變電站裝配式建筑設(shè)計研究與應(yīng)用

金毅 魏勝波 陳亞瓊

【摘要】由于裝配式建筑結(jié)構(gòu)具有安裝拆卸簡單、建筑過程噪音較小、不影響周邊居民生活以及施工期很短等優(yōu)勢，所以裝配式建筑未來勢必取代其他的傳統(tǒng)建筑方式。想要制定出以裝配式結(jié)構(gòu)建筑為基礎(chǔ)的預(yù)埋管方案，需要研究人員對變電站裝配式建筑的結(jié)構(gòu)模式有深入的了解和分析，還包括對墻板材料的選擇進行調(diào)查研究。該研究結(jié)論作為變電站裝配式結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的參考，將對未來裝配式建筑的廣泛推廣運用做出貢獻。

【關(guān)鍵詞】變電站;裝配式建筑;結(jié)構(gòu)體系;對比研究

其實關(guān)于裝配式建筑，國家早就下達了指導(dǎo)文件大力支持裝配式建筑的發(fā)展應(yīng)用。裝配式建筑的廣泛應(yīng)用無疑是我國建筑行業(yè)的巨大改革，它勢必對傳統(tǒng)建筑行業(yè)造成巨大的沖擊。裝配式建筑相較于傳統(tǒng)建筑模式有很多優(yōu)勢，比如它是可拆卸的，是組裝而成的，非常方便。這樣一來就大大減少了能源消耗和資源浪費。由于施工所造成的噪音污染也被降到最小，對周圍居民的日常生活沒有造成更大的影響。只是由于裝配式結(jié)構(gòu)建筑的專業(yè)性比較強，目前我國對于這方面的人才是比較缺少的。所以相關(guān)部門應(yīng)該積極培養(yǎng)這方面的人才，讓傳統(tǒng)建筑行業(yè)工作者慢慢的適應(yīng)新的技術(shù)。

裝配式建筑只需要將工程師設(shè)計好的建筑構(gòu)件在工廠完成定制，然后在運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場裝配而成即可。還有就是善于運用機器，將機器的功能發(fā)揮利用至最大化，危險或?qū)嵤┯欣щy的工作合理利用機器來完成，一切工作高效化，借此降低其他外界因素的干擾。

1、裝配式建筑設(shè)計研究

1.1 結(jié)構(gòu)選型

對于工程師來說，深入了解我國裝配式建筑的結(jié)構(gòu)選型是非常有必要的。在我國，裝配式建筑的結(jié)構(gòu)型式在總體上可以分為三種：木結(jié)構(gòu)、預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)以及預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)。木結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于我國的古代建筑，而現(xiàn)代，我們在別墅區(qū)或旅游景點比較常見。毫無疑問，以木結(jié)構(gòu)的強度特點是絕對不適合建筑現(xiàn)代的高樓大廈的。木結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于它的原材料都是可再生且無污染的，取材容易，安裝起來相對不需要特別高的技術(shù)含量，建造時也不會產(chǎn)生很大的噪音或者其他污染。但是它有一個致命的缺點在于木式結(jié)構(gòu)不防火，天氣不好還容易發(fā)霉潮濕滋養(yǎng)蟲蟻等。

我國建筑行業(yè)發(fā)展至今，以鋼材做建筑的模式已經(jīng)發(fā)展的比較成熟。鋼材本身的抗壓強度也比較高，因此應(yīng)用性相對比較強。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于其自重輕，抗震能力高，構(gòu)件定制比較容易。所以它可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，這大大提高了施工效率。而且由鋼材制成的構(gòu)件一般穩(wěn)定性比較好，所以大多可以重復(fù)性使用。但是它的缺點在于鋼材易與周圍環(huán)境中某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。還有就是如果大量鋼材投入使用，也將需要相對較高的資金投入。

由裝配式結(jié)構(gòu)的體系、外墻掛板以及樓屋面板體系三者共同組成的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有同等水平的耐久性。它具有很強的耐火性能，優(yōu)良的結(jié)構(gòu)剛度。而且由于對于技術(shù)水平相對要求不高，所以它的定制效率很高，并且工業(yè)化發(fā)展相對成熟。這種結(jié)構(gòu)的缺點在于對建筑設(shè)計師的要求比較高，還有就是混凝土建筑施工難度比較大。在預(yù)制相關(guān)所需構(gòu)件的時候，對于鋼模具的需求量很大，因此也提高了建筑成本。除此之外，這種結(jié)構(gòu)下所需要的構(gòu)件自身重量比較大，不管是人力還是一般的運輸器械都無能無力。還有一些構(gòu)件的節(jié)點連接部分是需要現(xiàn)澆作業(yè)的，這對技術(shù)水平的要求比較高。

1.2墻板材料選擇

目前，裝配式建筑主要采用的構(gòu)件類型是輕質(zhì)節(jié)能保溫裝飾集成化的新型板材。這樣的高效節(jié)能墻體大大的減輕了結(jié)構(gòu)重量，同時它的隔熱和隔音效果都非常好。在選擇所需材料時，應(yīng)注意材料的正常使用年限必須不低于建筑的預(yù)估使用壽命，并且提前考慮好建筑使用期間相關(guān)的維修保護費用。結(jié)合集成化裝配式建筑的相關(guān)理念和研究人員對于市場和工程的實際調(diào)查研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，目前最適合使用在傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)和維護墻體系統(tǒng)所組成的裝配式建筑所需材料主要有輕骨料混凝土空心墻板和金屬板復(fù)合外墻體系。第一種構(gòu)造比較簡單，但材料相對較厚。它的保溫隔熱效果很好且價格相對低廉。第二種相對構(gòu)造材料復(fù)雜很多。它最大的優(yōu)勢在于它防水性能好，且實際施工時操作非常簡單。

1.3 基于裝配式建筑物的預(yù)埋管解決方案

目前的建筑物板材主要是在工廠內(nèi)加工再送到現(xiàn)場組裝的。由于建筑物內(nèi)部的相關(guān)建設(shè)是需要在變電站現(xiàn)場進行建設(shè)的，所以有可能會出現(xiàn)非常明顯的外漏埋管。為了避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計師提出了預(yù)埋管結(jié)構(gòu)。將預(yù)埋管設(shè)置在外墻與內(nèi)墻板之間就可以避免后期的二次加工。為了避免出現(xiàn)上下預(yù)留埋管照應(yīng)不齊的情況，還應(yīng)該在垂直預(yù)埋管至電纜溝的地面基礎(chǔ)面的相應(yīng)位置預(yù)留凹槽，這樣就可以使預(yù)埋管直接插入凹槽當(dāng)中。

1.4 裝配式建筑總體設(shè)計方案

將輕鋼結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)作為裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式雖然在造價上比較高昂的，但是它取材更加方便并且施工期更短。除此之外，裝配式建筑的內(nèi)外墻板以及樓屋的面板造價都比較高。壓型鋼板質(zhì)量較輕，再與輕鋼結(jié)構(gòu)配合使用，可以大幅度降低結(jié)構(gòu)的用鋼量。其優(yōu)勢主要在于整體性能比較好，并且可以預(yù)留各種各樣的埋管和開孔。還有就是它的防水性和整體剛度都比較好，這在南方多雨地區(qū)是非常適用的。

2、效益分析

2.1 綜合效益高，值得推廣使用

裝配式結(jié)構(gòu)建筑模式能夠?qū)⒔ㄖ?shù)、相關(guān)柱距以及層高等統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)，進而保證預(yù)制件構(gòu)件的質(zhì)量達到相關(guān)的要求。如果采用工廠化批量生產(chǎn)相關(guān)的構(gòu)件，同時在施工現(xiàn)場進行構(gòu)件的組裝，就可以大量減少現(xiàn)代濕作業(yè)的工作量，進而降低對周圍環(huán)境的污染。這樣既可以保證在工期內(nèi)完成施工任務(wù)，又能夠保障施工質(zhì)量達到相關(guān)的要求。同時由于工廠化的生產(chǎn)和裝配式的安裝可以大幅度提高其建筑的施工速度，所以企業(yè)也可以更快的使得前期投入回籠并取得更多的經(jīng)濟效益。

2.2 技術(shù)先進， 社會效益好

通過將裝配式建筑施工方法與傳統(tǒng)吊帶配合施工技術(shù)相結(jié)合的方法，不僅可以控制構(gòu)件的安裝速度，還可以提高其安裝效率。利用工廠批量式生產(chǎn)構(gòu)件的方式能夠避免如天氣、場地等很多外在因素的干擾，同時節(jié)省大量的人力和物力資源，能夠有效的提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

結(jié)語：

本文經(jīng)過對變電站裝配式建筑各個方面的分析研究探討發(fā)現(xiàn)裝配式建筑的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)水平發(fā)展比較成熟，行業(yè)內(nèi)這方面的人才相對不是過度缺乏。另外采用預(yù)埋管解決方案可以大大提高建筑美觀性。除此之外，如果采用裝配式建筑可以高效完成施工任務(wù)，降低人力使用，保障人民的生命財產(chǎn)安全。

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