摘要：传统变电站的建设采用的基本都是现浇钢筋混凝土结构，随着社会发展，建站过程中对土地的节约利用、工程质量要求、工期控制、施工周围环境的保护、噪音控制等方面的要求逐渐提高，传统的建设方式已越来越不适应社会的发展需求。近年来，国家电网力推智能变电站的建设，新一代智能变电站土建设计的核心就是预制装配式。变电站的建筑结构模式比较固定、对建筑造型的要求相对较低、施工工期紧张、周围居民对工程项目敏感度高等，正好与装配式建筑构件标准化、工期大幅缩短、施工对附近影响较小等优点相契合。乘着政府大力推动装配式建筑的春风，装配式变电站有望进入一个新的发展阶段。
关键词：钢结构建筑；装配式变电站；应用技术
1建筑钢结构的优点
1.1绿色环保节能
在现在社会的发展当中，已逐步形成了“节能减排，绿色环保”社会理念，而且其同样在建筑业当中得到体现，在实际施工的过程之中，运用新型的钢铁当作钢结构主要的材料，相比于传统混凝土的结构建筑，具有环保绿色的特点，而且，该新型的钢铁材料可以回收再运用，在这种情况下就大大降低了施工方材料的成本，提升经济利益。
1.2强度高及自重轻
钢结构强度高且弹性模量同样高，在同样承重情况之下相比于钢筋混凝土的结构可以节约更多材料及空间，进而降低了建筑竖向的截面面积，大量增多了建筑使用的面积；钢结构自重轻对相同高度的结构建筑，钢筋混凝土结构的重量不会小于钢屋架重量，所以在遇见地震外力等作用的时候，建筑内部的各种材料相互作用的力就有效降低，从而导致建筑更为稳定。
2装配式变电站的技术优势
（1）设计标准化是建筑工业化的前提，装配式变电站采用通用设计、通用设备选型，遵循模块化原理，通过标准模块的组合、拼接满足各类型变电站的建设需要，便于部品、部件进行批量生产和装配式的施工。从实践中总结不同类型变电站的特点，模块化设计，总结不同组合形式形成典型设计，从而进一步落实国网公司“三通一标”的标准建设工作。
（2）生产工厂化，有效提高电网建设的质量、进度目标。生产工厂化是建筑工业现代化的有效手段，它将半成品材料加工生产由施工现场转入工厂制造，提高电网建设项目分部分项工程的加工精度，进而提高整体电网建设的质量水平。同时通过提前规划、有效组织，使其加工工期不作为施工关键线路工作，可有效提高施工速度，起到缩短建设周期作用。
（3）施工装配化，有效控制环境污染，提高劳动施工效率。装配式施工是建筑工业现代化的重要特征，将标准化的工厂制品、部件在现场进行组织装配，解决了现场粉尘、垃圾等环境污染现象，减少现场施工人员，促进建设项目从劳动密集型向技术性转变，提高现场施工人员技术水平，降低现场工人的劳动强度，在土建、安装交叉作业方便有序控制，提高施工速度。
（4）材料集成、新型化，有效提高建筑抗震等建筑性能水平。材料集成、新型化是建筑工业现代化的重要组成部分，新型复合型材料的应用可有效提高变电站建筑性能。抗震大量使用轻质材料，降低建筑物重量，增加装配式的柔性连接，增强变电站的抗震能力。变电站外墙采用新型复合板可有效起到保温、隔声、防火的作用。内置集成隔墙增加变电站空间灵动性，为后续的运维及改扩建提供有利的整改条件。
3钢结构建筑在装配式变电站的实际应用
3.1工程应用实例
随着钢结构建筑广泛应用于市内变电站，产生了巨大的经济效益和社会效益，新能源发电行业也积极改进结构设计，大量采用了钢结构型式的厂房。其中电场110kV升压站采用了钢结构的电气楼，收到了良好的效果。该升压站采用户内GIS布置，GIS和继电器室布置于钢结构电气楼二层，35kV配电装置、站用电屏、无功补偿户内柜布置于电气楼一层。钢结构电气楼结构示意图见图1。
3.2土建施工
本工程电气楼基础为现浇，养护完毕后，钢结构部分即可按一定次序边生产边组装。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先在基础上安装钢柱，并通过钢梁连接组成一个整体框架；然后铺设楼板和屋面，再进行墙面围护系统的建造，最后进行内部装修。
3.1.1基础与钢柱
钢结构电气楼基础采用独立基础，混凝土等级C30，每个基础内设6支锚栓，高出基础200mm。钢柱采用Q345B钢材，与垫板焊接。垫板与基础内锚栓使用Q235B柱脚螺栓连接，垫板与基础间填充C40混凝土。
3.1.2主梁与次梁
梁和柱的连接以柱贯通。梁、柱之间采用栓焊并用的节点连接方式，先于梁腹板的孔内装入10.9级高强螺栓，梁翼缘采用全熔透焊，再由内向外紧固梁腹板处的高强螺栓。
图1钢结构电气楼结构示意图
3.1.3楼板与屋面
楼板采用YXB60-200-600压型钢板，波高60，波距200。压型钢板板肋垂直于短向板跨。其波谷与下层钢梁使用熔透焊接，利用钢板做底模，浇筑C30钢筋混凝土，内设栓钉，板厚150mm。屋面采用YX-75-230-690压型钢板，以檩条、拉条等支撑，上覆80mm厚岩棉保温板等材料。
3.1.4外墙和内墙
外墙基础使用C25钢筋混凝土浇筑，1.2m以下砌筑砖墙，1.2m以上使用蒸压加气混凝土板。外墙厚150mm，内墙厚100mm。该墙体具有重量轻、保温隔热好、防火性能好等特点。
3.2电气安装
3.2.1电缆敷设
钢结构电气楼于0.2-1.2米设置缆沟层。电缆采用托架或电缆槽盒进行敷设，通过电缆竖井联通至继电器室。以往工程将继电器室布置于综合楼内，大大增加了电缆的长度和工程量。电场将继电器室布置于电气楼二层，既大大降低电缆用量，又能减少电气楼占地面积。沿外墙内侧布置托架以支撑电缆槽盒，用于照明、安防等低压线路敷设，需要至板顶时通过钢管布线。避免在墙上开槽，影响美观。
3.2.2防雷接地
为了达到防雷的目的，通常在建筑物屋顶设置避雷带作为接闪器。而对于钢结构建筑，由于整体为钢结构，屋面钢板厚度大于6mm，只需保证钢结构建筑通过钢柱与升压站的接地装置相连即可。钢柱、锚栓、基础内的起固定锚栓作用的角钢、基础底筋形成电气通路，增强了建筑的防雷保护能力。
3.2.3设备吊装
钢结构电气楼一、二层设卷帘门，方便电气设备的吊装。由于110kVGIS间隔数少，采用固定吊环的方式，在GIS室顶部设置4个“一字形”的吊环对GIS进行精确定位安装。由于此电场采用了钢结构电气楼，施工进度明显加快。与等规模钢筋混凝土建筑的变电站相比，提前1-2月并网发电及时满足了用户的用电需求。
结束语
钢结构技术的发展，可以更好地加快电力工程建设进度，服务于地方经济，使之与周边环境相协调，并体现出简洁有力的工业建筑特点。在建设的工程中，力求使建筑物功能融合化、结构轻型化，贯彻建筑节能的方针。在结构安全度精准的同时，细部节点简单合理，使建筑物更为耐久。目前装配式变电站在建设模式上克服了传统变电站建设的诸多弊端，实现了土建施工的创新，采用了很多新技术，极大的提高了变电站建设的现代化水平。随着我国对装配式变电站的越发重视，其技术手段等也将会得到进一步的完善其发展前景也会更加广阔。当然钢结构建筑在装配式变电站建设中还没有形成一套成熟、标准的设计和施工工艺，需要进一步探讨，提高变电站的建设质量。
参考文献：
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[2]陈亚林，韩云，杨红卫.一种组装式变电站的工程应用[J].中国电业（技术版），2015.
[3]陈莹.装配式变电站土建设计[J].科技视界，2014.
论文作者:徐改
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：变电站论文; 钢结构论文; 建筑论文; 电气论文; 基础论文; 材料论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第21期论文;