鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用分析

文/王治杰 中國電力集團重慶工程有限公司 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，特別是加強對鋼結(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)達國家相比，目前我國變電站建筑對于鋼結(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，因此加強鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑應(yīng)用過程中，應(yīng)加強對發(fā)達國家經(jīng)驗的借鑒和學(xué)習(xí)。

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

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)的重量遠遠要輕許多，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)的承擔荷載也會較小，能大大地降低基礎(chǔ)的造價成本以及施工工期。

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、強度等各方面的性能上也是具有很強的優(yōu)勢，所以加強鋼結(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)計以及我國對于變電站抗震的相關(guān)要求，目前我國以鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的變電站建筑能夠抵抗強度在八級以上的地震。

1.3 合理利用空間

鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的體重較輕，對于空間的占用面積也相對減小，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，進而對建筑平面進行合理有效的分割，提高空間的利用率。

1.4 環(huán)保節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)還具有很強的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢，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買，因此鋼結(jié)構(gòu)的安裝是可以隨時進行的。而且在安裝過程中，并不會造成噪音以及污染，充分地符合當前的環(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)備在運行過程中最常見的問題就是噪音問題，因為主變壓器在運行過程中會發(fā)出較大的聲音，主變壓器的聲音來源主要有冷卻風扇和電磁，這兩者都會發(fā)生較大的噪音，并且是以低中頻為主。針對于變電站建筑所發(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)計技術(shù)

為了保證變電站的正常運行，技術(shù)人員需要保證主控室設(shè)備的溫度，因此在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑過程中，可以加強對民用建筑保溫方法的借用，進一步提高變電站建筑的節(jié)能水平。所以在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計以及建筑過程中，技術(shù)人員應(yīng)當選用復(fù)合保溫型的鋼板來進行建筑，在選用夾心板墻的時候，也應(yīng)當選用保溫性能較好的夾心板墻，進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 通風設(shè)計技術(shù)

主變壓器室的正常運行決定著變電站的正常運行，而主變壓器室對于通風的要求是非常高的，因此變電站建筑的通風設(shè)計要求也比較高。要保證變電站的正常運行，就要控制好主變壓器的溫度，特別是在夏天的時候，要將主變壓器室內(nèi)的溫度控制在45℃以下，而通風設(shè)計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百葉，進而保證室內(nèi)的通風效果，此外，為了更好地保證主變壓器室內(nèi)的通風效果，還可以在其屋頂上安裝無動力排風機，加強對室內(nèi)熱空氣的排除。在屋頂上安裝無動力排風機，可以獲得良好的通風效果，該風機在運行過程中不需要消耗電能，也不會造成噪音，符合當前變電站建筑環(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，因為鋼結(jié)構(gòu)的耐火性并不高。鋼結(jié)構(gòu)的部分性能會隨著溫度的變化而發(fā)生變化，當鋼結(jié)構(gòu)受到高溫的影響時，其承載力以及平衡性都會下降，此時的鋼結(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，當鋼結(jié)構(gòu)周圍的溫度高達500℃時，鋼結(jié)構(gòu)就會處于失衡的狀態(tài)，容易出現(xiàn)變形，進而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)倒塌，但是一旦出現(xiàn)火災(zāi)，火場的溫度可以高達800℃以上，所以針對這個問題，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鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進而保證變電站結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。在使用過程中，噴涂方法所達到的保護效果最為有效和明顯，但是在使用過程中會增加鋼結(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，技術(shù)人員應(yīng)當結(jié)合實際情況來選擇恰當?shù)谋Ｗo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，當前我國一般的變電站建筑要求設(shè)計年限要在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。當前我國針對鋼結(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，比如不會影響鋼結(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，針對這個問題，可以將線管通過鋼梁的包裹來進行埋藏，或者將線管敷設(shè)在墻體上來進行埋藏，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的應(yīng)用優(yōu)勢，目前我國針對于鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的應(yīng)用還處于試驗階段，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)當加強對鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用存在問題的研究，比如防火問題、防腐問題，進一步提高鋼結(jié)構(gòu)的整體性能，加強鋼結(jié)構(gòu)在變電站建筑中的實際應(yīng)用。