2024年3月20日发(作者:)
常规防护墙与装配式防火墙的对比分析
摘要:本文介绍并对比了变电站中常规防火墙与装配式防火墙的优缺点,并以
实例进行详细分析,得出装配式防火墙的有点结论——高效、环保、施工安全、
质量可控。
关键词:变电站;防火墙;装配式
1、前言
变电站的建构筑物由于其电气设备的特殊消防要求,在总平面布置时必须保持一定的防
火间距以满足防火规范的要求,如220kV或500kV户外主变压器或高压电抗器之间防火净距
应不小于10m。当布置上有困难时,可在主变压器或高压电抗器之间设置防火隔墙。同时,
合理布置防火墙,还可以大大节省用地面积。因此,防火墙成为变电站建设中常用的构筑物。
2、两种防火墙分析对比
2.1 变电站常规防火墙
根据现有资料,变电站常规防火墙有两种型式:1)钢筋混凝土实体墙;2)钢筋混凝土
框架+填充墙等两种型式。两种常规防火墙均沿用传统湿作业法,在工地就地完成所有施工
作业。其主要步骤如下:地基处理→基础施工→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土柱或墙→
砌筑填充墙(钢筋混凝土实体墙取消此步骤)→粉刷(清水砼墙取消此步骤)→养护等。
据统计,500kV户外变电站主变防火墙的高度约9.0m,220kV户外变电站主变防火墙的
高度约8.0m,防火墙绑扎钢筋时需在高空作业,具有一定施工生产安全风险。
由于防火墙高度较高,同时随着工艺技术要求的提高,根据行业要求,如今防火墙原则
上均要求采用清水混凝土施工工艺,一次浇筑成型,不允许抹灰装饰。这也给模板安装带来
难度,现场安装模板的螺栓节点很多,工序繁琐又耗时。
而且在现场浇注过程中,尽管施工基本都采用商业混凝土,污水及噪声的产生是很难避
免的。
综上,钢筋混凝土实体防火墙或钢筋混凝土框架+填充墙,这两种型式的常规变电站防
火墙缺点总结如下:
1.现场工序繁琐(绑扎钢筋、安装模板、拆除模板),人力、时间成本较高;
2.现场水泥砂浆搅拌、浇筑、振捣等程序,会造成剧烈振动、噪音、烟雾、粉尘、污水
等污染,环境污染风险高;
3.钢筋混凝土结构养护时间较长,且养护过程中墙体易出现空隙、开裂,质量较难控制。
2.2 装配式防火墙
目前, 国家在变电站建设中积极推广工业化设计和节能型建筑, 要求减少资源消耗, 降低建
设和运营成本, 并力求实现变电站建筑结构本身功能完备、安全可靠、节能环保。因此需要一
种节能环保的新型的防火墙来满足要求。
现以深圳一个500kV常规敞开式变电站防火墙为例,具体分析装配式防火墙的特点。
本工程设计时考虑到常规防火墙方案的缺点与不足,创新采用一种新型的节能环保的防
火墙——装配式防火墙。
本例中的变电站所采用的装配式防火墙由基础、主要受力构件、墙体和封口梁组成。其
中防火墙的立柱基础采用现浇杯形基础,立柱插入后采用C40细石混凝土二次灌浆填实。整
个结构主要受力构件为预制钢筋混凝土柱,柱设有专用凹槽,安装完柱后卡入墙体——蒸压
轻质加气混凝土板(也可用具有同等功能的相似环保材料替代),防火墙上部再采用预制钢
筋混凝土梁进行封口。
防火墙边柱与中柱均需设置特殊凹槽,用于安装及固定墙体,无需额外设置其他卡具,
安装非常便捷快速。如下图所示。
附图1 柱截面图
本工程采用的墙体——蒸压轻质加气混凝土板为工厂批量生产的环保新型材料墙体,厚
度、长度、高度均可根据工程需要按模数进行调整。本变电站防火墙的墙体板板厚仅取
150mm,重量轻盈,耐火极限大于4小时,满足防火规范要求;而且,本工程的新型材料墙
体板还有延性好,抗震性好,强度高,不老化、抗渗、抗冻,无放射性,无有害气体等优点。
装配式防火墙可以做到全部构件及墙体都在工厂预先加工完成,再运至现场进行组装。
这些墙体板因在工厂工业化批量生产,质量较容易有保证,能有效防止墙面日后产生裂纹, 避
免产生常规变电站防火墙普遍存在的质量通病。
2.4 装配式防火墙优点分析
装配式防火墙优点分析如下:
1)节能环保、降低环境成本:装配式防火墙建设采取干作业法,将工厂加工预制好的
混凝土梁、柱和环保新型材料墙体板运输至现场进行拼装,材料工厂化生产,部件现场标准
化组装,施工安全、环保、整洁。基本完全摒除了湿作业法的现场浇筑、水泥砂浆搅拌等程
序,基本避免了施工过程中的剧烈振动、噪音、烟雾、粉尘、污水等常规防火墙的缺点。
2)施工便捷、节约时间成本:装配式防火墙墙体无需立模拆模,无需养护,可以提高
工作效率,有效地缩短建设工期,同时采取机械化施工也减少了人力资源。预计单个装配式
防火墙施工工期比常规防火墙节省工期在60%以上。
3)质量可控:工厂批量工业化预制加工的墙体,质量控制有保证,能有效防止墙面日
后产生裂纹, 同时也能避免产生普通混凝土或框架结构防火墙普遍存在的质量通病。
3、结束语
装配式防火墙作为满足现代化建设要求的新型变电站防火墙型式,其采取干作业法,高
效、环保、施工安全;柱、梁既可采用工厂预制的,也可根据实际情况进行现场现浇,墙体
可采用与蒸压轻质加气混凝土板同等功能的环保节能材料替代,灵活多变,质量有保证。
参考文献:
[1] DL/T 5218-2012, 220kV~500kV变电所设计技术规程[S]. 北京:中国电力出版社,2005.
[2] GB 15762-2008, 蒸压加气混凝土板[S]. 北京:中国标准出版社,2009.
[3] GB 50016-2014, 建筑设计防火规范(2018年版)[S]. 北京:中国计划出版社,2018.
[4] 肖向东等,预制装配式变电站设计和建造技术研究[J].建筑技术.2008,12:939-942.
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