某项目冰蓄冷系统分析

某项目冰蓄冷系统分析

毛晓辉

中粮地产集团深圳房地产开发有限公司518048

摘要：本文结合某项目实例对冰蓄冷系统进行技术经济性分析，以确定最优的蓄冰比例，供相关人员参考。

关键词：冰蓄冷；经济性分析

1、项目概况

本项目位于深圳市，由三个地块组成，含办公和商业，具体包括两栋办公塔楼、裙房商业、独栋商业。两栋塔楼建筑高度分别为118.7米和306.8米。

2、分析内容

针对高层塔楼办公空调冷源系统，为充分利用深圳地区晚间低谷时间段内低电价的优惠政策，节省空调系统运行费用，拟采用冰蓄冷系统，如果采用冰蓄冷系统，为节省末端空调机组能耗，末端可能采用低温送风系统，本报告从机电系统初投资、运行费用、投资回收期、系统运行复杂程度、运行维护费用等方面对空调冷源及低温送风末端进行比较分析，以供业主决策采用何种空调冷源及是否采用低温送风。

3、空调冷源及末端方案分析

3.1比选方案

本项目空调冷源及末端送风温度拟采用以下三种比选方案：

方案一：常规电制冷+常规温度送风。

方案二：冰蓄冷系统+常规温度送风。

方案三：冰蓄冷系统+低温送风。

3.2常规电制冷特点分析

常规电力驱动水冷冷水机组技术成熟，系统运行可靠，控制简单，维护管理费用相对较小，机房占用面积小，但不能利用晚间低谷电价时间段进行制冷，运行费用相对较高。

3.3冰蓄冷特点分析

冰蓄冷空调系统是一种通过蓄冷来节约空调系统运行费用的技术，其基本工作原理是利用供电系统峰谷电价的差异，在夜间电价低谷时段，开启制冰机，将建筑空调所需的冷量，全部或部分储存起来。在白天用电和使用空调的高峰时段，将夜间储存的冷量释放出来，为空调系统提供冷源。一方面，在夜间充分利用电网低负荷时段的电能，创造良好的社会效益；另一方面，在白天用电的高峰时段就可以减少中央制冷主机的开启台数，节省中央制冷系统的运行费用，从而得到良好的经济效益。系统优、缺点列举如下：

优点：

①转移电力高峰的用电量，平衡电网的峰谷差；

②减少主机及相应的冷却塔等设备的配置容量；

③减少一次电力投资费用，包括变压器、配电柜等；

④利用分时电价，节省运行费用；

⑤电力缺乏时期，能提供更高的运行可靠性。

缺点：

①需增设冰槽，换热器及配套水泵等，初投资较高；

②占用机房面积大，维护管理成本相对较高；

③不同运行模式切换较复杂，机房群控系统相对复杂，管理水平要求高。

根据《蓄冷空调工程技术规程》JGJ158-2008第3.1.2条规定：冰蓄冷系统适宜于执行峰谷电价，且差价较大的地区；空调冷负荷高峰与电网高峰时段重合，且在电网低谷时段空调负荷较小的空调工程等等。冰蓄冷空调系统主要用于办公类建筑，也常用于商业建筑，厂房建筑与体育类建筑等。

3.4低温送风特点分析

目前，常规空调系统的冷水供水温度为7℃，回水温度为12℃，空气处理机组送风温度为13~16℃；而低温送风一般采用4~6℃供水，空气处理机组送风温度至8~11℃。由于送风温度较低，送风量可减小，空调机组送风风机电功率可相应减小，可有效降低空调机组能耗。

3.5冷源系统配置

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）及《冰蓄冷系统设计与施工图集》（06K610），部分蓄冰系统双工况主机容量计算公式如下：

结束语

方案一冷机配置容量较大，冷却塔占地面积较大，无法利用夜间低谷优惠电价，运行费用较高，但是系统简单，运行稳定，控制系统相对简单，初投资低。方案二和方案三冷机配置容量可减小，冷却塔占地面积小，年运行费用较低，但是制冷机房占地面积大，控制系统复杂，运行管理水平要求较高，运行费用受电价政策影响很大，初投资高。方案三在方案二的基础上，末端空气处理机组容量可有效降低，运行费用最低，室内舒适性好，但保温工程对施工水平要求较高，处理不好，存在结露的风险。

综合以上分析，方案二和方案三经济性均在可接受的范围内，考虑本项目超甲级写字楼的定位，推荐采用。如果施工阶段能处理好保温工程，保证不发生结露现象，则方案三可做重点推荐。

基于基坑土方开挖的分析

罗东波

广州市第四建筑工程有限公司

摘要：随着城市化建设进程的不断加快和基础设施建设的日益增多，城市建筑物的规模也得到大幅度提升。为了更好的为建筑行业的发展做出应有服务，在工作中对施工的每个环节都必须按照施工技术规范和作业。就基坑施工而言，基坑开挖技术已成为未来基坑工作人员研究的重点课题，也是这一工程技术未来发展的主要方向。

关键词：基坑；土方开挖

引言：基坑是基于充分利用城市有限土地资源的主要方式，随着城市高层建筑和大型建筑结构的不断涌现，基坑工程施工日益增多，施工工艺、施工技术越来越复杂。尤其是在城市建筑日益密集的今天，基坑工程的开挖变得越来越困难，本文就深基坑开挖主要技术要点做了简要介绍，以期为读者提供参考。

本文主要介绍直立壁内支撑开挖工艺。

在基坑深度大、地下水位高、周围地质和环境又不允许做拉锚和土钉、土锚杆的情况下，一般采用直立壁内支撑开挖形式。基坑采用内支撑，能有效控制侧壁的位移，具有较高的安全度，但减小施工机械的作业面，影响挖土机械、运土汽车的效率，增加施工难度。

采用直立壁内支撑的基坑，深度一般较大超过挖土机的挖掘深度，需分层开挖。在施工过程中土方开挖和支撑施工需交叉进行。内支撑是随着土方分层、分区开挖，形成支撑施工工作面，然后施工内支撑，结束后待内支撑达到一定强度后进行下一层（区）土方的开挖，形成下一道内支撑施工工作面，重复施工，逐步形成支护结构体系。

下面通过案例简单介绍一下直立壁内支撑的基坑土方开挖的主要技术要点。

某新建医疗综合大楼一幢，地下二层，基坑深度为8.59m至9.39m；大楼的结构形式主要为钢筋砼结构。边建筑物距离基坑边较近，施工过程中要重点监控其变化。基坑支护主要采用钻孔灌注桩+一道钢筋混凝土内支撑+桩外双排搅拌桩止水帷幕的支护形式。

A-B段基坑支护剖面示意

基坑支护及土方开挖总体施工流程

平整场地→搅拌桩施工→支护桩施工→支撑立柱施工→工程桩施工→上部开挖至冠梁及支撑梁底→冠梁及支撑梁施工→待第一道支撑梁混凝土强度达到75%后分层开挖至坑底标高并按设计要求做好桩间混凝土喷射工作→承台及底板浇筑→第一道换撑板浇筑→壁墙及负一层结构施工→壁墙外防水施工→回填粘土或碎石至围护桩与壁墙间隙并浇筑第二道换撑板→负一层结构混凝土强度达到75%后→拆除内支撑梁→继续施工上部结构→完成整个壁墙防水施工。

开挖准备工作

1、按有关规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详细资料，严格细致地做好基坑开挖施工组织设计，制定施工操作规程，对开挖中可能遇到的渗水、边坡稳定、涌泥流砂等现象进行技术讨论，制定应急措施并提前进行相关的物资储备。

2、对基坑周边30m范围内的建筑物和地下管线进行详细调查，编制详细的监控和保护方案，预先做好基坑、房屋及地下管线监测点的布设、初始数据的测试和监测仪器的调试工作。

3、根据本工程的基坑围护方式、规模、地质条件、工期要求、场地条件及我们的总体安排，确定采用液压反铲式挖掘机开挖为主，推土机配合；弃土临时倒运采用挖掘机直接装入自卸汽车运至临时屯土场；弃土外运根据业主的要求用自卸车外运至指定临时堆土地点。施工前人员和设备必须及时到位，并勘察好机械设备走行路线。

基坑土方开挖

1、施工部署

⑴土方分层分段进行开挖，每层开挖厚度不大于3.0m，开挖区段不大于30m。分层开挖后，修坡必要时进行挂网喷射砼护坡施工。具体施工流程见分阶段土方开挖示意图。

土方开挖施工流向示意图

⑵土方开挖施工流向

工地出入口设置在场地南边，需要外运的土方经此出入口外运，基坑南端设置坡度为1：5的土方运输坡道进入基坑底，基坑的土方开挖施工流向是：基坑北端→基坑南端→工地出入口。共投入3台挖掘机，采用运输车辆直接下基坑装载的方法，在基坑内设车辆运输土方坡道，车道为双车道，坡底标高为地下室底板底面标高。挖土采用盆式和中心岛式型式，具体视喷射砼护坡的施工进度确定，由于土方开挖要为喷射砼护坡提供工作面和操作平台，而喷射砼护坡施工又要分段跳隔进行，每段长度控制在10～15m左右，所以当喷射砼护坡有工作面时，土方开挖采用盆式开挖，当喷射砼护坡缺乏工作面时土方开挖采用中心岛式开挖。

2、基坑截、排水

本工程基坑顶部周边设截水沟，基坑开挖阶段，每层挖土均沿基坑周边设一道临时排水沟，排水沟互相连通并就近与降水井连通。以解决开挖期间的积水。当开挖至基底后，距基坑底周边设一圈排水沟（30×30cm）。在底板垫层施工时，排水沟内设盲沟管并填砂石料，形成排水通路，保证防水层在无水条件下作业。

坡底基坑转角处均需设置集水井，其余部位每隔约25～30m设一集水井，集水井的数量及间距可根据现场实际情况适当调整，但必须保证基坑施工期间及基坑施工完成后，基坑外水不流入基坑内，基坑内无积水。

3、运输土方车道的开挖

运输车道土方的开挖主要用长臂挖掘机进行，采用后退式挖掘，先将车道由1：5坡道挖成1：1坡道，然后挖掘机可退至基坑外挖掘。（详见出土口坡道大样及平面示意图）

出土口退挖至坑边机械布置平面示意图

基坑监测

在基坑土方开挖工程中由于天气变化、自卸车超负荷、其它施工条件的变化等往往会使预算值与实际施工状况不一致。在实际施工过程中必须对施工环节进行严格检测和监控，采取必要的防治措施，以防引起施工事故，带来严重的经济损失和不良的社会影响。尤其是在雨季施工，要制定适宜的雨季施工方案，保持排水系统畅通，排水、防雨的设备要齐全且工作正常，及时了解天气情况，保证雨天施工用的材料特性不变。

在实际施工过程中，即使挖到预算的深度时基坑的形状、支护结构内力等也还会发生变化，所以在整个施工过程中要按照监控方案对其进行全程监控。其中监控的内容具体包括：监控目的、监控方法、监控地点、监控项目等并记录反馈信息。

不管任何基坑侧壁安全等级，支护结构水平位移均属于应测项目。在深基坑开挖施工监测中支护结构水平位移一般有两个测试项目，即围护桩（墙）顶面水平位移监测和围护桩（墙）的侧向变形，而在不同深度上各点的水平位移监测，称为围护桩（墙）的测斜监测。

参考文献

（1）《工程测量规范》（GB50026-2007）

（2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）

（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）

（4）《混凝土结构施工质量验收规范》（GB50204-2011）

（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

（6）广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）

（7）《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）

（8）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

（9）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）