水蓄冷在南方基地二期项目中的建设实践

李奇

摘  要：根据南方基地二期项目在水蓄冷项目建设模式，积极探索实施策略，以实现项目规划的整体目标。通过建设实践，本项目从专业设计模块化施工转变为一体化施工，最终提升了蓄冷效果。

关键词：水蓄冷;建设模式;实践

中图分类号：TU831 文献标志码：A 文章编号：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

南方基地二期项目在蓄冷技术方面积极探索，结合广州市电价政策优惠开展蓄冷技术[1]的应用与实践。为了运营更加节省，项目在蓄冷方式与策略做了深入研究，并在项目设计前实地调研了多家蓄冷项目，分析蓄冷的模式。经过对比研究分析，南方基地二期项目在一阶段采用了水蓄冷技术。

1 项目概述

南方基地二期项目一阶段占地约78亩，地上可建计容建筑面积为9.19万m2。根据项目需求，该项目规划建设总建筑面积为14.02万m2，办公面积为9.19万m2，可提供办公人数约4千人入驻。为此，本项目水蓄冷技术应用要求其系统设计需经济可靠、节能安全，并满足常规状态下主机独立供冷、蓄冷槽蓄冷、蓄冷槽放冷、主机末端供冷同时蓄冷槽蓄冷、蓄冷槽和主机联合供冷。

根据蓄冷工况需要，本项目的布水设计要求[2]。蓄冷槽有效蓄水体积约8000m3，最大蓄冷量为1.52万RT。同时，在本项目的蓄冷槽布水设计采用自然分层布水技术，并根据运行策略分析及使用要求，将蓄冷终温度为5℃，释冷终温度为12℃。为较好的达到蓄冷目的，项目蓄冷要求斜温层厚度不得大于700mm，以确保项目蓄放冷效率。

2 设计方案

2.1 设计内容

本项目水蓄冷设计包括水蓄冷系统的水池与保温系统、自控管理系统设计、二次配电系统设计、产品选型、设备及管线布置、软件编写、系统调试等工作。蓄冷水池拟建设在地下负三层，建筑面积为2100平方米，蓄冷体积为8600立方米，蓄冷水池保温防水由挤塑板（64mm）+聚氨酯（30mm）+聚脲（2mm）构成。水蓄冷项目的自控方案采用三级自控层次，就地、手动、自动（PLC+上位机），定量表述自控系统的各种控制模式，控制管理软件具有良好的扩展与支持功能，软件可依据实际负荷进行运行曲线拟合与预测。

2.2 自控系统

本水蓄冷的自控系统[3]由中央控制单元、系统PLC控制柜、电动阀、传感检测器件、系统软件等部分组成，建成后应能进行负荷预测与优化控制，确保实现系统控制模式的参数定量化，实现系统的智能化运行。中央控制单元采用微机，现场控制机采用PLC，同时配置彩色人/机对话触摸屏。水蓄冷装置及冷冻水管分别配置必要的电磁流量计、温度传感器。放冷泵、板换冷冻循环泵配置变频器（一对一原则）;每个蓄冷槽配置一组液位传感器;每个蓄冷槽配置一组测温电缆，蓄冷水池内部垂直方向，每250mm设置一个温度传感器;并与自控系统进行对接。项目的自控系统要求工况转换、控制系统温度及流量必须的电动阀、传感器等，这将实现自控系统所有功能必须的其它控制器与控制元器件、软件等。

控制系统能通过对主机、蓄冷裝置、板式换热器、水泵、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行参数，在最经济的情况下给空调末端提供供水温度稳定的冷冻水。控制系统能根据室外温湿度、天气预报、天气走势、历史记录进行负荷预测，自动选择主机优先、放冷优先或全放冷，进行系统的优化控制。自动检测系统的运行状态，保障蓄冷空调系统正常、安全运行。

2.3 设备选型

水蓄冷项目主要设备由蓄冷布水器、水泵、板式转换器、冷冻泵等组成，这类设备的选型将影响整个蓄冷目标的实现，也同时影响其生命周期。同时，水蓄冷布水器的选择以斜温层控制为主，采用专业厂家自有产品。水蓄冷项目的水泵、板式转换器、冷冻泵属于空调暖通的通用类设备，市场已有成熟优良的产品，这类产品主要通过产品参数、型号及品牌设置来控制产品质量。

3 建设方式

项目前期，由于建设者在水蓄冷建设方面没有太多经验，通过实地考察调研等方式熟悉该领域。同时，水蓄冷项目通过各专业分拆完成设计，将建筑、暖通、电气及自控等专业化设计，未有将其组册为专项工程。在招标中，项目的计价清单按图纸模块化计量并纳入总承包施工范围，并签署合同，这为后期实施方式带来挑战。

3.1 模块化实施

在施工总承包实施中，水蓄冷按合同要求履约，则施工方可以分块实施，且不需专业单位配合。由于水蓄冷专业施工图纸未有深化，这是当前设计模式所决定，需要专业单位深化方能实现设计意图。面对总承包单位可模块化实施的方式，本项目的水蓄冷建设成效可能出现较大隐患。这主要由于本项目的总包单位本身不是专业单位，其在水蓄冷建设领域缺乏足够的经验，更对水蓄冷的工况知之甚少。模块化施工还存在专业各自为阵，不能有效统筹与对前期隐蔽验收的严格把控[4]，及其容易将蓄冷做失败。

经过慎重评估，建设团队认为总承包没有水蓄冷专业技术能力，且无法承担起专业施工所需的各项要求。为此，模块化实施对水蓄冷项目风险极高，为未来极易造成安全运营隐患。

3.2 一体化实施

经研究分析后，建设单位积极调整前期规划不足，明确将水蓄冷项目一体化，将专业的事交给专业的机构。为此，建设单位通过相关策略[5]实现了水蓄冷主要系统一体化（未含设备部分），并要求总承包委托须以专项工程委托专业单位实施。根据专业单位的深化图纸及施工经验，本水蓄冷项目对保温方案做了调整，以更好的实现保温作用。同时，专业单位本身在水蓄冷行业深耕几十年，拥有完整从产业链与自主产品，特别其提供的蓄冷布水器能较好的解决项目斜温层所出现的误差。

多次沟通协调后，专业单位对水蓄冷专项深化，水蓄冷专项图纸经过建设团队评审后，由设计院快速调整其前期的不足，通过专业单位的经验提升水蓄冷项目的效益。

3.3 设计优化

项目采用一体化专项实施后，水蓄冷专业单位结合当前实际情况，主要对地下室蓄冷水池侧壁在地下室二层外露部分做保温处理，解决局部结露问题。结合蓄水池的容量，并更好发挥蓄冷功效，项目将地下室制冷机房的板式换热器容量增大，由3000kWh调整为5400kWh，同时增加一台蓄放冷水泵等设施解决地下小空间自供冷需求。

由于水蓄冷保温方案也关系到蓄冷效果，项目团队专题研究后将蓄水池保温防水由原方案为挤塑板（64mm）+聚氨酯（30mm）+聚脲（2mm），調整为聚氨酯（80mm）+聚脲（2mm）。这主要解决挤塑板在蓄冷运营过程中脱落，以此提升蓄冷水池的整体保温能力及使用周期。

通过调整及优化蓄冷保温、板块容量及系统工艺要求，该项目的工况整体效能提高，通过一体化专业深化加强了各个工况转化间的联动。

4 实施探索

4.1 蓄水池建设

本项目为蓄冷专门建设地下室满足其需要容量，且规划在地下室负三层。按原设计方案，南方基地二期项目一阶段是规划地下室两层，因蓄冷需要增加一层，这无形加大了投资成本，也增大了建设风险。由于蓄冷需要，三层地下室的基坑高度比之前规划的两层基坑高度增加不少，其深基坑建设管理安全难度加大。而且，在第三次建设蓄冷水池，也无形的加大了土方等开挖成本，投资增加明显。该蓄水池仅为本项目蓄冷所需，削弱了其本身自有的功能，比如消防应急供水保障等。

根据后期考察研析，水蓄冷的水池有各种方式，除了本身通过建筑蓄水，还有蓄水罐等方式。在用建筑本体蓄水时，也可以考虑将蓄水池建设在园区道路下面或其他区域，这可以方便后期运营。同时，将蓄冷水池在非建筑本体内可以通过有效的措施节省用水，即可以通过雨水回收解决蓄冷水的损失。由于水蓄冷系统设计本身会有净化功能，因此雨水使用是可行的。

4.2 一体化建设

一体化实施的目标就是需要专业单位实施，这才能高质量实现设计目标。项目通过一体化施工实现整体目标，也应将主设备纳入其中。南方基地二期项目由于前期设计专业化开展，总承包合同也未有任何约定，其模块化实施本无可厚非。在推动一体化时，总承包坚持任务设备科甲供，且品牌在原合同由约定，没有风险因素。

5 结束语

水蓄冷技术应用在当前国家电价政策的鼓励下仍有较好的前景，其本身除了均有蓄冷的功能，还可以在应急、雨水收集等方面有积极的作用。目前，南方基地二期项目的水蓄仍在实施中，其建设成果仍需待投产后方可知效果。通过前期建设管理，南方基地二期项目的水蓄冷专业实施效果明显，且一体化施工后的整体质量管控将得到提升，也在专业深化中提高了效能。

参考文献：

[1]张玉宝.水蓄冷项目中斜温层控制要点综述[J].山东工业技术，2016（10）：227-228.

[2]罗志焱，卢海江.某办公楼空调水蓄冷系统设计[J].制冷，2019，38（04）：47-54.

[3]高杰.基于建筑智能化的水蓄冷空调控制系统的设计与应用[J].中小企业管理与科技，2017（06）：185-186.

{4]王健.建设单位项目管理存在问题及其解决措施[J].居舍，2019（23）：132.

[5]周多平.建筑工程管理及施工质量控制的有效策略[J].现代物业，2019（03）：228.