田家運(yùn)++李家鋒

摘 要

目前，變電站建筑物的傳統(tǒng)建設(shè)模式存在著施工周期長(zhǎng)、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)保性差和對(duì)氣候的依賴(lài)性強(qiáng)等很多亟待解決的問(wèn)題。預(yù)制艙與裝配式建筑物具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)和裝配式建設(shè)等特征，符合“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”的設(shè)計(jì)、建設(shè)要求。本文通過(guò)對(duì)預(yù)制艙與裝配式建筑物的研究，分析了二者的建設(shè)特點(diǎn)，并指出了其推廣應(yīng)用的價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制艙 裝配式建筑物 變電站

變電站建筑物的傳統(tǒng)建設(shè)模式具有工作量大、施工周期長(zhǎng)和濕作業(yè)多等特點(diǎn)，受氣溫和降雨降雪等的影響非常大，容易產(chǎn)生噪音污染、水污染、粉塵污染和固體廢棄物污染等。

國(guó)家電網(wǎng)公司自2013年起開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站和裝配式變電站的試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，配送式、裝配式的建設(shè)理念逐漸被大家接受，越來(lái)越多的變電站采用配送式和裝配式的建設(shè)模式。變電站通過(guò)“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、安全快捷和優(yōu)質(zhì)高效。

1 預(yù)制艙

預(yù)制艙的外形類(lèi)似集裝箱，寬度約2500mm，高度約3133mm，根據(jù)長(zhǎng)度的不同分為Ⅰ型艙、Ⅱ型艙和Ⅲ型艙，Ⅰ型艙長(zhǎng)6200mm，Ⅱ型艙長(zhǎng)9200mm，Ⅲ型艙長(zhǎng)12200mm。預(yù)制艙內(nèi)部安裝有辦公電源、照明燈、空調(diào)、換氣扇、溫度傳感器、濕度傳感器、空調(diào)控制器、燈光控制器、風(fēng)機(jī)控制器以及智能輔助控制系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部工作環(huán)境的自動(dòng)調(diào)節(jié)。預(yù)制艙不僅為電力設(shè)備提供了可靠的運(yùn)行環(huán)境，而且為變電站調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)人員提供了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和生活的場(chǎng)所，能夠在一定程度上取代傳統(tǒng)的變電站建筑物。

預(yù)制艙在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中充分考慮并滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，很好地將經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性及功能性融合在一起。單個(gè)預(yù)制艙為一體式架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)整體吊裝和運(yùn)輸。預(yù)制艙框架由優(yōu)質(zhì)碳鋼、型鋼及不銹鋼等材料經(jīng)整體焊接而成，墻體大致由外墻板、金屬屏蔽層（封閉整個(gè)艙體）、骨架、保溫層和內(nèi)飾板等組成，墻體耐火時(shí)間超過(guò)3小時(shí)。比較成熟的外墻板主要有金邦板、鋼板和ALC板（蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土）等。預(yù)制艙本身使用的電源線和通訊線等布置于墻體內(nèi)部，非常美觀。

2 裝配式建筑物

裝配式建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)、高強(qiáng)、保溫、節(jié)能、耐火、環(huán)保、施工便捷的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)延性非常好、塑性變形能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗震和抗風(fēng)性能。它的強(qiáng)度、彈性模量等是磚石或砼的許多倍，在荷載相同的條件下質(zhì)量更輕，可以明顯減少基礎(chǔ)的造價(jià)。鋼結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)的定型構(gòu)件，施工效率高，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，可回收率高，是名副其實(shí)的綠色建材。比較成熟的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有 ALC板、漆面FC板（FC板即復(fù)合纖維水泥加壓板）和鋼制巖棉夾芯板等。建筑物使用的電源線和通訊線等通過(guò)線槽明布于墻體上，既施工方便，又非常美觀。裝配式建筑物能夠完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的變電站建筑物，并且性能更加優(yōu)越。

3 優(yōu)缺點(diǎn)分析

預(yù)制艙、裝配式建筑物與傳統(tǒng)建筑物比較，具有很多優(yōu)點(diǎn)：工廠化預(yù)制程度高，機(jī)械化作業(yè)程度高，交叉作業(yè)少，安全措施到位，質(zhì)量管控嚴(yán)格，現(xiàn)場(chǎng)工作量小，濕作業(yè)量小，從而受氣溫和降雨降雪的影響明顯縮小，施工周期縮短了50%以上，施工噪音污染、水污染、粉塵污染和固體廢棄物污染等顯著減少，采用新型環(huán)保材料，具有輕質(zhì)性、隔熱保溫性、節(jié)能性、隔音性、無(wú)放射性、耐火性、抗震性、抗?jié)B性、環(huán)保利廢等特點(diǎn)。

預(yù)制艙與裝配式建筑物相較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：工廠化預(yù)制程度更高，尤其是集成了二次設(shè)備及屏柜、辦公設(shè)施和生活設(shè)施等，在廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)模塊化集成與線纜連接，完成大部分調(diào)試工作，現(xiàn)場(chǎng)工作量更小，施工工期更短，實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)完成安裝調(diào)試，整體吊裝運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)快速投運(yùn)的目標(biāo)。

裝配式建筑物與預(yù)制艙相較，具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)部空間大，運(yùn)行維護(hù)條件更好，受道路運(yùn)輸條件的影響較小。

4 應(yīng)用范圍

因?yàn)橹髯儔浩?、高壓開(kāi)關(guān)柜和容抗器等等電力一次設(shè)備的體積較大，即使利用拼艙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了將主變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜和容抗器等等電力一次設(shè)備預(yù)置到預(yù)制艙內(nèi)的目標(biāo)，而預(yù)制艙的尺寸始終受制于道路運(yùn)輸條件在寬度和高度上都有不足，所以預(yù)制艙比較適合用作二次設(shè)備艙和生活艙等。預(yù)制艙具有集成度高，現(xiàn)場(chǎng)工作量小，施工工期短，實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)完成安裝調(diào)試，整體吊裝運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)快速投運(yùn)的目標(biāo)。

二次設(shè)備艙用來(lái)替代傳統(tǒng)的二次設(shè)備室，為二次設(shè)備提供了可靠的安裝運(yùn)行環(huán)境。根據(jù)二次設(shè)備的模塊劃分情況和緊密聯(lián)系程度等選用合適型號(hào)的預(yù)制艙。因?yàn)榈缆愤\(yùn)輸條件限制了預(yù)制艙的尺寸，所以為了提高預(yù)制艙的空間利用率必須對(duì)二次設(shè)備屏柜加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)雙排靠墻布置。建議二次屏柜的寬、深、高分別為800mm、600mm、2260mm，柜門(mén)能夠180°打開(kāi)，并且滿(mǎn)足前置接線的要求。

生活艙用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生活室，包括辦公室、臥室、衛(wèi)生間和儲(chǔ)物間等，能夠滿(mǎn)足一般的辦公和生活需求。

裝配式建筑物幾乎不受道路運(yùn)輸條件的限制，尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可以用作一次設(shè)備室，也可以用作二次設(shè)備室和生活室等。

對(duì)于無(wú)人值守的變電站，主控室條件要求一般，可集成到二次設(shè)備室；對(duì)于有人值班的變電站，主控室條件要求較高，宜采用裝配式建筑物。

另外，變電站圍墻、防火墻和電纜溝等也可以采用裝配式建筑物的建造模式進(jìn)行建設(shè)。

5 結(jié)論

預(yù)制艙與裝配式建筑物符合“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化”（簡(jiǎn)稱(chēng)“兩型一化”）的建設(shè)原則。二者可以分別單獨(dú)使用，也可以搭配使用。有利于促進(jìn)新材料、新設(shè)備、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，體現(xiàn)節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)等綠色建設(shè)理念，提高變電站的可靠性、建設(shè)效率和建設(shè)效益等。與傳統(tǒng)變電站建設(shè)模式相較優(yōu)勢(shì)明顯，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介

田家運(yùn)（1984-），男，現(xiàn)為國(guó)電南瑞科技股份有限公司工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。

李家鋒（1979-），男，現(xiàn)為國(guó)電南瑞科技股份有限公司工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化。

作者單位

國(guó)電南瑞科技股份有限公司 江蘇省南京市 211106