110kV北区变电站综合配电楼围护结构的选型

倪震

摘要：按照国家电网公司“智能变电站技术导则”、“智能变电站设计规范”的设计要求，结合业主开展的“创建国家电网绿色示范工程”，展开对110kV北区变电站综合配电楼（主体结构为装配式钢结构）围护结构（内、外墙墙板）的研究和设计。

关键词：墙板对比；墙板选型

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-146-01

前言

笔者针对蒸压轻质加气混凝土（ALC板）、玻璃纤维增强水泥板（GRC板）、金属岩棉夹芯板（LCF板）、蒸压素纤维水泥板（FC板）、丙烯腈一苯乙烯板（AS板）开展力学性能、保温性能、隔音性能、防火性能、抗渗性能和经济性的对比分析，探究五种墙板性能差异，并针对110kV北区变电站的具体特点，确定建筑物墙板的选型。

1蒸压轻质加气混凝土板（ALC板）

质量轻，为普通混凝土的1/4，黏土砖的1/3；强度大，其立方体抗压强度>4MPa；具有一定的可转动性，墙体抗震性能优越；耐久性很好，不易风化，防虫、防蚁、防蚀；隔音、吸音性能好，可降低噪音40.8dB～45.8dB；耐磨性稍差。保温隔热性能是普通混凝土的10倍，200mm板厚传热系数S=0.75W/m²·k。作为不燃硅酸盐材料，热阻系数高，具有很高的耐火性，在高温和明火下均不产生有害气体；100厚板墙耐火极限3.2h。混凝土结构和钢结构建筑都可以采用。墙体占用空间小、得房率高，尤其适用于跨度或开间较小的房间。应用较广，价格便宜（700-900元/m²），本身不带装饰面，现场有刷涂料等二次装修费用。

2玻璃纤维增强水泥板（GRC板）

重量轻；抗拉、抗弯、抗冲击性能优良；复合外墙板防水性能不好，潮湿环境下强度下降；复合外墙板保温隔热性能良好，200mm板厚传热系数约为S=0.9W/m²·k；外层均采用GRC水泥保护层，厚度可达6-10mm，并且自带防火隔离层。防爆性能一般，且局部易破损。主要用于多层民用建筑的分户墙、厨房、卫生间、阳台隔墙，以及工业建筑的非生产部位。价格适中（700～800元/m²），现场有刷涂料等二次装修费用；板材局部易破损，存在一定的维护成本。

3金属岩棉夹芯板（LCF板）

板岩棉纤维是立向受力，具有较高的剪切强度；岩棉本身为一种较好的吸声材料，具有较好的声学性能；强度不够好，其面材为压型钢板；防水性能较差。保温隔热性能较好，200mm板厚传热系数S=0.588W/m²·k。板芯材属不可燃材料，经实测的耐火极限为2h。适用于多种大型工业厂房、公共建筑的屋面及墙体，特别适用于对建筑外立面要求较高的大型商业建筑及民用建筑的外围护材料。综合性能较好，价格最贵（1400～1600元/m²），后期板材耐久性较好，维护成本低。

4纤维增强水泥板（FC板）

质量轻、高度强，密度为1.64g/cm³，抗折强度为15～20MPa；环保性好：100%不含石棉，不会产生有毒气体或辐射；防水防潮性能好：湿涨率、干缩率低，防水性能良好，防潮、防霉性能颇佳；只能作为覆面板，不能独自用作墙体，需灌人轻质混凝土而形成的实心轻质墙体。215mm板厚传热系数：作外墙时，传热系数S=0.955W/m²·k；作内墙时，传热系数S=0.896W/m²·k。隔热性能好，具有良好的保温性能，可广泛用于对隔热性能要求高的建筑场所。价格适中（1000～1100元/m²），现场有刷涂料等二次装修费用；板材局部易破损，存在一定的维护成本。

5苯乙烯-丙烯腈板材（AS板）

具有很强的承受载荷的能力、抗化学反应能力、抗热变形特性和几何稳定性；中空挤出一次成型能有效避免板材断裂和脱落的发生，最大限度保护生命和财产安全；板材质地紧密，表面吸水率低，无需二次处理，有极强的抗冻融性，使用寿命更加耐久。传热系数：S=2.22W/m²·k，保温隔热性能一般，需要内衬岩棉以增加保温效果，经测算AS板+100厚保温岩棉其传热系数可控制在S=0.39W/m²·K。防火性能好，经实测100厚的AS装配式墙板的耐火极限为4.5h。混凝土结构和钢结构建筑都可以采用，考虑到龙骨预埋件的焊接安装，比较适用于钢结构。价格较高（1000～1200元/m²），AS全干作业且施工安装效率高，不存在二次装修费用。耐久性较好，维护成本低。

6墙板选型结论

6.1丙烯腈一苯乙烯板的载荷能力、抗化学腐蚀性能以及几何稳定性使其适用寿命更加耐久，同样条件下其防火性能优于ALC板，但需要内衬岩棉增加保温效果。蒸压加气混凝土板价格便宜，各方面性能也较优，但是耐磨性较差。玻璃纤维增强水泥板和纤维增强水泥板重量轻、强度高、易于搬运和施工，在建筑工程中比较适用于非承重的内墙部位。金属岩棉夹芯板的综合性能较好，一般适用于对建筑外立面要求较高的商业建筑及民用建筑的外围护材料。

6.2金属岩棉夹芯板的价格最高，丙烯腈-苯乙烯板（AS板）比ALC板和FC板略贵，但是ALC板和FC板表面无法直接作为外饰面，需要再作处理，且变电站投运后存在局部凹陷、破损以及防水性能较差等现象，后期存在一定的维护成本；AS板外墙板为混凝土清水色饰面，可作为墙体和外饰面使用，不需要做额外的外装饰免除后期维护，节约维护成本同时缩短工期。

综合考虑五种墙板各方面性能和经济性，提出适合110kV北区变电站的围护结构选型：外墙采用丙烯腈一苯乙烯板内衬岩棉保温层。作为“资源节约型、环境友好型、工业化”试点的该变电站设计，目前已进入工程实施阶段并将为当地经济建设发挥积极作用。