鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用分析

文/王治杰 中國(guó)電力集團(tuán)重慶工程有限公司 重慶 400060

隨著變電站建筑的發(fā)展，其建筑的整體性能也得到了發(fā)展，特別是加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，在抗震以及環(huán)保性能上得到了較大的提高。但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前我國(guó)變電站建筑對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還處于發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，因此加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑應(yīng)用過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)的借鑒和學(xué)習(xí)。

1、鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 體重輕但承載力高

和鋼筋混凝土材料相比，鋼結(jié)構(gòu)的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)要輕許多，其重量比指數(shù)是鋼筋混凝土重量比指數(shù)的五倍，因此鋼結(jié)構(gòu)的體重是比較輕的，但是其承載力也是非常好的。鋼結(jié)構(gòu)不僅承載力好，在抗剪、抗壓等各方面上的性能也是非常好的，由于鋼結(jié)構(gòu)的體重較輕，因此其基礎(chǔ)的承擔(dān)荷載也會(huì)較小，能大大地降低基礎(chǔ)的造價(jià)成本以及施工工期。

1.2 抗震性能好

鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能也是非常好的，在國(guó)外，就因鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能好而被廣泛地應(yīng)用到各種建筑當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的整體性能好，不僅在抗震性能上比其他材質(zhì)的結(jié)構(gòu)要好，更在韌性、強(qiáng)度等各方面的性能上也是具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用，不僅可以提高變電站建筑的整體性能，還能有效地保證變電站建筑的安全性以及可靠性。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及我國(guó)對(duì)于變電站抗震的相關(guān)要求，目前我國(guó)以鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的變電站建筑能夠抵抗強(qiáng)度在八級(jí)以上的地震。

1.3 合理利用空間

鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的體重較輕，對(duì)于空間的占用面積也相對(duì)減小，因此能夠有效地減少變電站建筑的占地面積，大大地提高變電站建筑空間的利用率。所以加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用，可以選用跨度比較大的開間設(shè)計(jì)，進(jìn)而對(duì)建筑平面進(jìn)行合理有效的分割，提高空間的利用率。

1.4 環(huán)保節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)還具有很強(qiáng)的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接可以選用螺栓或者是焊接的方式，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件也是直接從工廠購(gòu)買，因此鋼結(jié)構(gòu)的安裝是可以隨時(shí)進(jìn)行的。而且在安裝過程中，并不會(huì)造成噪音以及污染，充分地符合當(dāng)前的環(huán)保節(jié)能概念。

2、鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用技術(shù)

2.1 噪音控制技術(shù)

變電站建筑中設(shè)備在運(yùn)行過程中最常見的問題就是噪音問題，因?yàn)橹髯儔浩髟谶\(yùn)行過程中會(huì)發(fā)出較大的聲音，主變壓器的聲音來源主要有冷卻風(fēng)扇和電磁，這兩者都會(huì)發(fā)生較大的噪音，并且是以低中頻為主。針對(duì)于變電站建筑所發(fā)出的噪音，可以通過在建筑內(nèi)安裝室內(nèi)吸音板或者采用密閉隔音的方法，比如在主變壓器的房間安裝上消音門。

2.2 節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

為了保證變電站的正常運(yùn)行，技術(shù)人員需要保證主控室設(shè)備的溫度，因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑過程中，可以加強(qiáng)對(duì)民用建筑保溫方法的借用，進(jìn)一步提高變電站建筑的節(jié)能水平。所以在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及建筑過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)選用復(fù)合保溫型的鋼板來進(jìn)行建筑，在選用夾心板墻的時(shí)候，也應(yīng)當(dāng)選用保溫性能較好的夾心板墻，進(jìn)而更好地提高變電站建筑的保溫性能，也大大地提高建筑的節(jié)能效果。

2.3 通風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)

主變壓器室的正常運(yùn)行決定著變電站的正常運(yùn)行，而主變壓器室對(duì)于通風(fēng)的要求是非常高的，因此變電站建筑的通風(fēng)設(shè)計(jì)要求也比較高。要保證變電站的正常運(yùn)行，就要控制好主變壓器的溫度，特別是在夏天的時(shí)候，要將主變壓器室內(nèi)的溫度控制在45℃以下，而通風(fēng)設(shè)計(jì)是控制主變壓器室內(nèi)溫度的主要措施。所以在主變壓器室內(nèi)要安裝大面積的通風(fēng)百葉，進(jìn)而保證室內(nèi)的通風(fēng)效果，此外，為了更好地保證主變壓器室內(nèi)的通風(fēng)效果，還可以在其屋頂上安裝無動(dòng)力排風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)熱空氣的排除。在屋頂上安裝無動(dòng)力排風(fēng)機(jī)，可以獲得良好的通風(fēng)效果，該風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中不需要消耗電能，也不會(huì)造成噪音，符合當(dāng)前變電站建筑環(huán)保節(jié)能的要求。

3、鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑應(yīng)用中存在的問題及解決方法

3.1 鋼結(jié)構(gòu)的防火問題

首先，防火問題是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)存在最常見的問題，也是鋼結(jié)構(gòu)自身存在的重要缺陷，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的耐火性并不高。鋼結(jié)構(gòu)的部分性能會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到高溫的影響時(shí)，其承載力以及平衡性都會(huì)下降，此時(shí)的鋼結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)失衡的問題。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)周圍的溫度高達(dá)500℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)處于失衡的狀態(tài)，容易出現(xiàn)變形，進(jìn)而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)倒塌，但是一旦出現(xiàn)火災(zāi)，火場(chǎng)的溫度可以高達(dá)800℃以上，所以針對(duì)這個(gè)問題，技術(shù)人員可以選用水淋降溫、噴涂或者包覆的方法來保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證變電站結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。在使用過程中，噴涂方法所達(dá)到的保護(hù)效果最為有效和明顯，但是在使用過程中會(huì)增加鋼結(jié)構(gòu)的重量，增加了鋼結(jié)構(gòu)的承載力。所以，在出現(xiàn)防火問題時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況來選擇恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)方法。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題

變電站建筑通常處于室外，由于容易受到室外空氣和水的影響，變電站建筑容易受到腐蝕，當(dāng)前我國(guó)一般的變電站建筑要求設(shè)計(jì)年限要在50年，所以為了保證變電站建筑的穩(wěn)定性，就必須要做好鋼結(jié)構(gòu)的防腐措施。當(dāng)前我國(guó)針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防腐問題最常用的方法是熱噴鋁復(fù)合涂層法。技術(shù)人員在鋼結(jié)構(gòu)的表面上進(jìn)行噴涂，讓鋼結(jié)構(gòu)的表面形成復(fù)合的涂層，大大地提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能，而且使用熱噴鋁復(fù)合涂層法具有眾多優(yōu)點(diǎn)，比如不會(huì)影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸問題，不容易受到溫度的影響。

3.3 鋼結(jié)構(gòu)自身特殊性問題

變電站建筑中需要設(shè)置大量的線管，所以為了保證線管的安裝，建筑需要開洞來安裝線管，針對(duì)這個(gè)問題，可以將線管通過鋼梁的包裹來進(jìn)行埋藏，或者將線管敷設(shè)在墻體上來進(jìn)行埋藏，然后再涂以抹灰，保證墻面的平整性。

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中有著較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，目前我國(guó)針對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用還處于試驗(yàn)階段，各方面體系以及施工都存在不足，因此為了有效地保證變電站的穩(wěn)定性和可靠性，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用存在問題的研究，比如防火問題、防腐問題，進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的整體性能，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的實(shí)際應(yīng)用。