装配式变电站建筑结构优化设计

刘柞宇

摘 要：注重装配式变电站建筑设计策略研究，有利于提升其设计水平，促使其实践应用中能够达到现代城市建设要求。在运用不同的设计策略时，需要充分地考虑装配式建筑设计要求及功能特性，增强设计策略适用性，满足变电站装配式建筑设计要求。同时，应对基于不同设计策略作用下的装配式变电站建筑实践应用效果进行评估，从而为各设计策略优化提供参考依据。

关键词：装配式；变电站；建筑结构；优化设计

中图分类号：TU712 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0193-02

随着建筑业逐步向工业化转型发展以及低碳环保概念的不断深入，使得装配式建筑应用日益广泛。相对于传统式建筑，装配式建筑可以更加有效控制建筑质量及节约资源，有利于建筑业的可持续发展。基于此，本文简述了装配式变电站建筑设计的基本要求。对装配式变电站建筑设计要点及其应用进行了简要分析！旨在促进建筑业的可持续发展。

1 装配式建筑的相关内容

1.1 发展历程分析

低碳环保理念作用下的建筑行业既有的结构设计理念发生了一定的变化：不同结构实践应用中更加注重生态环保及质量可靠。在此背景下，钢结构的实际应用范围正在扩大，性能可靠的装配式建筑设计受到了广泛的关注。因此，为了实现建筑优化设计，应了解装配式建筑的基本概念：它是指各种结构组件在施工现场按照合理的方式装配所形成的建筑。装配过程中应确保各结构组件性能可靠性，并规范实际的操作方式，确保其装配效果良好性及装配质量可靠性。与此同时，应对装配式建筑的发展历程有着必要的了解，从而为其设计策略的合理运用提供保障。具体表现以下方面：（1）最初的装配式建筑所用的材料大多为木材，通过对木材的合理拼装，能够得到不同规模大小的房屋建筑。同时，随着人类社会的不断进步，自17世纪以后装配式建筑的发展速度日益加快，客观地说明了这类建筑具有良好的实践应用价值。（2）科学技术的发展及经济发展水平的日益提升，给装配式结构体系的完善及推广使用带来了重要的保障作用。而受到我国技术条件及其它因素的影响，20世纪80年代装配式建筑结构体系并未得到大规模的推广使用。随着时间的推移，进入21世纪后我国对装配式建筑给予了更多的重视，虽然其理论研究水平有待提升，但为这类建筑发展注入了一定的活力。（3）在对装配式建筑进行推广时，应考虑其良好的安全性能、生态环保效果及结构稳定性等，优化其结构构件性能，增加其实践应用中的生态效益，促使装配式建筑发展能够加快建筑行业改革步伐，满足低碳环保理念的实际要求。

1.2 特点分析

在对装配式建筑分析的过程中也需要关注其特点，提高这类建筑利用效率的同时丰富建筑形式，更好地适应时代的发展要求。装配式建筑特点包括：（1）其构件种类丰富，具有良好的使用功能。像外墙板、楼梯等，隶属于装配式建筑组成结构范畴。同时，其构件材料能够通过车间生产完成；（2）现场施工效率提高，避免了现浇作业开展，并能使建筑主体及室内装饰施工保持一致性；（3）这类建筑设计管理方式良好，实现了设计管理中的信息化、标准化及规范化，确保了建筑结构设计质量可靠性。同时，装配式建筑设计管理中融合了数字化管理方式；（4）性价比较高，具有良好的市场应用前景；（5）生态环保效果良好。

2 装配式建筑设计的基本要求

装配式建筑设计的基本要求主要体现在：（1）质量要求。装配式建筑不仅体现生产质量和设计质量，还依赖于建筑师的工作质量。为了能够使预制装配建筑取得成功，只要有生产质量提高，建筑才能变得更加标准化。（2）进度要求。装配式建筑具有最重要的特征是缩短了现场施工的工期，装配式建筑的项目能够节省时间源自工厂制造和现场施工可以同时进行。在建筑工程中很少使用预制基础，因此现场在建造基础的同时工厂加工生产结构、构造构件以及服务系统和室内集成模块。（3）成本要求。预制比传统的现场施工方法在成本控制上更加有效，主要表现为：材料、劳动力和时间的降低，从理论而言，其中任何一个方面减少，成本就会降低，但这并不意味着预制减少了整个项目的预算，比如通过针对性的设计，对材料用量做出准确判断，进行有针对性的采购，从而降低隐性成本。

3 装配式变电站建筑结构优化设计

3.1 平面与立面设计要点

装配式变电站建筑前期设计中的基础是对平面和立面的设计，其中对于平面的设计，要求根据建筑构件之间装配的具体情况，来对相关尺寸以及套型模块需求进行分析，从而对变电站建筑空间的内部布局进行综合的选择，进而完成对承重墙以及管井位置的布置，使得建筑内部空间的各个功能区的体现与划分得到保证，确保整个建筑的美观性。

3.2 设计施工图纸

装配式变电站建筑的基础是施工图的设计，通过借助施工图可以将建筑的各类结构构件、电力设备以及内部装饰物等的设计元素展示出来，直接联系着施工人员对于各项施工工艺的选择以及对施工质量的控制。而且，施工图纸在实际的设计过程中，还需要对装配式建筑连接点的隔声、防漏与防火等进行综合的设计，使变电站建筑的各种功能得到保证。

3.3 结构构件预制设计

装配式变电站建筑施工完成的基础是预制结构构件，因此，需要针对预制结构构件进行合理的分析设计，对预制构件进行具体的设计时，要求先对构件的加工图进行设计。同时还要与加工工厂的实际工艺情况结合起来，来对构件的具体尺寸进行设计，从而使构件的精度得到保证，避免因为构件的加工尺寸不合理，而引起建筑施工中出现质量问题。对于具体的结构构件预制设计，需要遵循基本的构件设计原则，对施工现场以及构件加工厂的吊装水平、生产能力以及运输能力等情况进行考虑，从而对构件展开综合的设计。

3.4 设计结构构件节点

装配式变电站建筑设计的要点：（1）构造节点设计，尤其针对外墙板的接缝以及门窗洞口等这些防水性能较差的位置，都需要进行构造节点专项设计，设计中应充分考虑区域气候等因素。（2）抗震节点设计，应充分考虑构件的物理性能，力学特点以及节点受力特性，然后再结合抗震和抗冻等因素，对构件的抗震节点展开设计。

3.5 装配式混凝土结构接缝防水技术

在建筑工程混凝土构件连接施工中，构件或是墙体之间存在一定的连接缝隙，建筑使用年限较长，为避免在使用过程中雨水或是其他水分的进入，对建筑整体质量造成影响，充分保障使用者的生命财产安全和建筑施工单位的经济效益及社会效益，应当加强对于接缝防水处理的技术探究，作为隐蔽性施工，该问题经常被施工单位忽略，目前所采用的接缝防水技术分为以下两种：（1）构造防水技术。构造防水主要是指通过合理的构造形式，将水的通路隔断，最终能够有效地防水。当外墙板受到雨水侵蚀之后，会具有一定的特性，比如会受到压力差、风力作用、毛细管现象以及重力作用等方面的严重影响，对于这些问题来说，可以通过设减压腔、增加企口、加大腔体、设置坡度等形式进行防水。（2）材料防水技术。材料防水主要指的是通过应用防水材料，在实现对水通路的阻断，或者是增加抗渗透的能力，比如在接缝处应用耐候性密封胶以及发泡聚乙烯塑料棒充当背衬材料等方式。

3.6 構造节点方面的设计策略

构造节点设计质量及效率的提高，有利于实现装配式建筑的优化设计。因此，需要明确其设计策略。这些策略包括：对于建筑局部组成部分所涉及的防水性能略低的材料，构造节点的过程中应考虑这些部分的力学及耐久性性能；通过对装配式建筑所在区域内气候特点的充分考虑，确保构造节点设计有效性，增强其生态环保效果；在构造节点设计的过程中，还应考虑风荷载、地震等因素作用下建筑结构稳定性，充分发挥构造节点的实际作用。

4 结语

综上所述，装配式变电站建筑是绿色建筑的具体体现，装配式变电站建筑的各预制构件可在工厂内产业化生产，运至施工现场直接安装施工，有利于节能环保。并且构件的标准化和统一化实现了现场施工的规范化和程序化，因此装配式变电站建筑是建筑业发展的必然趋势，对其进行分析具有重要意义。

参考文献

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[2]吕嫣，周文宁.浅谈装配式模块化住宅在建筑设计方面的研究和应用[J].建筑知识，2015，（12）：22.

[3]王伟男.当代集装箱装配式建筑设计策略研究[D].华南理工大学，2011，（6）.