2024年1
2
月
11
日,上海未来园与亿翰智库携手呈现的《园区规划设计大讲堂》第
五
讲如期开播,主题为结构设计、机电设计
-产业园区的核心支撑与联结纽带。我们做了切片讨论主题,以下是问答环节的精彩整理。
#01
问题一:
能否进一步拓展分享 30 米大跨度的相关案例?其次是产业园软土场地地基处理方面的部分案例
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上海未来园结构总监
杨振宇:
在结构领域,通常所说的跨度是指短方向,也就是横向的跨度。以前遇到大跨需求时,常见的解决方案是采用轻钢产品,例如单层门式钢架,这种方案成本较低且施工迅速。后来,当企业对空间需求增大、单层空间无法满足时,我们会采用框排架结构。一层主要采用框架结构,柱子间距大概 8 米左右;二层及以上是屋面部分,在二层采用大跨轻钢屋面,去掉中间柱子,形成大约三跨(每跨 8 米左右,共 20 多米)的结构来支撑屋面,如此既能满足空间需求,便于布置生产流水线,底层又可用于材料和成品堆放。
近年来,我们接触到一种新方案,即原本在道路和桥梁上应用较多的双 T 板。按照国家标准图集,它能够实现 30 米左右的大跨度,中间仅有一排柱子,板幅约 3 米,能够打造出大空间。实际上,大跨度的解决方案众多,具体应依据实际需求和工艺布置,选择最有利的方案。毕竟大跨度往往伴随着较高的成本,需要在工艺需求与成本之间找到平衡。
接下来谈谈软土层问题,这也是大家比较关注的。具体到每个项目,都要根据其地质情况进行判断和详细的分析计算。例如,软土的压缩系数不同,分析计算得出的结果也会有所差异。
就我个人而言,对于软土和淤泥,我会依据其厚度或深度进行划分,并采取不同措施。当软土层厚度较浅,约 5 米时,通常采用局部换填、强夯等较简单的地基处理措施;当厚度达到 10 - 15 米时,可能需要升级处理方式,比如采用水泥土搅拌桩、旋喷桩或者 CFG 桩进行地基处理;如果软土层更深,像一些物流园区,首层要求承载较高荷载,可能达到 5 吨以上,用于堆放货架,或者冷链项目荷载要求也较高,此时可以在首层设置结构桩,并在桩上做厚垫层,以保证地坪的均匀性和承载能力。
当然,随着软土层深度的增加和承载要求的提高,处理成本也会逐步上升。在遇到淤泥层很厚的极端情况时,建议在首层直接设置结构板,将上部荷载传递给桩,再由桩传递到下部深层土层,这种方式虽然能有效解决地平问题,但成本也是最高的。
#02
问题二:关于变压器的配置,怎样才能既避免前期企业入住率不高时产生的用电浪费,又能够满足招商入驻企业后续的高用电量需求呢?
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上海未来园机电总监 江平:
变压器的配置实际上与招商情况密切相关。以生物医药园区为例,其单个企业的用电需求有所不同,有的企业末端负荷可能仅为150 瓦/平方,而有的企业则可能达到400 瓦/平方,因此我们不能一概而论地按照400瓦/平方或150 瓦/平方来配置。
这时就需要有充足的预留条件。比如,我们先依据招商情况来确定,假设先期有 50% 的招商量,其中 70% 的客户平均负荷约为 200 瓦,30% 的客户平均负荷约为 150 瓦,由此可算出整体的平均负荷。通过这个平均负荷,我们能够确定一次性投入的变压器的总负荷。假设算得的非极端情况负荷为 12000 千伏安,我们先配置 40%,即 16000 千伏安的 40% 为 6400 千伏安。对于这 6400 千伏安,我们可采用大小搭配的方式配置变压器,比如配置三台 2000 千伏安的,再搭配一台 800 千伏安的或 1250 千伏安的。这样变压器大小搭配,能够保证在低负荷运行时,整个系统得到最大化利用。此外,我们还需预留 60% 的容量作为后续扩容的空间。对于这个预留空间,我们要充分考虑土建需求,以及整个出线回路和进线负荷容量等因素。
所以,一般我们会先进行预留,再根据变压器的负载情况来考虑其合理配置,而不是所有变压器都按照 2000 千伏安来配置,而是要依据如何高效运营、招商情况以及产业业态等因素来确定。例如,在一个以机械加工为主导的三线城市园区,其供电负荷相对较小,常规用电需求主要是照明及设备用电。设备用电的特点是瞬时启动电流较大,但平稳运行时负荷就会下降。而且,在 100 家企业中,可能仅有 10% 左右的客户会超过平均负荷。若该园区招商情况良好,比如是定制招商等,此时我们可能会按照总负荷的 70% 进行实际安装,30% 作为预留,然后在 70% 的安装部分再考虑是否需要对变压器进行大小搭配。总之,每个项目的变压器配置并非一成不变,而是要根据所在区域的特点来确定。
#03
问题三:对于框架结构厂房,消防等级为丙类的成本比丁类的成本每平米大概高出多少?
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上海未来园机电总监 江平:
这个不能一概而论,具体的成本差异要看实际情况。拿丙类多层厂房来说,如果它能够满足自然排烟条件,且楼梯间是能开窗楼梯间,那么与丁类厂房相比,其造价差异可能并不显著。实际上,对于可售的独栋丙类和丁类多层厂房而言,仅仅是因为丙类厂房需要设置自然排烟窗,其他方面基本相同。
因为丙类厂房在大多情况下不需要喷淋系统和火灾报警系统,只是在土建方面,丙类厂房需要做封闭楼梯间,而丁类厂房可以做敞开楼梯间,这样也就多了一扇防火门,所以成本差异可能在 30 元/平方米左右。
然而,如果是丙类高层厂房,情况就有所不同了。因为丙类高层厂房需要设置喷淋系统,火灾报警系统也不可或缺,而且如果超过 50 米,或者虽未超过 50 米但根据相关规定,防烟楼梯间的正压送风等一系列消防系统都要配备齐全,包括喷淋、火灾报警、排烟、防烟等系统都要到位,这样一来,其成本相较于丁类厂房每平方米大概会高出 250 元左右。所以说,这没办法给出一个固定的数值,而是要结合具体项目的特点,依据项目的强排方案以及产品定位等因素进行综合考虑。
#04
问题四:框架结构筑网间距多少在结构方面是最节约的?
以往在做办公和商业业态时,我们曾探讨过类似问题,当时普遍认为 8 米左右的框架结构柱网在经济合理性方面表现较佳。然而,在工业项目里,这需要结合荷载情况来看。就常规荷载,如 300 公斤、500 公斤、800 公斤而言,8 米左右的柱网仍是较为合理的范围,虽可能存在些许浮动。
但如果遇到重型生产企业,其荷载可能达到 1 吨甚至 1500 公斤级别,此时就得结合结构形式综合考量了。因为荷载增大后,对空间的需求也会相应提高。通过采用一些特殊的结构布置方式,像是密肋梁,或者如前文提及的双 T 板,来满足空间和荷载需求时,柱距便能够进一步扩大。
实际上,我们在工业项目中经常会设计这样的产品:一个方向设置为 8 米柱距,另一个方向设置为 12 至 15 米柱距,这种设计在工业领域的综合考量中更为适宜,能更好地平衡空间利用、结构承载和成本效益等多方面因素。
#05
问题五:就园区供电而言,选择专变考虑还是公变考虑,哪一种更节约成本呢?
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上海未来园机电总监 江平:
从各方面因素综合考虑,能采用专变供电的情况,肯定优先选择专变。因为公变是由供电局负责建设和运维,对于用电客户而言,他们往往更倾向于公变供电,原因在于电费是直接交给供电局,而不是交给物业,这样可以避免物业从中赚取差价。
但从园区的整体运营管理角度出发,专变其实是园区实现创收的一种途径。而且在建设成本方面,专变和公变也存在差异,公变由于是供电局负责园区内的设计与建设,其设计标准和成本通常较高。
此外,公变的大量用户站设置可能会对园区的整体品质产生一定影响。所以,从园区的角度来讲,如果能够申请到专变供电,那无疑是最佳选择,应尽量避免采用公变供电模式。当然,也有一些特殊情况,比如在浙江的部分区域,当地政策要求必须采用公变供电,不过这种情况相对较少,一般来说,大多数园区都会优先考虑专变供电。