装配式变电站混凝土结构和钢结构的对比分析

装配式变电站混凝土结构和钢结构的对比分析

杨丰

中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西 西安 710054

摘要：装配式建筑是当前建筑施工行业发展的重要体现，是建筑行业科学化的发展的重要方向。装配式建筑的发展与普及是传统建筑工程项目发生了巨大改变，变电站建设就是其中之一，随着我国电网工程事业发展，变电站建设项目不断增加，为居民工作生活中电力资源供应了重要保证。在装配式变电站设计中，主要分为混凝土结构装配式变电站以及钢结构装配式变电站两种，是当前装配式变电站建设的主要方式。

关键词：装配式变电站；混凝土结构；钢结构；对比

一、装配式变电站的设计意义

装配式建筑理念是我国相关工作人员不断探索创造出的适合建筑行业发展的一种形式，对于我国建筑业的发展具有重要的意义，同时也发挥着举足轻重的作用。近几年来这种装配式建筑已经成为当今工程建设的主流方式。装配式建筑的投入使用大大提高施工速度的同时又保障了施工质量，符合我国绿色发展理念，减少以往施工中造成的污染。装配式建筑以其稳定的安全性能降低了施工中的潜在风险，推动了建筑行业更加规范化、科学化的发展。变电站是我国电力路网工程中最基础的建筑设施，不仅可以对我们用电的安全性和稳固性造成影响，还对电力企业、国家经济的发展造成了影响。随着装配式建筑优质性能的愈渐凸显，装配式理念也被引入到我国变电站的建设当中，目前已经引领了我国电力企业的设计方向。基于装配式变电站的重要设计意义，其内部结构的对比分析也至关重要，在实际设计过程中要突出重点，保障项目施工的安全性和合理性。

二、装配式变电站的发展现状及特点

2.1装配式变电站的发展

随着国家可持续发展理念的提出，我国各方面的建设都本着资源解决的原则，在最少资源使用的基础上将各项工作做好。为了更好地适应这样的发展模式，变电站的建设的发展模式也要做出相应的改变，不仅要提升设备本身的运行效率和使用性能，还要尽可能地减少对土地的使用面积、通过多种方式降低变电站建设的成本、将工程建设的时间缩短，同时还要与周围环境相适应，协调稳固地发展。

2.2装配式变电站的特点

装配式变电站的投入使用对变电站建设形成了不小的改变，甚至已经成为变电站建设的新型革命，不仅改变了变电站的总体布局，还使土地建设设计和施工方式发生了变化，装配式变电站通过生产预制和安装两个大步骤来改变变电站。装配式变电站的特点符合“两型一化”的内在体现，其设计特点、模块展示以及施工建设都符合高科技、低成本、精建设、少污染的发展要求，使变电站向更高层次加快发展。“三通一标”理念是对设计、造价、设备和工艺的要求，装配式变电站从这样的要求出发，利用这样的发展背景使变电站更加节能、高效、工艺性强，并且逐渐创造了新型的技术和建设方法。

三、装配式变电站设计中混凝土结构和钢结构的对比分析

3.1装配式变电站设计中经济成本思考的落实

传统变电站设计都是采用钢筋混凝土结构为主体，然后通过混凝土浇筑的形式进行变电站整体结构建设，而装配式变电站则是通过结构预制构件的形式，采用混凝土预制构件或者钢结构预制构件进行现场拼装和安装施工，实现变电站的建设。成本控制作为设计工作的重要组成，在装配式变电站设计开始前，笔者经过对大量变电站建设成本资料的分析，得出：传统浇筑式钢筋混凝土结构变电站的建设成本约为1450元/m2，装配式变电站建设中的混凝土结构建设成本造价约为1950元/m2，钢结构装配式变电站的建设成本则约为1850元/m2。钢结构装配式变电站的建设成本更低是由于我国钢结构装配式构件预制技术较为成熟，技术发展时间较长，而混凝土装配构件预制则还处于刚刚起步的状态，装配构件预制厂家的混凝土构件预制技术成熟度不足，再加之重量以及运输成本的影响，导致预制成本的增加。因此在进行装配式变电站设计中进行成本控制时，要根据建设现象的实际情况，因地制宜，进行最优化成本设计的考虑，降低变电站的建设成本，提升装配式变电站设计的科学性和适宜性。

3.2装配式变电站设计中结构技术思考的落实

（1）装配式变电站设计中应进行混凝土结构与钢结构的构件预制和运输技术对比。现阶段装配式建筑构件预制的形式主要有两种：①工厂预制构件，也就是由固定位置的装配构件预制工厂进行统一的构件预制，然后通过运输将构件运送到施工现场；②游牧式构件预制，是指在施工地点附近进行装配式构件的预制，降低了运输成本，但其预制生产效率以及预制构件的质量相较于工厂预制的形式则处于落后的局面。在装配式变电站设计建设中，混凝土结构与钢结构构件预制中，混凝土结构预制构件本质上属于二次加工材料，在构件预制过程中，涉及到了模板制作安装、钢筋结构制作安装、混凝土构件制备等等，还有养护、脱模，预制等流程，预制周期较长。而钢结构构件则是一次加工材料，构件预制过程较为简单，但钢结构构件预制过程中涉及到了大量的焊接工程，钢结构构件的焊接质量直接关系到了装配式变电站建设的整体质量。因此，在进行装配式变电站设计过程中，要综合对钢结构装配件及混凝土结构装配件的综合考察和评估，从最优化设计角度出发，对装配式变电站建设的结构进行选择。

（2）装配式变电站设计中应进行混凝土结构与钢结构的安装施工技术对比。在装配式变电站建设中，主要的安装施工就是对装配式构件的吊装以及构建拼装节点的连接。混凝土结构装配式变电站建设中，由于混凝土装配构件的重量和体积原因，需要运用大型吊装设备，对现场施工空间的要求较为严格，同时其施工风险性和施工难度也更高，因此也导致了混凝土结构构件的安装施工周期更长。而钢结构装配构件则由于质量较轻以及构件截面较小的原因，吊装施工的难度更低，使用小型机械吊装施工设备仅能够实现对钢结构装配式变电站的吊装对接。而在装配构件的拼装节点连接中，混凝土结构构件的拼装精度要求更高，对施工技术人员的专业技术要求以及机械设备的使用要求也较高，容易受到外界环境因素的影响，而导致构件节点拼装质量受到冲击。因此，在进行装配式变电站设计时，要对施工现场的实际情况和工程技术的成熟性进行充分考察，以保证设计方案的科学性和合理性，选择最优化的装配结构形式。

（3）装配式变电站设计中运维工作思考落实。维护工作对装配式变电站建设具有重要意义，直接关系到了变电站的功能发挥以及供电稳定性和安全性，因此是装配式变电站设计中重要的设计影响因素之一。混凝土结构装配式变电站的耐火耐腐蚀能力都较为优越，对切对外界环境因素影响的抵抗能力也较强，后期进行维护保养时，维护保养更加简单便捷。因此设计要根据施工地点的维护方便性和养护环境条件，进行相应科学化装配结构的选择。

四、结束语

本文从装配式变电站的建设意义出发，对该种变电站的特点和发展现状进行了解，同时也对混凝土结构和钢结构进行具体分析，对比优缺点，为实际建设提供参考。这两种结构形式是当前变电站建设中最常用的两种办法，其设计理念都符合变电站的构建要求，符合当代电力企业和建筑业的发展要求，在今后对两种结构进行选择之前，一定要对现场情况全面评估，为变电站的正常运行保驾护航。

参考文献：

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