胡亚男 李其星
宁夏送变电工程有限公司 宁夏 银川 750001
摘要:随着国家绿色建筑政策的不断支持和装配技术的不断进步和普及,装配产品和高水平施工企业将越来越成熟。装配式建筑的造价将大大降低,比传统建筑的造价要低,其优点将得到更充分的体现。变电站的组装施工将得到更广泛的应用。通过解决施工现场狭窄、工作条件差、施工周期短、质量差等问题,实现了变电站建设的“节能、节地、节水、节材、环保”的宗旨,为构建和谐社会奠定了坚实的基础。本文对装配式变电站的土建设计进行了探讨。
关键词:装配式变电站;设计原则;设计要点
中图分类号:TM63? 文献标识码:A??
引言
通过对装配式变电所土建设计要点的详细研究,发现装配式变电所的设计方法与传统的变电所相比,充分体现了绿色变电所设计的理念,具有节约土地资源、缩短工期、减少投资等优点,并具有推广应用价值。符合环境友好型社会发展规律,取得较好的经济效益和社会效益。
1、装配式变电站的基本特点分析
当前,配电装置楼为变电站的核心建筑,通常情况下其楼层主要为2—3层,而楼内主要放置电气设备,并且对于其跨度与防火性能等要求相对较高。鉴于半户外变与全户内变而言,其常规站都需要在施工现场进行相应的作业,当土建作业结束后,还需要根据实际需要,对电气设备进行运输安装调试,同时还需要对通电后的现场区域进行整改与修补。当使用装配式变电站时,需要在地基基础施工前,对工厂进行预制生产。当基础施工完毕后,需要进行梁柱与墙板安装工作,不需要额外扎筋支模及砌体施工。除浇屋面板与捣楼板以外,基本上无土建湿作业,致使建筑质量的稳定性得到了基本保障。在土建部分施工过程当中,部分电气设备则可在此阶段完成预制安装与调试工作。然后再将其制作成成品舱,当完成土建完成后,直接运至现场进行吊装定位。当前这种形式,开辟了新的电气设备安装形式。基于装配式建筑土建的改进与创新,成功改变了传统电气安装形式,并且在很大程度增加了变电站的科技含量。此外,极大地缩短了变电站的施工周期,为变电站的提前投入使用提供了重要的保障。
2、装配式的变电站土建设计基本原则
在设计和优化装配式变电站的土建项目时,要根据智能化变电站的实际设计要求和标准配置主动遵循理念创新、技术创新的原则,不断促进变电站施工工程的技术革新和施工技艺发展,突出工业化施工的核心优势,不断进行优化和调整。一般而言,在变电站的土建设计工作中,要始终坚持可持续发展和节能减排、保护生态环保的施工理念,在充分保障施工安全性和可靠性的基础上,提高信息技术和数据分析的支持力度,在多种设计方案的对比分析中选择优化最佳设计,把变电站的建设目标作为周期成本中的最优组合,从而进行有针对性的优化设计与统筹管理,并采用标准化的生产和检验形式实现对施工工序的整体串联与统一控制。
3、装配式的变电站在土建设计中的构件设计要点
3.1装配式变电站概况
根据国家电网2013年颁布的《标准配电智能变电站建设技术指南》,强调智能变电站建设必须坚持“标准化设计、工厂加工、组装施工”的生产理念。电气设备的布置、建筑构件的设计、装配式变电站的施工方式都发生了很大的变化。目前,我国装配式变电站建设已进入快速发展阶段。本文以开放式变电站为研究对象,详细探讨了装配式变电站的土建设计要点。
3.2构架和支架的设计要点
一般来说,构、支架的通用基础是重力式的混凝土的杯形基础,对110kV以下装配式的变电站构架柱要采用混凝土的等径环形杆,构架横梁则为三角形的断面钢结构,而对于220kV以上的构架柱来说,则通常会使用多边形或者圆形的钢结构,构架的横梁是以等比的边角钢为主体的三角形钢结构。此外,构件的接头处应该使用螺栓相连,减少对构件防腐表层的长期磨损,防止工程施工现场发生火情火险。
3.3装配式围墙的设计要点
装配式的变电站一般都会在其自身周围甚至高2米以上设置围墙。装配式的变电站通常采用复合砼预制板,其所使用的围墙需要每隔一段距离设置相应的构造柱,并使用预制的混凝土工字型异形柱,以此实现清水混凝土的实际外观效果。针对变电站围墙防水要求和防潮要求,在设计围墙时可以在相邻的异形柱之间装配厚度合适的混凝土壁板,并保证壁板具有一定的抗风抗震承载能力,还要保证在围墙板和槽口缝隙中间添加适当的水泥沙浆,以保证围墙的稳定性和可靠性。
3.4装配式的变电站的防火墙设计要点
装配式变电站的防火墙在设计时要严格按照国家相关建设标准进行设计,保证防火墙具备足够的结构承载力和耐火极限。通常情况下,装配式变电站的防火墙会使用现浇的杯形基础,并在插入立柱以后用预先调制好的细石混凝土进行再次的灌浆填充,并采用包裹的方法保护钢柱两侧及顶部。
3.5装配式的变电站的电缆沟设计要点
设计装配式的变电站的电缆沟需要符合标准化、工厂化的施工要求,选择合适的设计思维保证混凝土预制工作的顺利进行。此外,要充分考虑电缆沟的预制长度,并根据预制长度合理选择运输途径和安装形式,在控制好电缆沟自重的前提下,保证现场施工的便捷性和防水需求,适当使用密封胶对电缆沟单体之间的缝隙进行密封。另外也需要在预埋的沟壁扁钢之上焊接能起到实际作用的电缆支架,并在每个电缆沟单体的底部位置设置不同的汇水沟槽,从而保证沟底具有一定的排水和防潮能力,为工程建设减少积水影响。图1是电缆沟单侧支架的简易示意图。
3.钢结构的设计要点
为了符合装配式建筑的核心设计理念,装配式的变电站建筑结构通常会采用钢结构,结构形式上一般使用钢框架或者门式钢架。变电站的结构钢框架通常是指房屋的横向与纵向两个方向都有框架用以承重与抵抗侧力的构件所组成的一种结构体系。这种体系可以对结构进行分层装配,其构件能突显出装配化、标准化和定型化的特点,这种体系具有受力比较明确、制作和安装简便、布置灵活、施工建设效率高等优点。
4、装配式变电站全寿命周期分析
装配式结构与普通钢筋混凝土结构相比较分析,通过对施工周期进行计算,装配式结构极大地缩短了建筑的施工周期。并且在一次性投资方面,而配电装置楼通过预制式工艺与常规方式对比,前者在投资方面增加率为10.2%左右。但是,装配式变电站的使用,不但减少了现场湿作业,而且实现了环保节能的效果。此外,通过现场装配安装以及工厂生产预两个阶段建设,极大地缩短了项目建设的周期,在一定程度上促进了装配式变电站提前投入使用,为企业实现经济效益的最大化提供了重要的保障。
结束语
随着社会城市化的快速发展,资源短缺问题日益突出,传统的建设模式已不能适应环境友好型社会的发展趋势。变电所建设应采取占地少、工期短、运行可靠性高的施工方式。装配式变电站的标准化、模块化设计是传统变电站设计的一次革命。为了更好地适应社会的发展,装配式变电站的设计研究迫在眉睫。
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