水蓄冷在南方基地二期項目中的建設實踐

李奇

摘? 要：根據南方基地二期項目在水蓄冷項目建設模式，積極探索實施策略，以實現項目規劃的整體目標。通過建設實踐，本項目從專業設計模塊化施工轉變為一體化施工，最終提升了蓄冷效果。

關鍵詞：水蓄冷;建設模式;實踐

中圖分類號：TU831 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）17-0068-02

Abstract： According to the construction model of the second phase of South Base in the water storage project， this research actively explored implementation strategies to achieve the overall goal of the project. Through construction practice， this project changed from professional design modular construction to integrated construction， which ultimately improved the cool storage effect.

Keywords： water storage; construction model; practice

南方基地二期項目在蓄冷技術方面積極探索，結合廣州市電價政策優惠開展蓄冷技術[1]的應用與實踐。為了運營更加節省，項目在蓄冷方式與策略做了深入研究，并在項目設計前實地調研了多家蓄冷項目，分析蓄冷的模式。經過對比研究分析，南方基地二期項目在一階段采用了水蓄冷技術。

1 項目概述

南方基地二期項目一階段占地約78畝，地上可建計容建筑面積為9.19萬m2。根據項目需求，該項目規劃建設總建筑面積為14.02萬m2，辦公面積為9.19萬m2，可提供辦公人數約4千人入駐。為此，本項目水蓄冷技術應用要求其系統設計需經濟可靠、節能安全，并滿足常規狀態下主機獨立供冷、蓄冷槽蓄冷、蓄冷槽放冷、主機末端供冷同時蓄冷槽蓄冷、蓄冷槽和主機聯合供冷。

根據蓄冷工況需要，本項目的布水設計要求[2]。蓄冷槽有效蓄水體積約8000m3，最大蓄冷量為1.52萬RT。同時，在本項目的蓄冷槽布水設計采用自然分層布水技術，并根據運行策略分析及使用要求，將蓄冷終溫度為5℃，釋冷終溫度為12℃。為較好的達到蓄冷目的，項目蓄冷要求斜溫層厚度不得大于700mm，以確保項目蓄放冷效率。

2 設計方案

2.1 設計內容

本項目水蓄冷設計包括水蓄冷系統的水池與保溫系統、自控管理系統設計、二次配電系統設計、產品選型、設備及管線布置、軟件編寫、系統調試等工作。蓄冷水池擬建設在地下負三層，建筑面積為2100平方米，蓄冷體積為8600立方米，蓄冷水池保溫防水由擠塑板（64mm）+聚氨酯（30mm）+聚脲（2mm）構成。水蓄冷項目的自控方案采用三級自控層次，就地、手動、自動（PLC+上位機），定量表述自控系統的各種控制模式，控制管理軟件具有良好的擴展與支持功能，軟件可依據實際負荷進行運行曲線擬合與預測。

2.2 自控系統

本水蓄冷的自控系統[3]由中央控制單元、系統PLC控制柜、電動閥、傳感檢測器件、系統軟件等部分組成，建成后應能進行負荷預測與優化控制，確保實現系統控制模式的參數定量化，實現系統的智能化運行。中央控制單元采用微機，現場控制機采用PLC，同時配置彩色人/機對話觸摸屏。水蓄冷裝置及冷凍水管分別配置必要的電磁流量計、溫度傳感器。放冷泵、板換冷凍循環泵配置變頻器（一對一原則）;每個蓄冷槽配置一組液位傳感器;每個蓄冷槽配置一組測溫電纜，蓄冷水池內部垂直方向，每250mm設置一個溫度傳感器;并與自控系統進行對接。項目的自控系統要求工況轉換、控制系統溫度及流量必須的電動閥、傳感器等，這將實現自控系統所有功能必須的其它控制器與控制元器件、軟件等。

控制系統能通過對主機、蓄冷裝置、板式換熱器、水泵、系統管路調節閥進行控制，調整蓄冷系統各應用工況的運行參數，在最經濟的情況下給空調末端提供供水溫度穩定的冷凍水。控制系統能根據室外溫濕度、天氣預報、天氣走勢、歷史記錄進行負荷預測，自動選擇主機優先、放冷優先或全放冷，進行系統的優化控制。自動檢測系統的運行狀態，保障蓄冷空調系統正常、安全運行。

2.3 設備選型

水蓄冷項目主要設備由蓄冷布水器、水泵、板式轉換器、冷凍泵等組成，這類設備的選型將影響整個蓄冷目標的實現，也同時影響其生命周期。同時，水蓄冷布水器的選擇以斜溫層控制為主，采用專業廠家自有產品。水蓄冷項目的水泵、板式轉換器、冷凍泵屬于空調暖通的通用類設備，市場已有成熟優良的產品，這類產品主要通過產品參數、型號及品牌設置來控制產品質量。

3 建設方式

項目前期，由于建設者在水蓄冷建設方面沒有太多經驗，通過實地考察調研等方式熟悉該領域。同時，水蓄冷項目通過各專業分拆完成設計，將建筑、暖通、電氣及自控等專業化設計，未有將其組冊為專項工程。在招標中，項目的計價清單按圖紙模塊化計量并納入總承包施工范圍，并簽署合同，這為后期實施方式帶來挑戰。

3.1 模塊化實施

在施工總承包實施中，水蓄冷按合同要求履約，則施工方可以分塊實施，且不需專業單位配合。由于水蓄冷專業施工圖紙未有深化，這是當前設計模式所決定，需要專業單位深化方能實現設計意圖。面對總承包單位可模塊化實施的方式，本項目的水蓄冷建設成效可能出現較大隱患。這主要由于本項目的總包單位本身不是專業單位，其在水蓄冷建設領域缺乏足夠的經驗，更對水蓄冷的工況知之甚少。模塊化施工還存在專業各自為陣，不能有效統籌與對前期隱蔽驗收的嚴格把控[4]，及其容易將蓄冷做失敗。

經過慎重評估，建設團隊認為總承包沒有水蓄冷專業技術能力，且無法承擔起專業施工所需的各項要求。為此，模塊化實施對水蓄冷項目風險極高，為未來極易造成安全運營隱患。

3.2 一體化實施

經研究分析后，建設單位積極調整前期規劃不足，明確將水蓄冷項目一體化，將專業的事交給專業的機構。為此，建設單位通過相關策略[5]實現了水蓄冷主要系統一體化（未含設備部分），并要求總承包委托須以專項工程委托專業單位實施。根據專業單位的深化圖紙及施工經驗，本水蓄冷項目對保溫方案做了調整，以更好的實現保溫作用。同時，專業單位本身在水蓄冷行業深耕幾十年，擁有完整從產業鏈與自主產品，特別其提供的蓄冷布水器能較好的解決項目斜溫層所出現的誤差。

多次溝通協調后，專業單位對水蓄冷專項深化，水蓄冷專項圖紙經過建設團隊評審后，由設計院快速調整其前期的不足，通過專業單位的經驗提升水蓄冷項目的效益。

3.3 設計優化

項目采用一體化專項實施后，水蓄冷專業單位結合當前實際情況，主要對地下室蓄冷水池側壁在地下室二層外露部分做保溫處理，解決局部結露問題。結合蓄水池的容量，并更好發揮蓄冷功效，項目將地下室制冷機房的板式換熱器容量增大，由3000kWh調整為5400kWh，同時增加一臺蓄放冷水泵等設施解決地下小空間自供冷需求。

由于水蓄冷保溫方案也關系到蓄冷效果，項目團隊專題研究后將蓄水池保溫防水由原方案為擠塑板（64mm）+聚氨酯（30mm）+聚脲（2mm），調整為聚氨酯（80mm）+聚脲（2mm）。這主要解決擠塑板在蓄冷運營過程中脫落，以此提升蓄冷水池的整體保溫能力及使用周期。

通過調整及優化蓄冷保溫、板塊容量及系統工藝要求，該項目的工況整體效能提高，通過一體化專業深化加強了各個工況轉化間的聯動。

4 實施探索

4.1 蓄水池建設

本項目為蓄冷專門建設地下室滿足其需要容量，且規劃在地下室負三層。按原設計方案，南方基地二期項目一階段是規劃地下室兩層，因蓄冷需要增加一層，這無形加大了投資成本，也增大了建設風險。由于蓄冷需要，三層地下室的基坑高度比之前規劃的兩層基坑高度增加不少，其深基坑建設管理安全難度加大。而且，在第三次建設蓄冷水池，也無形的加大了土方等開挖成本，投資增加明顯。該蓄水池僅為本項目蓄冷所需，削弱了其本身自有的功能，比如消防應急供水保障等。

根據后期考察研析，水蓄冷的水池有各種方式，除了本身通過建筑蓄水，還有蓄水罐等方式。在用建筑本體蓄水時，也可以考慮將蓄水池建設在園區道路下面或其他區域，這可以方便后期運營。同時，將蓄冷水池在非建筑本體內可以通過有效的措施節省用水，即可以通過雨水回收解決蓄冷水的損失。由于水蓄冷系統設計本身會有凈化功能，因此雨水使用是可行的。

4.2 一體化建設

一體化實施的目標就是需要專業單位實施，這才能高質量實現設計目標。項目通過一體化施工實現整體目標，也應將主設備納入其中。南方基地二期項目由于前期設計專業化開展，總承包合同也未有任何約定，其模塊化實施本無可厚非。在推動一體化時，總承包堅持任務設備科甲供，且品牌在原合同由約定，沒有風險因素。

5 結束語

水蓄冷技術應用在當前國家電價政策的鼓勵下仍有較好的前景，其本身除了均有蓄冷的功能，還可以在應急、雨水收集等方面有積極的作用。目前，南方基地二期項目的水蓄仍在實施中，其建設成果仍需待投產后方可知效果。通過前期建設管理，南方基地二期項目的水蓄冷專業實施效果明顯，且一體化施工后的整體質量管控將得到提升，也在專業深化中提高了效能。

參考文獻：

[1]張玉寶.水蓄冷項目中斜溫層控制要點綜述[J].山東工業技術，2016（10）：227-228.

[2]羅志焱，盧海江.某辦公樓空調水蓄冷系統設計[J].制冷，2019，38（04）：47-54.

[3]高杰.基于建筑智能化的水蓄冷空調控制系統的設計與應用[J].中小企業管理與科技，2017（06）：185-186.

{4]王健.建設單位項目管理存在問題及其解決措施[J].居舍，2019（23）：132.

[5]周多平.建筑工程管理及施工質量控制的有效策略[J].現代物業，2019（03）：228.