李振中
广州电力工程设计院有限公司 广东广州 510000
摘要：针对传统10kv配电站存在的自重大、占地多、建设周期长、施工污染大、质量控制难等缺点，我院以“构件模块化、施工周期短、主体全预制、装配式安装、现场零加工”的设计理念，完成了广州海珠区某一综合配电房的建设。本文就以此为例，介绍并分析零加工装配式技术的特点。本电房的建设和运行证明，零加工装配式技术在配电站建设中的应用，可以显著提高配电站的建设效率，必将成为建设配电站的优选方案之一。
关键词：零加工装配式方案思路 预制构件设计
本工程是海珠区供电局兴建的第一座零加工装配式配电站，与传统的10kv配电站存在的原来的配电房相比，我们在土建设计方面进行了大胆的创新，整体建筑按零加工装配式安装工艺进行设计，所有构件均在工厂直接预制完成，然后运输到现场组装而成，包括室内外挂件的安装均预留了螺孔，现场没有切割、焊接、喷涂等二次施工，缩短建设工期，简化施工工艺，提高建设质量。
1 零加工装配式配电站设计思路
1.1缩短施工周期
传统的钢筋混凝土框架配电站在施工图设计完成后，全部施工工序都在现场完成。土建的施工工序包含了地基开挖、基础浇筑、框架浇筑、墙体砌筑、屋面防水等大量“湿法”作业，各项作业只能按顺序串联施工，因此施工工期较长。据统计，传统的配电房土建施工周期为60~70天。
零加工装配式的设计思路借鉴了民用、工业建筑装配生产的经验，实现配电站施工作业的并联：施工图完成后，基础图纸提供给土建施工单位，现场开始基础施工；而主体结构（包含钢结构框架梁柱、复合材料墙板和屋面板等预制构件）及室内设备基础（包含复合材料电缆沟底板和侧板等预制构件）的加工图则提供给工厂预制生产。当基础施工完成后，制作好的预制件即可直接运输到现场进行安装。此举减少了大量现场的“湿法”作业，而且零加工工艺实现了现场所有构件均由螺栓安装完成，工艺简单，施工速度快。经实践，本电房的施工周期为35天左右，仅为传统方法的一半。
1.2 施工质量可控
传统配电站建设工程质量的好坏，很大程度上取决于各施工单位的管理和施工水平。
零加工装配式配电站的构件通过标准化设计，工业化生产、集约化施工，工程质量易于控制及保证。
1.3 工程效益好
传统配电站的建构筑物均在现场施工生产，所以现场投入的人工、材料、施工机械成本较大。人工日、材料损耗、施工机械台班的成本控制难度较大。
零加工装配式配电站的主体构件在工厂生产，建筑材料可以规模式采购，人力需求少，材料损耗少，施工机械需求量低，从而大大节约了施工成本，施工预算成本控制更容易实现。
1.4 绿色环保
传统配电站在施工过程中采用了大量的“湿法”作业，产生较多的建筑垃圾，污水及废水。
零加工装配式配电站的施工过程采用了大量的“干法”作业，节约了水资源，减少了污水、废水的排放。同时减少了施工现场的噪音、废气的排放,更符合南方电网公司推行的绿色环保的建设理念。
2 零加工装配式配电站的工程实例
2.1 工程概况
本工程位于广东省广州市海珠区，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g，建筑场地类别划分为Ⅱ类。设计基本风压（50年一遇10m高最大风速）：0.50kN/m2。本工程采用标准的双公变配电站布置形式，由两间变压器室和一间高低压配电室组成，建筑面积55平米。
2.2 零加工装配式配电站土建设计
2.2.1 钢结构框架设计
本综合楼共1层，主体框架采用钢结构框架装配方案。钢梁、钢柱均采用建筑行业普遍采用的国标H型钢,结构部件重量轻、预制程度高，便于推行设计标准化、施工机械化及装配件制作工厂预制化，钢号Q235B。梁柱之间采用全螺栓刚接设计，柱脚与基础采用铰接连接，现场无需焊接操作。
2.2.2 钢结构防火防腐设计
根据工程经验，所有钢构件最低除锈等级Sa2 1/2级，螺栓连接摩擦面不进行除锈处理，采用“冷喷锌＋面漆”防腐：喷涂ZD96-1冷喷锌一道60μm，ZS43－40可复涂聚氨酯面漆一道40μm。要求冷喷锌层锌含量在96％以上，喷锌层耐盐雾考核1800小时以上，可满足30年免维护使用寿命。本配电房配置干式变压器，建筑耐火等级为二级，在设计中考虑选用厚型防火涂料对钢柱、梁进行防火保护，保证钢柱的耐火极限不小于2.5小时，钢梁的耐火极限不小于1.5小时。
2.2.3 复合材料墙板及屋面板设计
建筑外墙及屋面板采用无机高性能纤维复合材料（UCFC)材料作为骨料，绑扎高强钢筋网浇捣制作。无机高性能纤维复合材料（UCFC）是一种强度高，骨料细，耐久性、防火性、抗疲劳性能好，可塑性强的优质建筑材料.由UCFC制作的墙体及面板构件，其刚度、强度、稳定性等方面均超过传统的混凝土和砌体材料，又兼具有可塑性强、精度高、自我修复能力强等优势。
根据电房的整体尺寸，可将墙体分为4400x2440x80（高x宽x厚度），4400x2068x80，3800x1948x80三种类型，屋面板为4380x1976x80一种类型，总共仅需4种类型的板材即可。标准化的分板可减少工厂制作时的模板数量，降低生产成本。
在墙板设计时，我们将墙面装饰线条、门窗洞口、风机留孔、墙内暗线布管、安健环安装螺孔、设备安装螺孔等均同步考虑在内，并完善在施工图中，工厂制作时一体制作成型。现场吊装时，板材和钢结构框架用螺栓和连接件固定，板材之间以膨胀型防水胶条粘结，填塞耐候胶。板材详图如下：
图1 墙板立面留孔图
2.2.4 复合材料零星构件设计
配电房中的零星构件包括：女儿墙压顶、雨棚板、雨蓬支架。均采用UCFC复合材料制作，因其良好的可塑性和高强度，可以轻松实现异型构件的预制，并保证其满足受力要求。女儿墙压顶构件中还预留了安装屋面避雷带的插槽，从而实现避雷带现场安装的零加工。
2.2.5 整体拼装
在建筑物基础施工完成后，所有构件即可运输进场，按照“钢结构框架→UCFC墙板→UCFC屋面板→雨棚、门、窗、风机→屋面防水→女儿墙压顶”这一施工顺序完成整体电房的拼装，按照示意图如下所示：
图2 配电房主体拼装示意图
3 结语
新增保利站F18石基村海傍街综合房作为海珠区供电局兴建的第一座零加工装配式配电站，设计、选材都有较大创新，技术先进可靠，投运以来，运行情况良好，其建设及运行实践证明了：零加工装配式设计，能有效地缩短工期，节约资源，提高效率。为新材料新技术的应用积累了经验。随着材料和技术的不断发展成熟，制造成本的不断降低，这一设计方法必将成为配电站建设的一种重要的可选方案。