李伟东1 韩亮2
1.长江勘测规划设计研究院 武汉 江岸 430010; 2山东科院天力节能工程有限公司 济南 高新区 250101
摘要：随着建筑行业的高速发展，装配式建筑的应用技术水平也在不断提高。而装配式建筑在我国电网变电站的应用，使变电站条件更加高效环保，为电力发展的科学性提供基本支撑。本文以研究土建设计中的应用为目标，简要介绍了装配式变电站土建设计的优势，分析了装配式变电站土建的设计原则，以期为同业者提供帮助。
关键词：装配式建筑；变电站；土建设计
引言
国家电网公司建设“两型三新一化”变电站，推崇以“需求”为导向，推进设计理念、方法和技术创新，突出变电站工业设施定位，引领技术发展方向。推行“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”智能装配式变电站建设模式，按照“调控一体、运维一体”要求，功能集成、配置优化，工程在寿命周期内应长久安全、坚固耐用、先进适用、节能环保、方案最优、经济合理。
1装配式变电站分析
在变电站建设中，装配式配电站是一种常见的类型，装配式变电站是一种常见的类型，装配式变电站的生产效率较高、施工周期比较短，能够促进电力系统的应用完善。通过对装配式变电站的应用方式进行分析可见，装配式变电站的应用优势主要体现在以下几点：第一，灵活性强，由于装配式变电站可拆装，因此，施工方式灵活便捷。第二，装配式变电站的维修管理效果较高，通过对设备进行拆装，即可对设备进行彻底检查，进而提升变电站设备的检修水平。
2装配式变电站土建设计的优势
2.1施工周期短
传统变电站土建施工的工期一般较长，其每个施工工序都必须一环接一环的开展，每个环节结束后才能够继续进行下一个施工环节，并受到天气等外界因素影响较大，导致工程工期较长[1]。而装配式变电站土建施工周期比传统变电站的时间短，因为其在土建施工过程的同时，其他建筑物的零部件可以直接在工厂进行加工制作，在土建工程完工后直接在施工场地把建筑物的零部件进行组合安装即可，把单向施工流程变为多向施工流程，并且对天气等外界因素的影响极小，能够极大的缩短工程的施工周期，并较大的提升工程整体效益。
2.2管理成本低
传统变电站土建施工过程中所需人力、物力及机械设备等较多，且材料采购方式多，现场材料堆放杂乱，工程施工过程中因工序复杂，工作人员素质层次不一，机械设备种类多样等，都导致项目管理难度大、风险高、成本高。而装配式变电站因为部分零部件采用工厂化生产，熟练的工艺水平及良好的生产环境，使零部件的质量在生产过程中就得到很好的控制，同时降低生产风险。工厂化生产使整个项目施工过程中的管理难度及管理成本大幅度降低。
2.3对环境的影响较小
因传统变电站土建施工过程是工序制，致使工程所需的原材料、机械设备等种类繁杂、数量较多，人员配置也多，需要搭建的项目部及材料加工场地面积也较大，进而产生的生活垃圾及工程垃圾、工程废水、废气及噪音等较多，对周边环境的破坏也较大，节能减排不能够很好的实施。而装配式变电站的大部分零部件采用工厂化生产，使工程场地的各种原材料、机械设备、施工人员等大大的减少，在电力输变电系统随着城市发展进行拆迁或改造过程中，能够减少二次改建成本，提升电力企业的可持续发展水平，不断减少资源浪费，提升电力企业可持续发展水平。
3装配式结构体系和材料的选择
3.1装配式结构体系
(1)装配式混凝土柱+钢屋架结构形式：其中，结构柱为预制混凝土柱，梁则应用钢结构桁架梁或者实腹式钢梁，这一施工技术的重点在于节点处理。在节点处理过程中，需要进行湿作业，而这一作业形式的要求比较高，且施工技术难度较大，另外，由于受到工艺布置因素的影响，施工标准化程度比较低，如果应用叠合梁板结构形式，则现浇工作量较大。如果采用焊接施工方式，则在梁柱结构件施工中，需要预留很多预埋件，施工方式比较差。由于受到上述施工因素的影响，这一结构形式在装配式变电站建设中没有得到广泛推广和应用。(2)轻型门式刚架：这一结构形式是由斜梁、山墙骨架、刚架柱、檩条、侧向支撑以及系杆等所组成的，这一结构形式受力形式简单、传力路径明确，施工技术成熟，并且可以进行工厂化加工，被广泛应用于户外变电站单层建筑工程施工中。(3)钢框架：这一结构体系由两种：其一，为钢框架+压型组合楼盖结构体系；其二，为空腹梁支撑钢框架体系，而这两种结构体系的区别在于盖楼系统有一定的区别。其中，在进行空腹梁支撑钢框架施工中，对于框架柱与桁架梁，可以采用柱套进行连接，而对于斜撑和柱、梁等，则需要应用螺栓进行连接，进而实现结构分层施工。在多层综合楼、配电装置施工中，这一体系结构的应用比较广泛。(4)冷弯薄壁型钢结构体系：该结构图体系是由于墙体结构、楼面以及屋面所组成的，在各个结构件施工中，需要在常温下应用镀锌薄壁型钢，通常需要应用C形和U形薄壁截面形式，对于这一结构，可以进行工厂化施工，同时由于该结构为无柱结构，因此自重比较小，跨度较大，具有良好的抗风和抗震性能，保温效果较高。另外，由于该结构形式为轻钢结构形式，因此，路面负荷在3～5kN/m2之间，被广泛应用于变电站单层建筑工程施工中。
3.2围护系统
维护系统结构的种类有很多种，其中，GRC复合板材是一种复合墙体结构，不仅安装方式便捷，而且具有良好的保温性能。ALC板具有良好的保温隔热性能，但是，表面硬度比较小，结构刚度比较低，在实际施工过程中，装饰量比较大，因此主要被应用于内墙施工中。FC复合板的重量比较小，墙体保温隔热性能比较强，但是，在实际施工过程中，工程量较大，施工效率比较低，无法达到预制装配式建筑工程施工要求。ECP板的质量好，强度大，但是，施工现场的工程量较大，施工效率比较低，同时板材色差较大。压型钢板夹芯板的表面光洁程度比较高，重量小，并且具有良好的抗震性能，但是，这一板材结构的防火性和防腐蚀性比较差，因此在实际应用中必须进行定期维修养护。钢丝网架水泥夹芯板的质量比较小，并且具有良好的抗震性能，但是在实际施工过程中接缝比较常见，同时还存在二次装修问题。
3.3装饰结构
变电站装饰部分对于安全性具有较高的要求，在实际应用过程中，可以将各种能够预制并且工业化程度较高的钢板复合板、铝镁锰板、加气混凝土板、防火石膏板及石膏空心大板等应用于不同结构位置。不仅能够提升施工流程，提升土建结构整体的防火、防水及防漏电性能，还能够确保变电站主体能够具有良好的抗震性能。在实际建设过程中，还可以将各种设备管线设计与结构设计融为一体，为后期管线布置预留较好的条件，以此能够为后期施工打下良好的基础。
3.4主变基础
主变基础结构部分应用装配式设计，主要是将底板与支墩进行分开处理，在底板尺寸和重量等不同因素的限制下，只能采取现场浇筑的方式进行处理。而支墩位置则可以采用工厂预制的方式进行，以此能够有效的提升质量水平，减少现场制作所带来的人工管理等费用，有效降低整体施工成本，缩减施工时间，达到更高的施工效率。
结语
综上所述，现如今，装配式建筑工程技术日渐成熟，而变电站工程的单体工程量比较小，同时，很多变电站的建设地点比较偏远，因此，在变电站建设中可推广应用装配式施工技术。在装配式变电站施工中，对于各个结构件，可以进行工厂化处理，然后在施工现场进行安装施工，进而提升施工效率，同时便于后期维修管理。
参考文献:
[1]樊军,杨嗣信.关于实现装配式建筑的思考及建议[J].建筑技术,2017,48(2):118-122.
[2]杨闯,刘香.我国装配式住宅现存问题及应对策略分析[J].建筑技术,2016,47(4):301-304.