变电站装配式结构应用的分析与探究林序选

变电站装配式结构应用的分析与探究林序选
发布时间：2021-09-05T15:19:21.066Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第11期作者：林序选[导读] 在当前装配式变电站工程建设过程中，工程项目中最重要的部分为配电装置楼，一般情况下，配电装置楼内放置了大量的电气设备，在建设的过程中建筑对防火、跨度等方面的要求较高。

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摘要：在绿色建筑相关文件发布后，建筑施工逐渐朝着工业化的方向发展，本文介绍了变电站装配式结构的应用特点、技术方案以及全寿命周期，以期在保证变电站建筑建设质量、缩短工程施工时间的同时，降低因建筑施工造成的环境污染，希望能够给读者带来启发。

关键词：变电站；装配式结构；全寿命周期
引言
在社会经济发展的过程中，人们对电力资源的需求量不断提升，南方电网为满足人们对电力负荷的需要，一直将提升电网供电能力当做自身的工作重点，在这种大背景下，各种电压等级的变电站不断涌现，现阶段，为进一步提升变电站的建设质量，装配式变电站成为了当前变电站建设的主流。

一、变电站装配式结构的应用特点
在当前装配式变电站工程建设过程中，工程项目中最重要的部分为配电装置楼，一般情况下，配电装置楼内放置了大量的电气设备，在建设的过程中建筑对防火、跨度等方面的要求较高。

常规的变电站建设方式是在施工现场开展土建工作，并且在土建工作完成后开展电气设备的安装调试，这种施工方式消耗的时间相对较长，并且为保证电气设备能够稳定运转在进行设备调试的过程中，相关工作人员还需要对建筑的土建部分进行调整，这种情况的出现进一步提升了工程的建设成本。

现阶段，为切实解决上述问题，相关工作人员可以在开展变电站建设施工之前依据变电站的施工地点实际情况、电气设备工作需要等内容，设计科学的变电站建设方案，并要求装配结构生产厂家依据设计方案开展变电站装配式部件的生产。

然后在实际施工过程中，相关工作人员可以在完成地基施工后立即开始变电站的梁柱安装、墙板安装等工作，这种施工方式不仅大量减少了土建湿作业量，在保证了建筑工程施工质量的同时，还有效降低了土建施工对周边环境造成的粉尘、噪声等方面的污染。

此外，在当前变电站装配部件安装的过程中，相关工作人员可以将部分电气设备安置在配电装置楼当中，这种情况的出现有效缩短了变电站工程的整体施工周期，为电网企业经济效益的增加提供了助力。

二、变电站装配式结构的技术方案
当前大部分变电站是一栋或者两栋一到两层的配电装置楼，由于配电装置楼对楼边荷载的要求远高于普通民用建筑楼，并且为满足配电设备的运行、维护、扩充需要，配电装置楼的跨度一般在10m左右，诸如GIS室这类的建筑层高往往在8—9m左右。

因此，在进行配电装置楼的施工过程中，相关工作人员需要尽可能的提升建筑荷载、跨度、防火性，以便为后续电力资源的正常供应提供保障。

近年来，为保证低碳城市的顺利推进，在建筑建设过程中，人们不仅仅将建筑施工的关注点放在建筑质量、施工时间等方面，还提升了对建筑施工节能、节水、环保等方面的关注度。

相较于装配式施工方式，传统浇筑式混凝土施工因存在野外作业周期厂、施工占地面积大、施工易受天气影响、施工过程中会产生一定的垃圾对周边环境造成破坏等缺点，现阶段，在变电站建设施工项目数量不断增加的情况下，为更好地满足电网公司绿色环保、环境协调变电站的建设需求，越来越多的变电站在建设过程中应用装配式结构。

现阶段，随着装配式建筑的不断推广，装配式混凝土结构与装配式混凝土钢结构被逐渐应用到变电站的建设当中[1]。

（一）装配式混凝土结构建筑
装配式混凝土结构建筑指的是在进行建筑施工过程中利用工厂预制的混凝土结构，并在施工现场将其进行安装的方式，完成建筑建造的建筑。

在实际施工过程中，相关工作人员可以采用吊装的方式，将建筑的梁、柱、墙等结构移动到施工现场，并且这种结构建筑的装配方式主要包括现场后浇叠合层、钢筋锚固后浇混凝土连接等方式。

相较于传统的工程建筑方式，装配式混凝土结构建筑施工不仅节约了施工时间，还降低了工程施工过程中现场工作协调的难度。

（二）装配式钢结构建筑
装配式钢结构建筑是一种以钢材为建筑主体结构的建筑结构类型，在实际施工过程中由于钢材构件的体积比较小、质量较混凝土构件更轻，因此这种装配式建筑结构更容易运输与安装，在当前变电站的建筑施工过程中，由于钢结构构件能够重复回收利用，应用装配式钢结构构件不仅能够缩短工程的施工周期、提升建筑的抗震性能，还能节约工程的整体施工成本。

举例来说，世界海拔最高的22kv变电站邦达变电站的主控楼在建设过程中就应用了装配式钢结构构件，保证建筑切实满足工程建设的预期需要。

（三）两种装配式结构建筑的比较
相较于装配式混凝土结构，装配式钢结构施工周期更短、抗震性能更好并且由于钢结构能够回收利用，因此工程的总体成本更低、环保性更好。

但相较于钢结构，混凝土结构的耐火性更好，同时在潮湿或者存在腐蚀性介质的环境中，混凝土结构更为稳定，维护难度更低。

三、变电站装配式结构全寿命周期
以某110kv的装配式变电站建筑情况为例，将装配式变电站的建设情况与常规变电站进行比对。

首先，相较于常规的变电站建设，装配式变电站施工周期更短，具体来说，在进行装配式变电站的建设过程中，若变电站采用预制钢架结构，那么其建筑结构的建设周期相较于常规钢筋混凝土框架结构的建设周期缩短了55%左右。

其次，尽管在进行变电站配电装置楼的建设过程中，装配式工艺的应用使得工程建设一次投资比常规建设投资增加了10.2%左右，但由于装配式建筑施工现场湿作业的量大大减少，有效地节约了水资源、对施工现场周边环境进行了有效的保护。

最后，对变电站的全寿命经济进行分析可以发现，装配式变电站施工相较于常规变电站建设施工能够产生更高的社会效益、并且可以更好地体现绿色变电站的建设理念，并且近年来，随着科学技术的进步、装配式生产厂家工厂化、模块化工艺的发展，装配式构件的生产成本将会大幅度下降，这种情况的出现不仅可以为装配式变电站的建设提供保障，还能为城市化进程的推进提供助力。

以上述110kv变电站为例，对其全寿命周期LCC进行计算，可以了解到，变电站的LCC计算模型为LCC=C1+C2+C3=C1+CO+CM+CF+CE+CD，由于当前变电站LCC计算仍缺乏大量详实的数据资料，因此在进行LCC计算过程中，可以对其进行简化处理，重点讨论变电站中土建部分的LCC。

由于在110kv变电站建设过程中，建筑为一次建成，因此建筑建设的初始投资（即建设费用C1）为方案LCC的重要组成部分，建设中常规变电站与装配式变电站的运行维护费用C2（其中包括运行C0、检修维护CM以及故障停电CF等方面的费用）基本一致，因此，在对两种变电站的LCC进行对比时C0、CF可以忽略，并且在建筑报废后，专门人员对建筑进行拆除、分类、回收等工作时消耗的人工费、运输费与建筑的物资回收费相抵消，此时LCC计算过程中的设备残值CD也可以忽略不计。

总的来说，对常规变电站与装配式变电站进行LCC对比时，计算公式可以简化为LCC=C1+C3，现在假设变电站建筑的使用年限为60年、设备寿命周期为30年，折算现值年利率为8%，变电站产生年利率为8%/12，可得常规变电站LCC=382.18万元；装配式变电站LCC=398万元[2]。

结论
总而言之，相较于传统的变电站，装配式变电站具备占地面积小、施工周期短、施工成本低、不会对自然环境造成严重破坏等优点，因此在当前变电站施工建设的过程中，开展装配式变电站的施工建设不仅能够有效满足当前人们对电力资源的需要，还能为环境保护工作的开展提供助力。

参考文献
[1]姜程瀚.装配式结构在变电站建设中的应用探析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019,{4}(02):166-167.
[2]陈庆伟,付光来,王文洋,等.装配式结构在变电站建设中的应用探析[J].科技经济导刊,2019,27(03):96.。