韦芝涛

摘要：变电站装配式结构体现了“资源节约型、环境友好型、工业化”的设计建设要求和全寿命周期理论的运用，是通过工厂预制和现场安装两个阶段来建设变电站。本文结合某工程实际，对变电站装配式结构施工进行分析阐述，和同行交流讨论。

关键词：装配式结构；变电站；节约

1.装配式建筑简介

装配式建筑体系是多年来国外开发成功的建筑科技成果。目前这种建筑体系在国外得到了迅速发展，例如德国、英国、美国、日本等广泛采用装配式建筑体系中预制混凝土构件。作为一套完整的建筑技术正是因为适应建筑产业化的要求，以其独特的优势受到建筑业的关注和重视。万科在中国住宅建造方式上，采用“预制装配式混凝土结构”的建造形式，进行了尝试性的革命。如万科已在全国推广使用新里程预制装配式产业化住宅楼，作为新兴的绿色环保节能型建筑。随着建筑工业化的要求，世界发达国家都把建筑部件工厂化预制和装配化施工作为住宅产业现代化的重要标致。

那么，什么是装配式建筑呢？工地现场的建筑材料完全是由工厂半成品（预制构件），施工队在现场对地基做一定处理后，对半成品进行房屋的组装。建筑工地不再把瓦工、木工、钢筋工等工种分得那么细，建筑工人由过去那种复杂的多工种角色，转变为单一的背着射钉枪，电钻等专用工具的装配工角色。这种装配化制造房屋完全避免了传统建房的缺点，施工速度非常快，可在短期内竣工。房屋制造对企业来说，工作劳动强度大幅度减少，交叉作业方便有序；房屋装配中的每道工序都可以像设备安装那样检查其精度，以确保房屋制造的质量；施工时的噪音降低，物料堆放场地减少，有利于环境的保护；由于工厂化的生产和现场的标准化装配，使房屋制造成本降低，并容易满足室内设备安装和装饰装修的要求。因此，装配式制造房屋的许多优点是传统房屋建造方法无法比拟的。

2007年12月国家电网公司下达文件,要求变电站在通用设计的基础上，全面推行“资源节约型、环境友好型、工业化”（简称“两型一化”)变电站建设工作。装配式变电站的建设符合了“两型一化”变电站建设的要求。装配式变电站的建设采用可回收利用材料，减少了混凝土、水泥砂浆等材料用量，节水、节材，减少变电站施工对环境的影响。装配式变电站大部分构件采用工厂加工、现场组装，减少了现场湿作业，简化施工、规范施工工艺、保障施工质量。基础施工与建筑构件加工可同时进行，有效缩短了变电站的建设周期。2007年装配式变电站在江苏省电网公司建设试点，2008年各省市电力公司陆续开展装配式变电站试点建设。

2.装配式结构变电站特点

装配式变电站改变了变电站传统的电气系统布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建设的道路。

1）在土建方面：改变传统的电气系统布局，贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，力求使建筑结构轻型化，利用现场快速拼装工艺，变施工串联流程为并联流程来缩短施工周期。

2）电气方面：划分为进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块。其中各模块之间的现场连接、不同设备厂家控制软件互相兼容是技术难点。此外，需制定变电站通用设计、部件加工详图、工厂生产工艺、现场拼装工艺、建筑取费定额、装配式建造管控六大标准体系。

3）装配式变电站建造模式需要现代预制件、钢构件工厂作支撑，需要对传统土建工程招标及标段划分作调整，需要对采购方式与施工组织重新定义。

3.500kV祯州变电站装配式变电站实施情况

3.1工程概况

500kV祯州变电站站址位于广东省惠州市惠东县稔山镇园岗村东北面的台地上，距离惠东县城约16.6km，距離稔山镇约3.4km。围墙内占地面积42530m3，站内总建筑面积1367.48m2。本期变电站新建1*1000MVA主变压器，500kV出线6回、220kV出线6回、电容器组3*60Mvar、电抗器组2*60Mvar。最终建设规模4*1000MVA主变压器，500kV出线10回、220KV出线14回、电容器组4*（3*60Mvar）、电抗器组4*（2*60Mvar）。

主要的土建工程项目：主控通信楼；中央配电室；警传室；消防泵房及水池；围墙及大门；主变及500kV高抗基础及防火墙；500kV、220kV及35kV构支架基础；500kVHGIS、200kVGIS基础；防雷接地；电缆沟道；站区供排水管道；站区道路；消防；照明、通风、空调、绿化等。本工程主要特点：根据省公司要求，突出新工艺特点，500kV祯州变电站工程主控通信楼、380V中央配电室、泵房、防火墙和围墙均改为装配式结构，也是首次广东省内500kV变电站的一个创新。

3.2装配式工程施工

3.2.1施工工艺

本工程NALC板材均采用150mm厚度板，由墙板生产厂家根据设计院提供的图纸进行专门排版设计和生产，并由厂家提供专用加固配件（管板和钩头螺栓等）和接缝材料。水平运输：到货材料按使用部位就近堆放；如需搬运，现场运输采用一个手推定制滑轮车，将板平放在滑轮车上，每头一人扶稳推运到吊装点。安装形式：NALC板安装分为竖向安装法（主控通信楼）和横向安装法（防火墙及围墙）。吊装方式：可采用移动式脚手架加卷扬机、或采用汽车吊吊装安装。

NALC板是采用水泥、石灰、砂为原料制作的高性能蒸压轻质加气混凝土板，板内配置防腐处理的钢筋网，板面可根据设计要求做刮腻子、涂墙漆、贴瓷砖等装饰；NALC板可锯、切、刨、钻，板上可以开槽，动力照明管线可以暗敷于板内，配电箱可以部分嵌入板内（配电箱厚度超过50㎜时）。纵向开槽深度不大于1/3板厚（即50㎜）；横向开槽时，内墙板深度不大于1/3板厚，外墙板横向开槽深度不大于20mm，槽长不大于1/2板宽，槽宽不大于30mm。

3.2.2采用装配式建筑物

建筑物采用现场装配。除基础采用现浇混凝土条基外，上部结构都由工厂制作，运到现场装配。建筑物的结构形式是门式钢架结构，工字型钢梁柱;屋面采用预制大型发泡水泥复合板，屋面防水采用平屋面上做卷材防水层，外檐沟排水;外墙板采用工厂预制木纤维混凝土复合墙体。所用的材料都是建筑市场上的成熟产品，并有公开出版的标准图集供设计选用。

建筑物材料选择环保节能产品，有较好的防水隔热性能。墙上开设的固定窗采用断桥隔热铝合金窗框，玻璃采用中空玻璃。

变电站的建筑物所用材料为不燃体，钢结构涂刷防火涂料。室内布置有火灾报警系统和监视器。主变压器和建筑物之间墙体按防火墙设计，中间加设蒸压轻质加气混凝土墙板（NALC板），整体耐火超过4 h。

变电站采用装配式的建筑是缩短工期的关键。该工程的主控楼承重采用钢框架结构，主要受力构件梁柱为钢结构，现场直接吊装，楼屋面板采用钢桁架支撑体系，减去模板支撑及拆模占用的周期。墙体采用NALC板围护，大大缩短施工工期，同时保证施工质量。因为如常规采用砌体结构，砂浆需要沉实时间才能批挡。

3.2.3采用装配式构架、围墙

配电装置的构架采用工厂预制钢结构，构支架梁和柱采用法兰螺栓连接，安装现场无焊接作业。围墙柱采用混凝土工厂预制，围墙板采用ALC板。现场施工时将预制柱吊装插入柱基础固定，围墙板插入柱间。整个变电站施工零米以上均直接装配完成。

3.3装配式施工效益

变电站的设备、材料按施工进度要求实现定时、定点配送，有效地解决了以往设备、材料占用非建设场地的问题。该施工方式节约了水资源以及污水、废水的排放。整个变电站承重结构采用螺栓连接的钢结构，减少了施工现场的噪声、废气的排放，减少了对施工作业人员健康的不良影响。

同等规模的常规变电站建筑主体施工工期约为180 d（不包括地基处理）。祯州变电站建筑主体施工工期仅为90 d，工期仅为同等规模常规变电站工期的50%。减少管理费用，可提前投产多送出电量，:该变电站社会经济效益与同等规模的常规变电站相比均大幅提高。

4工程经验总结

装配式建筑物的耐久性能。传统变电站的建筑设计使用年限为50 a，而装配式变电站的

建筑设计使用年限能否达到传统建筑水平，使用周期中维护费用是否经济等问题缺少实践验证。为此，装配式变电站在设计时，采用了建筑行业已广泛应用的材料，材料本身的耐用性能超过50 a，计算的标准也是按50 a标准规范设计;其使用周期中维护费用仅为屋面卷材的更新和钢结构表面的防锈漆更新处理。

装配式变电站在设计时，采用可回收利用材料，且复合材料的防水、保温等各项性能都优于普通的混凝土建筑。

从500kV祯州变电站运行至今的情况看，建筑物保温、防水、防潮效果较好，屋内恒温干燥，屋面没有渗漏水。

由于本站在廣东省内第一个采用NALC板，省内还没有厂家生产，相应增加运输成本和造价。此站作了一个造价对比（未考虑环境、社会成本以及后期维护费用等），装配式造价高于标准常规设计20%。综合考虑构造措施、材料、半成品加工能力等因素，建议拓宽设计思路，推广新材料、新工艺的使用，做到广东本地配套材料供应和技术工艺水平提高运用，以降低工程造价。

总之，通过500kV祯州变电站装配式结构的实践探索，有效验证了其特点和优越性，明显缩短了施工工期，节约了资源，填补了广东电网在装配式变电站建设方面的空白，在同类工程的推广运用中具有重要指导意义，同时为广东电网公司深入贯彻南方电网建设“3C绿色”电网指引方向。

装配式建筑的应用与推广，使建筑科技进步对建筑产业发展的贡献率取得新成效，技术创新体系和工业化生产方式达到新水平，新型工业化建筑体系和通用部品体系实现新突破，建筑产业结构实现全面升级，争取到2020年基本实现系统完备和技术领先的现代建筑产业体系，全面实现现代建筑产业化。

参考文献：

[1] 柳国良，等．变电站模块化建设研究综述[J]．电网技术，2008，32（14）．

[2] 国家电网公司“两型一化”试点变电站建设设计技术导则，2007．