110kV北區變電站綜合配電樓圍護結構的選型

倪震

摘要：按照國家電網公司“智能變電站技術導則”、“智能變電站設計規范”的設計要求，結合業主開展的“創建國家電網綠色示范工程”，展開對110kV北區變電站綜合配電樓（主體結構為裝配式鋼結構）圍護結構（內、外墻墻板）的研究和設計。

關鍵詞：墻板對比；墻板選型

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）14-146-01

前言

筆者針對蒸壓輕質加氣混凝土（ALC板）、玻璃纖維增強水泥板（GRC板）、金屬巖棉夾芯板（LCF板）、蒸壓素纖維水泥板（FC板）、丙烯腈一苯乙烯板（AS板）開展力學性能、保溫性能、隔音性能、防火性能、抗滲性能和經濟性的對比分析，探究五種墻板性能差異，并針對110kV北區變電站的具體特點，確定建筑物墻板的選型。

1蒸壓輕質加氣混凝土板（ALC板）

質量輕，為普通混凝土的1/4，黏土磚的1/3；強度大，其立方體抗壓強度>4MPa；具有一定的可轉動性，墻體抗震性能優越；耐久性很好，不易風化，防蟲、防蟻、防蝕；隔音、吸音性能好，可降低噪音40.8dB～45.8dB；耐磨性稍差。保溫隔熱性能是普通混凝土的10倍，200mm板厚傳熱系數S=0.75W/m²·k。作為不燃硅酸鹽材料，熱阻系數高，具有很高的耐火性，在高溫和明火下均不產生有害氣體；100厚板墻耐火極限3.2h。混凝土結構和鋼結構建筑都可以采用。墻體占用空間小、得房率高，尤其適用于跨度或開間較小的房間。應用較廣，價格便宜（700-900元/m²），本身不帶裝飾面，現場有刷涂料等二次裝修費用。

2玻璃纖維增強水泥板（GRC板）

重量輕；抗拉、抗彎、抗沖擊性能優良；復合外墻板防水性能不好，潮濕環境下強度下降；復合外墻板保溫隔熱性能良好，200mm板厚傳熱系數約為S=0.9W/m²·k；外層均采用GRC水泥保護層，厚度可達6-10mm，并且自帶防火隔離層。防爆性能一般，且局部易破損。主要用于多層民用建筑的分戶墻、廚房、衛生間、陽臺隔墻，以及工業建筑的非生產部位。價格適中（700～800元/m²），現場有刷涂料等二次裝修費用；板材局部易破損，存在一定的維護成本。

3金屬巖棉夾芯板（LCF板）

板巖棉纖維是立向受力，具有較高的剪切強度；巖棉本身為一種較好的吸聲材料，具有較好的聲學性能；強度不夠好，其面材為壓型鋼板；防水性能較差。保溫隔熱性能較好，200mm板厚傳熱系數S=0.588W/m²·k。板芯材屬不可燃材料，經實測的耐火極限為2h。適用于多種大型工業廠房、公共建筑的屋面及墻體，特別適用于對建筑外立面要求較高的大型商業建筑及民用建筑的外圍護材料。綜合性能較好，價格最貴（1400～1600元/m²），后期板材耐久性較好，維護成本低。

4纖維增強水泥板（FC板）

質量輕、高度強，密度為1.64g/cm³，抗折強度為15～20MPa；環保性好：100%不含石棉，不會產生有毒氣體或輻射；防水防潮性能好：濕漲率、干縮率低，防水性能良好，防潮、防霉性能頗佳；只能作為覆面板，不能獨自用作墻體，需灌人輕質混凝土而形成的實心輕質墻體。215mm板厚傳熱系數：作外墻時，傳熱系數S=0.955W/m²·k；作內墻時，傳熱系數S=0.896W/m²·k。隔熱性能好，具有良好的保溫性能，可廣泛用于對隔熱性能要求高的建筑場所。價格適中（1000～1100元/m²），現場有刷涂料等二次裝修費用；板材局部易破損，存在一定的維護成本。

5苯乙烯-丙烯腈板材（AS板）

具有很強的承受載荷的能力、抗化學反應能力、抗熱變形特性和幾何穩定性；中空擠出一次成型能有效避免板材斷裂和脫落的發生，最大限度保護生命和財產安全；板材質地緊密，表面吸水率低，無需二次處理，有極強的抗凍融性，使用壽命更加耐久。傳熱系數：S=2.22W/m²·k，保溫隔熱性能一般，需要內襯巖棉以增加保溫效果，經測算AS板+100厚保溫巖棉其傳熱系數可控制在S=0.39W/m²·K。防火性能好，經實測100厚的AS裝配式墻板的耐火極限為4.5h。混凝土結構和鋼結構建筑都可以采用，考慮到龍骨預埋件的焊接安裝，比較適用于鋼結構。價格較高（1000～1200元/m²），AS全干作業且施工安裝效率高，不存在二次裝修費用。耐久性較好，維護成本低。

6墻板選型結論

6.1丙烯腈一苯乙烯板的載荷能力、抗化學腐蝕性能以及幾何穩定性使其適用壽命更加耐久，同樣條件下其防火性能優于ALC板，但需要內襯巖棉增加保溫效果。蒸壓加氣混凝土板價格便宜，各方面性能也較優，但是耐磨性較差。玻璃纖維增強水泥板和纖維增強水泥板重量輕、強度高、易于搬運和施工，在建筑工程中比較適用于非承重的內墻部位。金屬巖棉夾芯板的綜合性能較好，一般適用于對建筑外立面要求較高的商業建筑及民用建筑的外圍護材料。

6.2金屬巖棉夾芯板的價格最高，丙烯腈-苯乙烯板（AS板）比ALC板和FC板略貴，但是ALC板和FC板表面無法直接作為外飾面，需要再作處理，且變電站投運后存在局部凹陷、破損以及防水性能較差等現象，后期存在一定的維護成本；AS板外墻板為混凝土清水色飾面，可作為墻體和外飾面使用，不需要做額外的外裝飾免除后期維護，節約維護成本同時縮短工期。

綜合考慮五種墻板各方面性能和經濟性，提出適合110kV北區變電站的圍護結構選型：外墻采用丙烯腈一苯乙烯板內襯巖棉保溫層。作為“資源節約型、環境友好型、工業化”試點的該變電站設計，目前已進入工程實施階段并將為當地經濟建設發揮積極作用。