1号厂房现状图
一、工程概况
本项目位于东莞市厚街镇，南临科技路，北靠恒通路，东临环湖路，西临工业东路，距环莞快速路1.5公里，距广深高速入口2.0公里，交通非常便利，是现代化产业园区的理想用地。
项目规划总用地面积为99034.28㎡，拟建两栋厂房、四栋宿舍楼、一栋办公楼、两栋地下室，总建筑面积为303575㎡。建筑最大高度为79.8m,最大层数为20层，容积率为2.71，建筑密度为51.2%，绿化率为20%，总停车位数量为846个。
本项目坚持规划设计的高起点、高标准，运用动态发展的理念，合理的进行功能分区。员工生活区布置在地块的东侧，工艺生产区布置在地块西侧，并以厂区主干道和绿化有机结合。厂区总体布局、功能分区、组织顺畅的道路交通系统，进一步实现生产、生活的既不相互干扰，又密切相连的整体效果。
本项目注重经济效益与社会效益、环境效益的有机结合，实施可持续发展的设计思路，在不影响城市发展所需的战略原则前提下，使项目即能满足生产近期阶段的发展，又能适应远期的发展要求。在整体环境设计和流线组织上采用现代的设计手法，最大限度的提升生产功能性，提高生产的效率；运用节能环保的技术措施，打造高品质的厂区，实现以人为本，达到人性化、智能化的使用效果。
建筑设计上采用简约现代的设计手法，在整体布局上打造富有层次的立面效果，黑、白、灰三色的色彩搭配，活跃了整个建筑的氛围。引入专业的园林设计公司，对整个园区进行景观提升，为员工提供优美的室外活动空间，营造出怡人的生活环境。
工程于2014年12月9日开工建设，2020年1月9日竣工，总投资200000万元。
二、科技创新、关键技术介绍及应用效果
1、 厂房采用钢模现浇+幕墙的非砌筑外墙体系
1.1技术背景
1号、2号厂房外墙为了实现免装饰的工业风，全部采用钢模现浇+幕墙的外墙体系进行建造。项目于2015年5月率先进行了装配式外墙的尝试，而住建部2017年3月才印发《“十三五”装配式建筑行动方案》，广东省2017年4月才印发《广东省人民政府办公厅关于大力发展装配式建筑的实施意见》，到2017年正式吹响广东大力发展装配式建筑、推动建造方式创新，促进建筑产业转型升级的号角。该项目在2015年就对外墙非砌筑的做法进行了探索，而我国的《装配式建筑评价标准GB/T 51129-2017》到2018年2月才正式实施。
1.2关键技术介绍
1.2.1标准化设计
本项目通过标准化设计理念，将1、2号厂房外墙面大部分设置成为2100×1800mm清水混凝土板和1500×1800mm玻璃幕墙，如图1-1、2所示，可以有效减少定型大纲模板的规格和数量，提高钢模板周转次数，从而降低工程造价。同时，定型大钢模板和玻璃幕墙的种类少、标准化程度高，有利于降低施工难度，提高施工质量和效率，缩短建造工期。
图1-1 1号厂房1-18轴立面图
图1-2 1号厂房1-18轴立面局部图
1.2.2混凝土配合比试验
为避免清水混凝土饰面出现色差，并保证混凝土拌合物性能，混凝土材料除满足施工质量验收规范要求外，还应当符合以下要求。
（1）水泥。应选用P42.5及以上型号的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥应选择同一厂家、同一批次、同一强度的熟料。
（2）粗骨料。应选用连续级配良好、强度高的碎石，其含泥量应控制在1%以内，泥块含量应小于0.5%，片状颗粒含量应控制在15%以内。为避免出现色差、强度差异等问题，细骨料应选用同一产地、相同规格、颜色的细骨料。
（3）细骨料。选用中粗砂作为细骨料，细度模数应控制在2.5以上，含泥量应控制在2%以内，泥块含量应控制在1%以内。
（4）掺合料。为确保清水混凝土施工质量，提高混凝土浆体体积和流动性，本工程综合对比矿粉、粉煤灰两种掺合料不同试验结果，发现掺入矿粉则容易出现沁水问题，导致清水混凝土饰面外观受到影响，因此，本项目主要以粉煤灰作为掺合料。
（5）外加剂。本项目选用聚羚酸系减水剂作为外加剂，以此改善混凝土和易性、耐离析和沁水性能。
施工前应先通过配合比试验，确定清水混凝土各种原材料所占比值，使混凝土具有良好的流动性、和易性、扩展性和坍落度，同时，解决混凝土沁水问题和气孔问题，确保混凝土浇筑完成后能够满足相关要求。
1.2.3定型大纲模板配制
模板是保证清水混凝土质量的关键，模板成型后应使用光滑平整的冷轧钢板制作，要保证足够的刚度要求，模板的侧面与底面连接处设置密封腔并采用密封条密封，模板规格尺寸偏差严格控制在1mm以内。
1.2.4混凝土浇筑施工
定型大钢模板的施工工序：模板清理---刷涂脱模剂---弹好控制线---砂浆找平---安装角模---安装内模---安装对拉螺栓---安装外模---调节模板垂直度---浇注砼---拆模---模板清理---刷涂脱模剂---二次施工。模板安装顺序：按照先横后竖原则，将模板吊至在模板平面布置的位置。再用撬杆移动模板到墙位线上。用支撑架调节模板的垂直度，安装好对拉螺栓；纵横墙壁交接处，先立阴角模，底部需粘贴海棉条，并给临时固定，再支模板；墙体浇注混凝土时，在内模就位前，模板底部应粘贴海绵条，防止漏桨和烂根现象发生；模板的安装就位后，检查模板拼缝处是否严密，竖向边框是否垂直；底部若有空隙，应用海棉或橡胶条塞严，但不可将其塞入墙体内,以免影响墙体的断面尺寸，检查合格后才能浇注砼。
1.2.5混凝土振捣
在振捣时应遵循“快插慢拔”、“梅花形”布点的原则，使振捣棒均匀抽动，确保上下层混凝土均匀。振捣点布设应均匀，间距以300mm为宜。振捣时间应控制在30~40s范围内。针对门、窗等部位浇筑施工，应沿门、窗洞口两侧模板均匀振捣，确保两侧混凝土同步施工、同步振捣，避免出现色差或冷缝。此外，振捣过程中，应避免碰撞各类预埋件，不得振捣模板、钢筋等，振捣点应避开对拉螺栓位置。
1.2.6混凝土养护
在混凝土浇筑完成后，应加强施工现场养护管理，避免混凝土出现色差。（1）抹平处理：混凝土浇筑完成后，应分段抹平，确保清水混凝土结构表面、顶部平整；（2）覆盖养护：抹平处理后，应及时覆盖塑料薄膜。如薄膜内无凝结水汽出现，则表面混凝土出现干缩现象，应及时浇水养护，保持混凝土表面湿润；（3）模板拆除条件：模板拆除时间应根据施工现场试块强度确定，以同条件下试块强度达到3MPa为标准；（4）拆模后养护。模板拆除后，应立即使用塑料薄膜覆盖混凝土表面，并喷水保湿处理，养护期不得少于7d。
1.2.7玻璃幕墙安装
混凝土满足相应要求后，才能开始进行玻璃幕墙结构的安装工作。
1.3科技创新
（1）本项目在2014年率先采用标准设计理念进行深化设计，有效地减少了清水混凝土板块和玻璃幕墙的规格种类，降低定型大钢模板配制数量，提高钢模板周转次数，从而降低工程造价。
（2）本项目1、2号厂房外墙采用“钢模现浇+幕墙的非砌筑外墙体系”进行建造，可以实现免装饰的工业风格。
1.4应用效果
本项目1、2号厂房外墙通过标准化设计，有效地减少清水混凝土板块和玻璃幕墙的规格种类，降低定型大钢模板配制数量，提高钢模板周转次数，从而降低工程造价。同时，定型大钢模板和玻璃幕墙的种类少、标准化程度高，有利于降低施工难度，提高施工质量和效率，缩短建造工期。同时，采用“钢模现浇+幕墙的非砌筑外墙体系”进行建造，可以实现免装饰的工业风格，如图1-3所示。
采用钢模现浇+幕墙的非砌筑外墙体系”进行建造，可以有效减少施工现场湿作业工序，同时，减少建筑外墙装饰材料的使用，以及建筑垃圾的产生，有利于实现本项目的节能环保目标。
2、利用屋面做光伏供电站
项目建设期间恰逢光伏产业的蓬勃发展，2013年国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号）；2014年广东省政府发布《关于促进广东省光伏产业健康发展的实施意见》（粤府办〔2014〕9号）；广东省发展改革委组织编制了《广东省太阳能光伏发电发展规划（2014-2020年）》；2015年东莞市发改局发布《关于组织申报东莞市分布式光伏发电资金补助项目的通知》（东发改〔2015〕303号），政策上对使用分布式光伏发电项目的各类型建筑和构筑物业主，按装机容量25万元/兆瓦进行一次性补助，单个项目最高补助不超过200万元。该项目积极响应政策号召，在1号厂房屋顶安装光伏板约2万平方，利用华南地区光照充沛的气候特点，高效的采集绿色清洁能源解决生产设备的部分用电需求。
光伏阵列安装前钢筋混凝土基础顶面的预埋件，应按设计的防腐级别涂防腐涂料，并妥善保护，与支架槽钢可靠连接，支架基础的水平和垂直度应满足设计要求。光伏电站可以集中安装、分块调试，为电站整体调试做好准备，并且可以边安装、边调试，大大缩减施工周期。光伏板安装工艺步骤如下：
(1)光伏组件支架及其材料应符合设计要求，能满足抗恶劣环境要求，即抗风、防腐、防锈等。
(2)光伏组件支架应按设计要求安装在基础上，位置准确，安装公差满足设计要求，与基础固定牢靠。支架应与接地系统可靠连接。
(3)在现场安装使用前，确认光伏组件外形完好无损，若发现有明显变形、损伤，应及时更换。在组件安装或接线时，用不透明材料将组件覆盖;组件安装前，请不要拆卸组件接线盒;当组件置于光线照射下，不要触摸接线端子，当组件电压大于DC30V时，请使用绝缘工具做好防护。
(4)光伏组件的排列连接按技术图纸要求，应固定可靠，外观应整齐，光伏组件之间的连接件，便于拆卸和更换。检测光伏组件之间的连接方式是否符合设计规定。
3、屋顶绿化技术
3.1 景观效果提升
工业园区的地面为满足交通物流的需求，设计铺装的硬化路面较多，地面的绿化相对较少。为了提升整个园区的生态环境，我们在2号厂房屋顶设计了绿化种植屋面（覆土800mm厚）。约16000平米的屋顶花园即提升了整个园区环境，又降低了厂房的能耗。屋顶花园绿化施工技术要点：
（1）荷载要求：屋顶结构设计时已考虑800mm厚覆土的恒荷载，活荷载为300kg/㎡；将花架、嬉水池等较大荷重的园林小品和较大规格的乔灌木，全部落位于结构梁或柱上。
（2）防水层做法：屋顶绿化防水材料必须具备耐根系穿透性和耐腐蚀性。选择铝合金复合热塑性防水隔根卷材（PSS，10kg/㎡），防水分为上下两层，下层为两道SBS 改性沥青防水处理，上层为50mm 聚氨酯保温防水层，表面应敷设30mm 厚钢筋混凝土砂浆保护层兼找平层。
（3）隔根层（防穿刺层）铺设：隔根层铺设在屋顶防水层上，用来防止植物根系穿透防水层，破坏建筑结构。一般隔根材料低密度聚乙烯（LDPE）或聚氯乙烯（PVC）卷材等，边角部位向种植池立面上翻0.30m，与墙面固定。
（4）排（蓄）水层铺设：排蓄水层铺设在隔根层上，用于改善种植基质的通气状况，排出绿化多余水分，缓解瞬时集中降雨造成的压力，铺设0.2～0.4m 厚的陶粒。
（5）铺设隔离过滤层：隔离过滤层铺设在排水层上，用于阻止基质进入排水层。选择聚酯纤维无纺布（80 kg/㎡～150kg/㎡），无纺布搭接宽度0.15m，并向种植池立面上翻0.3m，与墙面固定。
（6）填土与种植：按设计厚度控制填土厚度，不得出现超载填土。对高于2m的屋顶植物做根部支架处理，并通过局部微地形处理和覆土措施进行加固。
（7）灌溉技术：灌溉方式主要采用微喷、渗灌。主要利用建筑蓄存的雨水进行屋顶绿化灌溉。屋顶采用集水型透水路面铺装，屋顶铺设粒径10～20mm 灰色砾石加青石板汀步处理，便于雨水迅速渗透集中排入集水池，汇集的雨水可直接用于屋顶花园灌溉。通过雨水蓄存可基本满足屋顶花园灌溉用水需要。
3.2 室内环境改善
采用覆土800mm厚种植屋面极大提高了屋面热工性能，相比与无覆土屋面，屋面的传热系数由3.15W/㎡·K，降低到0.75W/㎡·K，降低88%，热惰性指标由2.42提高到13.13。
采用种植屋面，屋面内表面最高温度可降低到35.91℃，降低14%，满足《民用建筑热工设计规范》要求。
4、屋面采用虹吸雨水系统
项目地处岭南地区，夏季多雨且雨水量大。1号厂房屋面面积为20782平方米，2号厂房屋面面积为16000平方米，如何妥善解决屋面排水的问题，是摆在设计面前的难题。综合考虑分析，我们屋面采用了虹吸雨水系统，项目自2016年竣工至今未产生屋面滞水的问题。
虹吸雨水系统在降雨初期，利用重力原理进行排水。当降雨量加大，屋面上的水位达到一定高度时，雨水斗会自动隔空气，从而产生虹吸，系统也转变为高效的排放系统，抽吸雨水向下排放。对大型屋面可“分区排水”，整个屋面排水系统可由数个子系统组成，每个子系统一个天沟，这样天沟可避开伸缩缝。系统的设计是当天沟内雨水深度达到一定深度时，首先是尾管充满水达到虹吸条件，继而使整个系统产生虹吸，即可使天面雨水快速排放。因虹吸排水流速很大，要通过消能井再排入市政雨水排水系统。而当雨量较小时，虹吸系统也只有做为重力流系统使用。这样，虹吸排水系统可用比重力流排水系统小得多的管道能排出更多的暴雨雨水。
5、中央空调蓄冷系统
本项目中央空调采用蓄冷技术。蓄冷就是中央空调是在夜间利用制冷主机制制冷，将冷量以冰或低温冷冻水的形式蓄存起来，然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量，这样在电力低谷段蓄冷，在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用，从而利用峰谷电价政策，达到为用户节约电费的目的。
蓄冷技术移峰填谷示意图
5.1蓄冷技术优点
蓄冷技术具有以下优点
1、平衡电网昼夜峰谷电力负荷，减缓电厂建设，提高火电厂发电效率。
2、减少制冷主机容量，减少空调系统电力工程贴费及配电设施费用。
3、合理利用峰谷电价差价，显著降低空调系统运行费用。
4、空调系统使用更加灵活，小负荷状态下，可融冰供冷，无需开启制冷主机，节能效果明显。
5、蓄冰装置的蓄冷量可作为应急冷源，提高了空调系统的可靠性。
6、结合低温送风技术可降低室内相对湿度，提高空调舒适性。
蓄冷技术降低制冷主机容量示意图
5.2 本项目蓄冷系统设计情况
本项目采用“冰+冻水蓄冷”方案。
项目蓄冷水池体积约6000m³。蓄冷水池利用园区的地下消防水池进行改造后使用,通常采用自然分层水平隔离式蓄冷水池。经过合理的设计和高效的保温,蓄冷效率可以达到85%~95%。根据水的体积质量特性(高于4℃的水的体积质量和温度成反比),温度较高的回水漂浮于温度较低的冷冻水之上,两者缓慢混合,确保温度分层稳定。蓄冷时,冷水从一个蓄冷槽的底部进入第二个槽中,依此类推,最终所有的蓄冷槽中均为冷水，而释冷是相反的过程。蓄冷水池的保温隔热要严格按照设计要求执行,良好的保温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现场发泡,另加防潮隔气层和钢筋混凝土。水池四周保温采用50mm厚的聚苯乙烯泡沫保温板加防潮隔气层,外用砖砌保护墙,水泥砂浆护面。水池顶板采用50mm聚苯乙烯泡沫保温板,外加防潮隔气层后,再以60mm厚细石混凝土面层加以保护。
蓄冰装置采用12台蓄冰盘，每个蓄冰盘蓄冷容量为1080RTH，总共蓄冰量12960RTH。
图为蓄冰系统示意图
系统制冷机组选择如图：
系统采用智能优化控制策略。采用优化控制软件保证蓄冷系统有计划可靠的进行，根据室外温度、天气预报、天气变化趋势及以前的历史记录数据，通过优化软件计算出设计日逐时负荷，自动选择主机优先还是放冷优先。对制冷机的供冷量和蓄冷量进行调节，因此它要求进行实时负荷预测和优化，根据系统分析推算出最优化控制模式，以最大限度的节约费用。
优化控制软件它负责系统的在线预测及负荷的优化分配，把所分析出的控制结果实时的送给前台的控制程序，以决定运行模式的自动投入及开机的控制。
运行策略：
（1）蓄水主机蓄冷+蓄冰主机制冰模式（00:00~08:00）
（2）蓄水主机供冷+蓄冷水池供冷+蓄冰主机供冷模式（08:00~09:00、16:00~18:00）
（3）蓄水主机供冷+蓄冷水池供冷+蓄冰主机供冷+蓄冰装置融冰模式（09:00~12:00、14:00~16:00、19:00~20:00）
（4）蓄冰主机单供冷模式（12:00~14:00、18:00~19:00）
（5）蓄水主机供冷+蓄冰主机供冷模式（22:00~23:00）
5.3 系统性能分析
虽然冰+冻水蓄冷设备相对传统的蓄冷设备的前期投资要大一些，但日常运行成本要低35%左右。
东莞市优惠分时电价政策
东莞地区按每年空调使用期5.5个月来综合分析计算，前期的空调系统投资回报期为4.8年。从长期来看，冰+冻水蓄冷系统的使用价值相当可观，也符合建设节能型社会、可持续发展的理念。
6、大跨度型钢组合楼面
2号厂房与办公楼之间有两处约30米跨的连接体，大跨度楼面上设计有景观水池和自助餐厅。结构设计上采用了大跨度型钢桁架组合楼面，柱子采用钢骨混凝土柱。办公楼的七楼设有一个600人的大型报告厅，33X60m的大空间无柱，结构采用空间桁架组合楼面。型钢桁架的制作工艺和吊装方案对工程施工来说都是重大的挑战。
三、新技术应用与效果
该项目是2014年的东莞市重大项目，项目建设期受到了市领导的大力支持。
①历经六年精心打造了一个绿色、健康、环保的现代化园区。
②项目建成后，受到社会各界的广泛关注，参观考察的团队纷至沓来，园区成为广东省和东莞市高标准厂房的示范项目。
③慕思寝具用品生产及配套项目，积极探索应用先进的设计理念，筑就绿色生态新型的工业建筑，赋能东莞制造的转型升级，践行“湾区都市，品质东莞”的发展理念。
项目建成至今，慕思公司2020年产值达到50亿，比2015年的产值翻了一倍。项目中应用的光伏电站和冰水蓄冷系统等节能环保措施，每年为园区节省能耗35%，创造了可观的经济效益。为国家实行节能型社会和可持续发展，贡献了企业的微薄之力！
四、获奖情况：
1、2021年荣获东莞市土木建筑学会“第二届东莞市土木工程詹天佑故乡杯奖”；
2、2021年荣获广东省土木建筑学会“第十三届广东省土木工程詹天佑故乡杯奖”；
3、2016年荣获东莞市优秀建筑工程设计方案一等奖。
