預制艙的形成是一個融合標準化設計、工廠化預制、模塊化組裝的系統化過程,核心是通過 “工廠生產 + 現場拼接” 的模式,替代傳統現場澆筑或焊接的施工方式,實現高效、精準、環保的艙體建造。其完整形成流程可分為前期準備、工廠預制、出廠檢驗、現場安裝四大階段,每個階段都有明確的技術標準和操作規范,具體如下:
一、前期準備階段:定方案、定標準,為預制 “畫藍圖”
此階段是預制艙形成的基礎,需結合使用場景(如電力預制艙、儲能預制艙、通信預制艙等)的功能需求,確定艙體的核心參數與設計方案,避免后期返工。主要工作包括:
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需求分析與功能定位
根據用戶需求明確艙體用途(如是否需容納高壓設備、儲能電池、溫控系統等),確定艙內設備布局、荷載要求(如設備重量、檢修空間)、防護等級(如 IP54/IP65,應對防塵、防水)、環境適應性(如低溫、高溫、高海拔地區的保溫 / 散熱設計)。
例如:電力預制艙需預留設備吊裝口、電纜進出口,儲能預制艙需設計防火分區和防爆通風結構。 -
標準化設計與圖紙輸出
采用 BIM(建筑信息模型)或 CAD 軟件進行模塊化設計,將預制艙拆解為艙體框架、墻板、頂板、底板、門窗、內部支架等可預制單元,確保各單元尺寸、接口統一(如螺栓孔位對齊、板材拼接縫隙標準),滿足 “工廠批量生產、現場快速組裝” 的需求。
同時需符合行業標準,如電力預制艙需遵循《DL/T 1745-2017 電力預制艙式變電站技術條件》,確保結構安全、電氣兼容。 -
材料選型與供應商確認
根據設計要求選擇核心材料,不同部件的材料選擇直接影響艙體性能:- 結構框架:多采用 Q235/Q355 鋼材(承重強、易加工)或鋁合金(輕量化、耐腐蝕,適用于戶外場景);
- 圍護板材:常用 “彩鋼板 + 保溫層 + 內襯板” 的復合板(如巖棉復合板、聚氨酯復合板,兼顧保溫與防火),特殊場景(如化工、沿海)會選用不銹鋼板防腐蝕;
- 輔材:密封膠(防水、耐老化)、防火涂料(滿足消防要求)、內部線纜橋架(適配設備布線)。
二、工廠預制階段:模塊化生產,嚴控質量與精度
工廠預制是預制艙 “標準化、高質量” 的核心環節,所有構件均在車間內通過專業設備加工,避免現場施工受天氣、環境影響,具體流程包括:
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構件加工生產
- 框架制作:鋼材經切割、沖孔、焊接(或螺栓連接)形成艙體主框架(如立柱、橫梁),焊接后需進行除銹、防腐處理(如噴涂防銹漆、熱鍍鋅),確保長期戶外使用不生銹;
- 墻板 / 頂板 / 底板加工:復合板材按設計尺寸切割,邊緣加裝密封槽或連接件,部分墻板需預留設備安裝孔、通風口、觀察窗;
- 內部構件預制:艙內的設備支架、電纜溝、照明燈具底座、消防設施接口等,均按圖紙提前加工并預裝在框架或墻板上,減少現場安裝工作量。
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模塊化組裝與預裝
車間內將加工好的框架、墻板、頂板、底板進行初步組裝,形成完整的艙體結構,同時完成以下預裝工作:- 門窗安裝:加裝防火門、防水窗,測試開關靈活性與密封性;
- 管線預埋:艙內的動力電纜、控制電纜、空調管線、消防管線等,按設計路徑預埋或固定在橋架內;
- 設備預裝(可選):部分小型設備(如溫控器、照明燈具、煙霧報警器)可在工廠預裝,大型設備(如變壓器、儲能電池柜)則預留安裝接口和空間。
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質量檢測與調試
組裝完成后需通過多輪檢測,確保艙體符合設計標準:- 結構檢測:檢查框架垂直度、平整度,測試艙體承重能力(如加載模擬設備重量);
- 防護檢測:進行防水測試(如噴淋試驗)、防塵測試(如粉塵試驗),確保防護等級達標;
- 功能調試:測試預裝的照明、通風、溫控、消防系統是否正常運行,檢查線纜連接是否牢固、絕緣是否合格;
- 外觀檢測:檢查漆面、板材拼接縫隙,確保無劃痕、變形、漏縫等問題。
三、出廠檢驗階段:合規性審核,準備運輸
工廠預制完成后,需經過第三方檢測機構(或用戶代表)的出廠驗收,確認所有指標合格后,出具產品合格證、檢測報告等文件,方可安排運輸。運輸前需進行:
- 拆分與包裝:若艙體尺寸較大(如超過運輸限寬、限高),需將艙體拆分為框架、墻板等模塊,用防水膜、泡沫棉包裝,避免運輸過程中碰撞損壞;
- 標識與清單:每個構件標注編號、安裝位置(如 “左側墻板 - 1”“前框架立柱”),附帶詳細的安裝圖紙、構件清單、質檢報告,方便現場組裝時核對。
四、現場安裝階段:快速拼接,實現 “即裝即用”
現場安裝是預制艙從 “工廠構件” 轉化為 “可使用設施” 的最后一步,核心是 “快速拼接、精準對接”,通常 1-3 天即可完成(視艙體大小而定),具體流程包括:
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現場準備與基礎施工
提前在安裝場地澆筑混凝土基礎(或鋪設鋼結構平臺),基礎需平整、承重達標,并預留與艙體連接的螺栓孔(或預埋連接件),同時完成場地的水電接口預留(如動力電源、自來水管、排污管)。 -
構件運輸與吊裝
預制構件運抵現場后,用吊車將框架、墻板等模塊按編號依次吊裝至基礎上,通過螺栓與基礎固定,確保艙體水平、穩固。 -
現場拼接與收尾
- 模塊拼接:將拆分的墻板、頂板與框架拼接,用密封膠填充縫隙,確保防水、防塵;
- 設備安裝:將大型設備(如變壓器、儲能電池柜)吊裝入艙,按預裝的接口和支架固定,連接電纜、管線;
- 系統調試:現場調試所有設備與艙內配套系統(如設備通電測試、溫控系統聯動測試、消防系統聯動測試),確保整體運行正常;
- 驗收交付:完成清潔后,由用戶、監理單位進行現場驗收,確認艙體安裝合格、設備運行正常,簽署驗收報告后正式交付使用。
總結:預制艙形成的核心優勢
預制艙的形成過程圍繞 “工廠化、標準化、模塊化” 展開,相比傳統現場建造,具有三大核心優勢:
- 效率高:工廠預制與現場基礎施工可并行,整體建設周期縮短 50% 以上(如傳統變電站建設需 6-12 個月,預制艙式變電站僅需 1-3 個月);
- 質量優:車間內專業設備加工、多輪檢測,避免現場施工誤差,防護性能、結構穩定性更可靠;
- 靈活性強:模塊化設計可根據需求調整艙體尺寸、功能配置,后期如需擴容或搬遷,可拆解后重新組裝,適應不同場景需求。
正是這些優勢,使得預制艙廣泛應用于電力、儲能、通信、石油化工等領域,成為 “新型基礎設施” 建設的重要組成部分。