谈预制装配式钢结构配电站的推广应用以及经济性分析

林通

【摘 要】 对于预制装配式钢结构而言，绝大多数构件都能够在工厂内完成制造与加工，之后再将其运输到相应的施工现场进行装配。随着国内电力事业的不断发展，配电站建设中预制装配式钢结构的应用越来越广泛。本文先对预制装配式钢结构的技术优势以及装配式配电站的特点进行探讨，并进一步研究推广应用以及经济性方面的内容。

【关键词】 预制装配式 钢结构 配电站 推广应用

经济性分析

1引言

以往在进行配电站的建设工作时，多使用钢筋混凝土结构。这种建筑形式不仅会消耗大量的人力、物力与财力，同时施工过程中还会对周围环境造成较大的破坏。预制装配式钢结构配电站不仅有着较快的施工速度与较强的性能优势，同时配电站的抗震性与环保性能够得到有效的提升。因而，现阶段探讨装配式配电站的推广应用有着重要的意义。

2预制装配式钢结构配电站的概述

2.1技术优势

装配式钢结构配电站的技术优势主要体现在钢结构的性能以及施工、使用等方面。首先，施工中所用的钢材具有材质均匀、各向同性体等方面的优势，相比于混凝土结构而言，钢材的强度优势明显，并且在抗震性能方面更加突出。其次，钢材有着较强的塑性、韧性，配电站施工运行过程中，即使存在超载问题，也不能出现突然的断裂问题。较好的韧性能够有效抵抗配电站动力荷载的破坏，进而提升配电站的抗震性。此外，钢结构配电站施工与构件制作相对简便，因而施工工期能够得到有效控制。

2.2装配式变电站的特点分析

对于变电站内部的配电装置楼而言，其层数多是2-3层。楼体内部需要放置大量的电气设备，因而配电站的跨度、层高较大，并且要具备一定的防火要求。

3预制装配式钢结构配电站的推广应用

3.1配电站的选型

配电站选型时，可以将梁柱截面选为箱型或者是H型钢截面，这一过程中需要对支座以及荷载情况进行分析。梁截面的高度，要取跨度的1/20到1/50。 在进行翼缘宽度的确定时，可以将梁间侧向支撑间距作为重要的依据，并且要将1/b 作为最终的限值。选型时，还要参考结构的长细比对柱截面做出合理的预估。一般而言，构件的长细比要控制在50到150左右，大多情况下长细比一般为100。

3.2装配式钢结构的预制

配电站的基础大多是现浇基础，基础工程施工时要做好埋件以及插筋的预留。对于全装配式钢结构配电站而言，其设计与预制要求较高，并且预制过程中要做好构件接口分界处理，对于设计工作中的埋件与留孔要进行统筹安排。配电站梁柱节点连接可以采用湿式连接以及干式连接两种不同的方式，并且为柱、梁节点连接的两种方式，施工过程中主要用到干式连接技术，因而要对其进行严格的把控。

3.3接地防雷

在功能方面，因为配电站内部所有的设备都有接地要求，因而需要配备接地系统。对于全钢装配式配电站而言，可以借助于结构优势，把接地扁钢全部在墙体内进行接地处理，之后再和龙骨进行焊接，龙骨通过和主钢结构进行焊接之后，就可以完成全部的接地工作。对于这一连接方式而言，能够有效防止大量扁钢暴露在室内的问题，并且可以提升配电站的美观效果。此外，对于防雷设计来说，规范要求屋面钢板的厚度要超过0.6 mm，这一要求可以满足屋面作为防雷接闪器的基本要求。另外，满足这一要求就不必在屋面结构上设置相应的避雷带或者是避雷针。

3.4防火方面的要求

配电站对于主变配电室有着较为严格的防火要求，因而装配式钢结构配电站推广应用过程中要做好防火设计与施工。此外，由于配电站部分区域墙体要具备泄爆要求，因而设计施工过程中可以采用以下方案进行处理：首先，对于外墙要求防火一小时的配电站，设计时可以采用岩棉夹芯钢板；其次，为了提升配电站的防腐与使用年限，施工过程中可以采用夹心彩色钢板，并且外层材料可以选用XPD氟碳防腐涂层。

4预制装配式钢结构配电站的经济性分析

对于配电站的经济性分析，不仅要对造价方面进行考虑，同时还要對配电站的有效使用面积以及结构抗震性能进行分析，并且要对地基处理和空间布置、工期等方面进行全面研究，将上述指标作为综合经济效益分析的重要参考依据。通过对大量文献、资料的收集与研究得出，目前钢结构的施工成本维持在1850元/平方米左右，对于装配式混凝土结构而言，其施工建造成本维持在1950元/平方米左右。但是，以往采用现浇钢筋混凝土形式的建筑，其成本只有1450元/平方米。但是，考虑到配电站上部结构的造价以及建筑的有效使用面积等方面的影响，钢结构和混凝土结构在综合效益方面基本持平。因而，近几年来我国积极借鉴发达国家的建造经验，并鼓励装配式钢结构配电站的推广与应用。这不仅是由于施工过程较为简便、快捷，同时因为这一结构形式较为环保、节能。

以110kV户内常规配电站为例，结构的设计使用年限是30年。在对钢结构进行设计、制作以及施工安装工作时，采用的是预制钢结构框架。其中，对于钢次梁而言，楼板施工所使用的是压型钢板作为底模。外墙主要使用装配式的ASLOC板，内墙使用的是装配式埃特板。这一结构形式的传力途径如下：通过铰接的方式进行钢柱和基础的连接，通过刚接的方式进行梁和柱的连接。次梁和主梁之间采用铰接，支撑和框架梁之间也使用铰接的方式。设计施工时，用到的材料主要为H 型钢或者是HW型的轧制型钢，施工过程中均使用Q345-B钢。其中，钢框架梁柱、次梁是工厂内加工的，预制装配率达到了94.6%。相比于混凝土结构而言，装配式钢结构配电站的费效比是38.59%左右，混凝土结构方案的费效比是38.92%左右，从数据可以看出装配式钢结构配电站的经济效益更优越。

5结束语

装配式钢结构配电站虽然前期投资稍有增加，但是从全寿命周期费效分析能够看出，这一结构形式有着突出的经济优势。因而，预制装配式钢结构配电站值得大力推广使用。

【参考文献】

[1] 张勤裕，钱南淳，陆文红.预制装配式钢结构配电站的推广应用[J].华东电力，2014（7）：34-36.