1號廠房現狀圖
一、工程概況
本項目位于東莞市厚街鎮，南臨科技路，北靠恒通路，東臨環湖路，西臨工業東路，距環莞快速路1.5公里，距廣深高速入口2.0公里，交通非常便利，是現代化產業園區的理想用地。
項目規劃總用地面積為99034.28㎡，擬建兩棟廠房、四棟宿舍樓、一棟辦公樓、兩棟地下室，總建筑面積為303575㎡。建筑最大高度為79.8m,最大層數為20層，容積率為2.71，建筑密度為51.2%，綠化率為20%，總停車位數量為846個。
本項目堅持規劃設計的高起點、高標準，運用動態發展的理念，合理的進行功能分區。員工生活區布置在地塊的東側，工藝生產區布置在地塊西側，并以廠區主干道和綠化有機結合。廠區總體布局、功能分區、組織順暢的道路交通系統，進一步實現生產、生活的既不相互干擾，又密切相連的整體效果。
本項目注重經濟效益與社會效益、環境效益的有機結合，實施可持續發展的設計思路，在不影響城市發展所需的戰略原則前提下，使項目即能滿足生產近期階段的發展，又能適應遠期的發展要求。在整體環境設計和流線組織上采用現代的設計手法，最大限度的提升生產功能性，提高生產的效率；運用節能環保的技術措施，打造高品質的廠區，實現以人為本，達到人性化、智能化的使用效果。
建筑設計上采用簡約現代的設計手法，在整體布局上打造富有層次的立面效果，黑、白、灰三色的色彩搭配，活躍了整個建筑的氛圍。引入專業的園林設計公司，對整個園區進行景觀提升，為員工提供優美的室外活動空間，營造出怡人的生活環境。
工程于2014年12月9日開工建設，2020年1月9日竣工，總投資200000萬元。
二、科技創新、關鍵技術介紹及應用效果
1、 廠房采用鋼模現澆+幕墻的非砌筑外墻體系
1.1技術背景
1號、2號廠房外墻為了實現免裝飾的工業風，全部采用鋼模現澆+幕墻的外墻體系進行建造。項目于2015年5月率先進行了裝配式外墻的嘗試，而住建部2017年3月才印發《“十三五”裝配式建筑行動方案》，廣東省2017年4月才印發《廣東省人民政府辦公廳關于大力發展裝配式建筑的實施意見》，到2017年正式吹響廣東大力發展裝配式建筑、推動建造方式創新，促進建筑產業轉型升級的號角。該項目在2015年就對外墻非砌筑的做法進行了探索，而我國的《裝配式建筑評價標準GB/T 51129-2017》到2018年2月才正式實施。
1.2關鍵技術介紹
1.2.1標準化設計
本項目通過標準化設計理念，將1、2號廠房外墻面大部分設置成為2100×1800mm清水混凝土板和1500×1800mm玻璃幕墻，如圖1-1、2所示，可以有效減少定型大綱模板的規格和數量，提高鋼模板周轉次數，從而降低工程造價。同時，定型大鋼模板和玻璃幕墻的種類少、標準化程度高，有利于降低施工難度，提高施工質量和效率，縮短建造工期。
圖1-1 1號廠房1-18軸立面圖
圖1-2 1號廠房1-18軸立面局部圖
1.2.2混凝土配合比試驗
為避免清水混凝土飾面出現色差，并保證混凝土拌合物性能，混凝土材料除滿足施工質量驗收規范要求外，還應當符合以下要求。
（1）水泥。應選用P42.5及以上型號的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥應選擇同一廠家、同一批次、同一強度的熟料。
（2）粗骨料。應選用連續級配良好、強度高的碎石，其含泥量應控制在1%以內，泥塊含量應小于0.5%，片狀顆粒含量應控制在15%以內。為避免出現色差、強度差異等問題，細骨料應選用同一產地、相同規格、顏色的細骨料。
（3）細骨料。選用中粗砂作為細骨料，細度模數應控制在2.5以上，含泥量應控制在2%以內，泥塊含量應控制在1%以內。
（4）摻合料。為確保清水混凝土施工質量，提高混凝土漿體體積和流動性，本工程綜合對比礦粉、粉煤灰兩種摻合料不同試驗結果，發現摻入礦粉則容易出現沁水問題，導致清水混凝土飾面外觀受到影響，因此，本項目主要以粉煤灰作為摻合料。
（5）外加劑。本項目選用聚羚酸系減水劑作為外加劑，以此改善混凝土和易性、耐離析和沁水性能。
施工前應先通過配合比試驗，確定清水混凝土各種原材料所占比值，使混凝土具有良好的流動性、和易性、擴展性和坍落度，同時，解決混凝土沁水問題和氣孔問題，確保混凝土澆筑完成后能夠滿足相關要求。
1.2.3定型大綱模板配制
模板是保證清水混凝土質量的關鍵，模板成型后應使用光滑平整的冷軋鋼板制作，要保證足夠的剛度要求，模板的側面與底面連接處設置密封腔并采用密封條密封，模板規格尺寸偏差嚴格控制在1mm以內。
1.2.4混凝土澆筑施工
定型大鋼模板的施工工序：模板清理---刷涂脫模劑---彈好控制線---砂漿找平---安裝角模---安裝內模---安裝對拉螺栓---安裝外模---調節模板垂直度---澆注砼---拆模---模板清理---刷涂脫模劑---二次施工。模板安裝順序：按照先橫后豎原則，將模板吊至在模板平面布置的位置。再用撬桿移動模板到墻位線上。用支撐架調節模板的垂直度，安裝好對拉螺栓；縱橫墻壁交接處，先立陰角模，底部需粘貼海棉條，并給臨時固定，再支模板；墻體澆注混凝土時，在內模就位前，模板底部應粘貼海綿條，防止漏槳和爛根現象發生；模板的安裝就位后，檢查模板拼縫處是否嚴密，豎向邊框是否垂直；底部若有空隙，應用海棉或橡膠條塞嚴，但不可將其塞入墻體內,以免影響墻體的斷面尺寸，檢查合格后才能澆注砼。
1.2.5混凝土振搗
在振搗時應遵循“快插慢拔”、“梅花形”布點的原則，使振搗棒均勻抽動，確保上下層混凝土均勻。振搗點布設應均勻，間距以300mm為宜。振搗時間應控制在30~40s范圍內。針對門、窗等部位澆筑施工，應沿門、窗洞口兩側模板均勻振搗，確保兩側混凝土同步施工、同步振搗，避免出現色差或冷縫。此外，振搗過程中，應避免碰撞各類預埋件，不得振搗模板、鋼筋等，振搗點應避開對拉螺栓位置。
1.2.6混凝土養護
在混凝土澆筑完成后，應加強施工現場養護管理，避免混凝土出現色差。（1）抹平處理：混凝土澆筑完成后，應分段抹平，確保清水混凝土結構表面、頂部平整；（2）覆蓋養護：抹平處理后，應及時覆蓋塑料薄膜。如薄膜內無凝結水汽出現，則表面混凝土出現干縮現象，應及時澆水養護，保持混凝土表面濕潤；（3）模板拆除條件：模板拆除時間應根據施工現場試塊強度確定，以同條件下試塊強度達到3MPa為標準；（4）拆模后養護。模板拆除后，應立即使用塑料薄膜覆蓋混凝土表面，并噴水保濕處理，養護期不得少于7d。
1.2.7玻璃幕墻安裝
混凝土滿足相應要求后，才能開始進行玻璃幕墻結構的安裝工作。
1.3科技創新
（1）本項目在2014年率先采用標準設計理念進行深化設計，有效地減少了清水混凝土板塊和玻璃幕墻的規格種類，降低定型大鋼模板配制數量，提高鋼模板周轉次數，從而降低工程造價。
（2）本項目1、2號廠房外墻采用“鋼模現澆+幕墻的非砌筑外墻體系”進行建造，可以實現免裝飾的工業風格。
1.4應用效果
本項目1、2號廠房外墻通過標準化設計，有效地減少清水混凝土板塊和玻璃幕墻的規格種類，降低定型大鋼模板配制數量，提高鋼模板周轉次數，從而降低工程造價。同時，定型大鋼模板和玻璃幕墻的種類少、標準化程度高，有利于降低施工難度，提高施工質量和效率，縮短建造工期。同時，采用“鋼模現澆+幕墻的非砌筑外墻體系”進行建造，可以實現免裝飾的工業風格，如圖1-3所示。
采用鋼模現澆+幕墻的非砌筑外墻體系”進行建造，可以有效減少施工現場濕作業工序，同時，減少建筑外墻裝飾材料的使用，以及建筑垃圾的產生，有利于實現本項目的節能環保目標。
2、利用屋面做光伏供電站
項目建設期間恰逢光伏產業的蓬勃發展，2013年國務院發布《關于促進光伏產業健康發展的若干意見》（國發〔2013〕24號）；2014年廣東省政府發布《關于促進廣東省光伏產業健康發展的實施意見》（粵府辦〔2014〕9號）；廣東省發展改革委組織編制了《廣東省太陽能光伏發電發展規劃（2014-2020年）》；2015年東莞市發改局發布《關于組織申報東莞市分布式光伏發電資金補助項目的通知》（東發改〔2015〕303號），政策上對使用分布式光伏發電項目的各類型建筑和構筑物業主，按裝機容量25萬元/兆瓦進行一次性補助，單個項目最高補助不超過200萬元。該項目積極響應政策號召，在1號廠房屋頂安裝光伏板約2萬平方，利用華南地區光照充沛的氣候特點，高效的采集綠色清潔能源解決生產設備的部分用電需求。
光伏陣列安裝前鋼筋混凝土基礎頂面的預埋件，應按設計的防腐級別涂防腐涂料，并妥善保護，與支架槽鋼可靠連接，支架基礎的水平和垂直度應滿足設計要求。光伏電站可以集中安裝、分塊調試，為電站整體調試做好準備，并且可以邊安裝、邊調試，大大縮減施工周期。光伏板安裝工藝步驟如下：
(1)光伏組件支架及其材料應符合設計要求，能滿足抗惡劣環境要求，即抗風、防腐、防銹等。
(2)光伏組件支架應按設計要求安裝在基礎上，位置準確，安裝公差滿足設計要求，與基礎固定牢靠。支架應與接地系統可靠連接。
(3)在現場安裝使用前，確認光伏組件外形完好無損，若發現有明顯變形、損傷，應及時更換。在組件安裝或接線時，用不透明材料將組件覆蓋;組件安裝前，請不要拆卸組件接線盒;當組件置于光線照射下，不要觸摸接線端子，當組件電壓大于DC30V時，請使用絕緣工具做好防護。
(4)光伏組件的排列連接按技術圖紙要求，應固定可靠，外觀應整齊，光伏組件之間的連接件，便于拆卸和更換。檢測光伏組件之間的連接方式是否符合設計規定。
3、屋頂綠化技術
3.1 景觀效果提升
工業園區的地面為滿足交通物流的需求，設計鋪裝的硬化路面較多，地面的綠化相對較少。為了提升整個園區的生態環境，我們在2號廠房屋頂設計了綠化種植屋面（覆土800mm厚）。約16000平米的屋頂花園即提升了整個園區環境，又降低了廠房的能耗。屋頂花園綠化施工技術要點：
（1）荷載要求：屋頂結構設計時已考慮800mm厚覆土的恒荷載，活荷載為300kg/㎡；將花架、嬉水池等較大荷重的園林小品和較大規格的喬灌木，全部落位于結構梁或柱上。
（2）防水層做法：屋頂綠化防水材料必須具備耐根系穿透性和耐腐蝕性。選擇鋁合金復合熱塑性防水隔根卷材（PSS，10kg/㎡），防水分為上下兩層，下層為兩道SBS 改性瀝青防水處理，上層為50mm 聚氨酯保溫防水層，表面應敷設30mm 厚鋼筋混凝土砂漿保護層兼找平層。
（3）隔根層（防穿刺層）鋪設：隔根層鋪設在屋頂防水層上，用來防止植物根系穿透防水層，破壞建筑結構。一般隔根材料低密度聚乙烯（LDPE）或聚氯乙烯（PVC）卷材等，邊角部位向種植池立面上翻0.30m，與墻面固定。
（4）排（蓄）水層鋪設：排蓄水層鋪設在隔根層上，用于改善種植基質的通氣狀況，排出綠化多余水分，緩解瞬時集中降雨造成的壓力，鋪設0.2～0.4m 厚的陶粒。
（5）鋪設隔離過濾層：隔離過濾層鋪設在排水層上，用于阻止基質進入排水層。選擇聚酯纖維無紡布（80 kg/㎡～150kg/㎡），無紡布搭接寬度0.15m，并向種植池立面上翻0.3m，與墻面固定。
（6）填土與種植：按設計厚度控制填土厚度，不得出現超載填土。對高于2m的屋頂植物做根部支架處理，并通過局部微地形處理和覆土措施進行加固。
（7）灌溉技術：灌溉方式主要采用微噴、滲灌。主要利用建筑蓄存的雨水進行屋頂綠化灌溉。屋頂采用集水型透水路面鋪裝，屋頂鋪設粒徑10～20mm 灰色礫石加青石板汀步處理，便于雨水迅速滲透集中排入集水池，匯集的雨水可直接用于屋頂花園灌溉。通過雨水蓄存可基本滿足屋頂花園灌溉用水需要。
3.2 室內環境改善
采用覆土800mm厚種植屋面極大提高了屋面熱工性能，相比與無覆土屋面，屋面的傳熱系數由3.15W/㎡·K，降低到0.75W/㎡·K，降低88%，熱惰性指標由2.42提高到13.13。
采用種植屋面，屋面內表面最高溫度可降低到35.91℃，降低14%，滿足《民用建筑熱工設計規范》要求。
4、屋面采用虹吸雨水系統
項目地處嶺南地區，夏季多雨且雨水量大。1號廠房屋面面積為20782平方米，2號廠房屋面面積為16000平方米，如何妥善解決屋面排水的問題，是擺在設計面前的難題。綜合考慮分析，我們屋面采用了虹吸雨水系統，項目自2016年竣工至今未產生屋面滯水的問題。
虹吸雨水系統在降雨初期，利用重力原理進行排水。當降雨量加大，屋面上的水位達到一定高度時，雨水斗會自動隔空氣，從而產生虹吸，系統也轉變為高效的排放系統，抽吸雨水向下排放。對大型屋面可“分區排水”，整個屋面排水系統可由數個子系統組成，每個子系統一個天溝，這樣天溝可避開伸縮縫。系統的設計是當天溝內雨水深度達到一定深度時，首先是尾管充滿水達到虹吸條件，繼而使整個系統產生虹吸，即可使天面雨水快速排放。因虹吸排水流速很大，要通過消能井再排入市政雨水排水系統。而當雨量較小時，虹吸系統也只有做為重力流系統使用。這樣，虹吸排水系統可用比重力流排水系統小得多的管道能排出更多的暴雨雨水。
5、中央空調蓄冷系統
本項目中央空調采用蓄冷技術。蓄冷就是中央空調是在夜間利用制冷主機制制冷，將冷量以冰或低溫冷凍水的形式蓄存起來，然后在白天根據空調負荷要求釋放這些冷量，這樣在電力低谷段蓄冷，在用電高峰時期就可以少開甚至不開主機。這樣就可以將電網高峰時間的空調用電量轉移至電網低谷時使用，從而利用峰谷電價政策，達到為用戶節約電費的目的。
蓄冷技術移峰填谷示意圖
5.1蓄冷技術優點
蓄冷技術具有以下優點
1、平衡電網晝夜峰谷電力負荷，減緩電廠建設，提高火電廠發電效率。
2、減少制冷主機容量，減少空調系統電力工程貼費及配電設施費用。
3、合理利用峰谷電價差價，顯著降低空調系統運行費用。
4、空調系統使用更加靈活，小負荷狀態下，可融冰供冷，無需開啟制冷主機，節能效果明顯。
5、蓄冰裝置的蓄冷量可作為應急冷源，提高了空調系統的可靠性。
6、結合低溫送風技術可降低室內相對濕度，提高空調舒適性。
蓄冷技術降低制冷主機容量示意圖
5.2 本項目蓄冷系統設計情況
本項目采用“冰+凍水蓄冷”方案。
項目蓄冷水池體積約6000m3。蓄冷水池利用園區的地下消防水池進行改造后使用,通常采用自然分層水平隔離式蓄冷水池。經過合理的設計和高效的保溫,蓄冷效率可以達到85%~95%。根據水的體積質量特性(高于4℃的水的體積質量和溫度成反比),溫度較高的回水漂浮于溫度較低的冷凍水之上,兩者緩慢混合,確保溫度分層穩定。蓄冷時,冷水從一個蓄冷槽的底部進入第二個槽中,依此類推,最終所有的蓄冷槽中均為冷水，而釋冷是相反的過程。蓄冷水池的保溫隔熱要嚴格按照設計要求執行,良好的保溫防潮能大大提高蓄冷的效率。在水池的底部采用50mm厚的聚氨酯泡沫塑料現場發泡,另加防潮隔氣層和鋼筋混凝土。水池四周保溫采用50mm厚的聚苯乙烯泡沫保溫板加防潮隔氣層,外用磚砌保護墻,水泥砂漿護面。水池頂板采用50mm聚苯乙烯泡沫保溫板,外加防潮隔氣層后,再以60mm厚細石混凝土面層加以保護。
蓄冰裝置采用12臺蓄冰盤，每個蓄冰盤蓄冷容量為1080RTH，總共蓄冰量12960RTH。
圖為蓄冰系統示意圖
系統制冷機組選擇如圖：
系統采用智能優化控制策略。采用優化控制軟件保證蓄冷系統有計劃可靠的進行，根據室外溫度、天氣預報、天氣變化趨勢及以前的歷史記錄數據，通過優化軟件計算出設計日逐時負荷，自動選擇主機優先還是放冷優先。對制冷機的供冷量和蓄冷量進行調節，因此它要求進行實時負荷預測和優化，根據系統分析推算出最優化控制模式，以最大限度的節約費用。
優化控制軟件它負責系統的在線預測及負荷的優化分配，把所分析出的控制結果實時的送給前臺的控制程序，以決定運行模式的自動投入及開機的控制。
運行策略：
（1）蓄水主機蓄冷+蓄冰主機制冰模式（00:00~08:00）
（2）蓄水主機供冷+蓄冷水池供冷+蓄冰主機供冷模式（08:00~09:00、16:00~18:00）
（3）蓄水主機供冷+蓄冷水池供冷+蓄冰主機供冷+蓄冰裝置融冰模式（09:00~12:00、14:00~16:00、19:00~20:00）
（4）蓄冰主機單供冷模式（12:00~14:00、18:00~19:00）
（5）蓄水主機供冷+蓄冰主機供冷模式（22:00~23:00）
5.3 系統性能分析
雖然冰+凍水蓄冷設備相對傳統的蓄冷設備的前期投資要大一些，但日常運行成本要低35%左右。
東莞市優惠分時電價政策
東莞地區按每年空調使用期5.5個月來綜合分析計算，前期的空調系統投資回報期為4.8年。從長期來看，冰+凍水蓄冷系統的使用價值相當可觀，也符合建設節能型社會、可持續發展的理念。
6、大跨度型鋼組合樓面
2號廠房與辦公樓之間有兩處約30米跨的連接體，大跨度樓面上設計有景觀水池和自助餐廳。結構設計上采用了大跨度型鋼桁架組合樓面，柱子采用鋼骨混凝土柱。辦公樓的七樓設有一個600人的大型報告廳，33X60m的大空間無柱，結構采用空間桁架組合樓面。型鋼桁架的制作工藝和吊裝方案對工程施工來說都是重大的挑戰。
三、新技術應用與效果
該項目是2014年的東莞市重大項目，項目建設期受到了市領導的大力支持。
①歷經六年精心打造了一個綠色、健康、環保的現代化園區。
②項目建成后，受到社會各界的廣泛關注，參觀考察的團隊紛至沓來，園區成為廣東省和東莞市高標準廠房的示范項目。
③慕思寢具用品生產及配套項目，積極探索應用先進的設計理念，筑就綠色生態新型的工業建筑，賦能東莞制造的轉型升級，踐行“灣區都市，品質東莞”的發展理念。
項目建成至今，慕思公司2020年產值達到50億，比2015年的產值翻了一倍。項目中應用的光伏電站和冰水蓄冷系統等節能環保措施，每年為園區節省能耗35%，創造了可觀的經濟效益。為國家實行節能型社會和可持續發展，貢獻了企業的微薄之力！
四、獲獎情況：
1、2021年榮獲東莞市土木建筑學會“第二屆東莞市土木工程詹天佑故鄉杯獎”；
2、2021年榮獲廣東省土木建筑學會“第十三屆廣東省土木工程詹天佑故鄉杯獎”；
3、2016年榮獲東莞市優秀建筑工程設計方案一等獎。
