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挑战日本最大级别免震冷冻冷藏库——东京团地冷藏 北栋、南栋、管理栋

东京都大田区平和岛地理位置优越,方便前往大井埠头等重要港湾设施。2018年2月,日本国内最大级别的免震冷冻冷藏仓库在此落成,南北两栋楼总建筑面积约为13.5万平方米,共可容纳17.8万吨的货物,这是清水首次挑战建造如此大规模的免震冷冻冷藏仓库。
实现此项目,需要长年累积的丰富的大型仓库建造经验和工艺设备工程能力。

希望尽快建成大规模冷冻冷藏仓库

该项目的委托方是东京团地冷藏株式会社。20世纪60年代该公司位于平和岛的冷冻冷藏仓库开始投入使用,主要存储进口牲畜产品,全年入库约30万吨,占东京湾卸货的畜肉总量的近三成,可以说,该仓库撑起了首都圈的餐桌。然而,历经半个多世纪的岁月,设施出现了老化。为提升物流效率,除了对仓库周边道路进行维护保养外,客户还希望将过去分散设置的多个冷冻冷藏库进行合并;另外,从BCP角度出发,希望能建成免震建筑,以便在发生灾害时也能稳定地向首都圈供应食材。

原先的9栋楼合并为南北2栋楼

在重建期间,以租借形式入驻的企业需要另寻其他保管场所存储库存,工期越长,其负担越大。因此,客户“希望尽快改建成日本最大级别的免震冷冻冷藏仓库”。

对此,清水建设采用了以清水冠名的“清水New RCSS构法”。

凭借独创构法和逆向思维,迎接新挑战

“清水New RCSS构法”运用独创的结合技术,将高强度混凝土制成的抗压缩RC柱,与可应对大跨度需求的钢筋梁合为一体,通过实现高强度和高耐震性,减少柱子数量,从而提升仓库的空间利用率;另外,通过制作RC柱和免震装置基础的预制件等方法实现完全工业化,进而缩短工期,满足客户需求。

① 结构计划的要点 上部结构构法对比

因柱子数量减少,可容纳更多托盘。通过量产混凝土柱的预制件(工厂生产),从而缩短工期。

该项目还面临一个问题,即冷藏仓库内因冷却降温导致建筑主体(混凝土、钢筋)“收缩”。混凝土、钢铁都具有热胀冷缩的特性,这幢日本最大规模的北栋,假设从常温冷却至-25℃,建筑整体将大约收缩12cm。

设计总部 生产研究设施设计部组长 松本英治

针对这一问题,负责该项目的设计总部的松本英治讲道,“我们反过来试想,既然主体会冷却收缩,如果先把主体分割成几部分进行冷却,让它充分收缩后再结合,问题不就解决了吗?”

团队所采取的解决方案如下:将长为253m的上部主体分为三个模块进行独立建造。建造完成后,将各个模块接合处设置为可滑动的构造,并进行冷却处理,从而使主体整体的收缩分散到各个模块上。在主体充分收缩之后,再将各个模块锚固为一个整体结构。该方案巧妙地发挥了“清水New RCSS构法”中钢筋梁的优势,同时在接合处增设滑动装置,有效避免了建筑收缩变形的问题。
后来,这一创新性的“冷藏仓库构筑结构”(通称:施工EXP.J)成功获得了专利认证。

② 施工上绞尽脑汁,避免冷却变形

采用将建筑分三块冷却后锚固的方法,突破项目中最大的瓶颈,解决钢筋热胀冷缩的问题。
*已取得日本国内专利“冷藏仓库构筑结构”专利第6414673号。

支撑创意的是BIM工艺设备工程管理能力和现场执行力

清水建设技术研究所利用BIM进行模拟和空间管理,并对其进行了性能测试,使这些看似天马行空的想法得以实现。

除预测由热胀冷缩导致的主体问题外,为防止出现内外温差所致结露或发霉等问题执行的防热、防潮施工等,都可以通过BIM模型进行温度模拟,在反复试错中,对每个地方逐一进行验证;不仅如此,事先利用BIM确认建筑工程、冷藏设备工程和电气设备工程之间是否存在配管、线缆等的相互干扰,大幅减少了工程中的返工。

为确认钢梁在低温状态下的性能如何,在实际使用环境即-25℃下开展了性能实验,最终确认钢梁充分满足所需性能条件。

  • 温度模拟示例
  • 利用BIM进行空间管理的图例

* BIM:Building Information Modeling(建筑信息模型)的简称。在计算机制作的三维建筑模型上添加成本、装饰、管理信息等属性数据后,就成为设计、施工乃至维护管理等所有工序均适用的通用信息。

正是因为清水在项目中全心全意地倾注创意、工程能力和现场执行力,才能在解体施工仅1年工期、新建施工仅1年零11个月工期的短时间内,建成日本国内最大级别的免震冷冻冷藏仓库。

  • 4楼冷藏室(-25℃)
  • 1楼低温室(0℃)

不落人后,与时俱进

日本的许多冷冻冷藏仓库已经老化,改建迫在眉睫。不仅如此,当前网络购物行业涨势汹汹,仓储需求必定是水涨船高。
根据时代的变化,用最合适的方法去建造最合适的建筑,正是清水的强项。物流业界变化日新月异,为了更好地助力行业的发展进步,清水建设今后也会继续在挑战的道路上勇往直前。