業(yè)化、裝配化、模塊化是必然的發(fā)展趨勢，會以質(zhì)量和效益為中心發(fā)展方向，也是變電站工程發(fā)展的終極目標(biāo)。因此，建筑裝配式在變電站工程中的應(yīng)用前景十分廣闊。