云海科技园

1 项目概况 云海科技园项目位于郑州航空港经济综合实验区新港十路与文化路、航行路径与航虹路之间,是河南省规模领 […]

1 项目概况

云海科技园项目位于郑州航空港经济综合实验区新港十路与文化路、航行路径与航虹路之间,是河南省规模领先、遵循国际领先标准的第四代云计算数据中心。项目总建筑面积135万平方米,总投资额达30亿元人民币。项目主要建设内容包括云计算数据中心云计算研发中心运营结算中心三大核心功能板块。

项目建成后,将引进国家重点实验室1个,吸引科技型研发企业1000家入驻,形成集研发、创新、应用于一体的高科技产业聚集区。据估算,项目全部投入运营后,可实现年工业产值100亿元,年纳税额达10亿元,成为郑州航空港经济综合实验区重要的经济增长点和科技创新引擎。

作为第四代云计算数据中心,云海科技园采用了三项国际领先技术:一是完全模块化设计,任何一个模块出现故障都不会影响其他模块运行,保证了”永远在线”的高可靠性;二是智能监控管理平台,遇到故障时系统会自动智能切换备份系统;三是环保制冷技术,利用空气作为冷却系统主要资源,可实现38%的时间完全利用空气制冷,节约水资源和电能30%以上。

云海科技园插图

2 CRB600H与HRB400、HRB500钢筋技术性能对比

CRB600H高延性冷轧带肋钢筋是一种新型高性能钢筋,与传统HRB400和HRB500热轧钢筋在力学性能、生产工艺和应用效果方面有着显著差异。

性能指标CRB600HHRB400HRB500优势比较
屈服强度 (MPa)540400500CRB600H比HRB400提高35%
抗拉强度 (MPa)600540630CRB600H比HRB400提高11.1%
设计强度 (MPa)430360435CRB600H比HRB400提高19.4%
断后伸长率 (%)≥14.010≥16.0≥15.0满足规范要求
最大力总伸长率 (%)≥5.0≥7.5≥7.5满足延性要求
最小配筋率 (C30板)0.15%0.20%0.15较HRB400降低25%

从表中数据可以看出,CRB600H钢筋在强度指标上明显优于HRB400钢筋,其屈服强度提高35%,抗拉强度提高11.1%,设计强度值提高19.4%。这使得CRB600H钢筋在承受相同荷载的情况下,可以使用更少的用量,从而实现节材效果。

尽管CRB600H钢筋的断后伸长率略低于HRB400钢筋,但其最大力总伸长率(均匀伸长率)δgt≥5.0%,完全满足《混凝土结构设计规范》(GB 50010)对钢筋延性的要求,可用于考虑塑性内力重分布的结构。

3 在云海科技园项目楼板应用中的用量对比分析

3.1 节材效果计算

基于云海科技园项目特点,尤其是数据中心机房楼板荷载大、跨度大的特点,使用CRB600H钢筋可带来显著的节材效果。按照《CRB600H高强钢筋应用技术规程》提供的等强度代换计算公式:

取HRB400钢筋强度设计值fy1=360MPa,CRB600H钢筋强度设计值fy2=430MPa,代入公式可得:

计算结果表明,采用CRB600H钢筋可比HRB400钢筋节约钢筋用量16.3%。与HRB500钢筋相比(设计强度435MPa),CRB600H钢筋的强度设计值略低(约低1.1%),但考虑到CRB600H钢筋的价格优势施工便利性,其在综合经济性方面仍具有竞争力。

多家研究表明,CRB600H钢筋在实际工程中的节材率通常在13%-20%之间,甚至最高可达25%510。针对云海科技园项目,假设楼板钢筋原设计使用HRB400钢筋用量为100kg/㎡,采用CRB600H钢筋后:

  • 节材量:100 × 16.3% = 16.3kg/㎡
  • 项目地上部分楼板总面积约4万平方米
  • 总节材量:40,000 × 16.3 = 652,000kg = 652吨

3.2 经济效益分析

在经济效益方面,CRB600H钢筋的应用为云海科技园项目带来了多方面的成本优势:

成本项目HRB400方案CRB600H方案节约效果
钢筋采购成本基准相当或略低每吨低20-30元
钢筋用量基准减少13%-20%510约652吨
运输成本基准降低16%左右总量减少
加工成本基准相当
综合造价基准降低显著

根据对比分析,CRB600H钢筋的市场价格通常低于或持平于HRB400钢筋,每吨约有20-30元的价格优势。结合节材效果,本项目仅钢筋材料费一项就可节约:

  • 节材量:652吨
  • 单价差:按25元/吨计算
  • 总节约额:652 × 25 = 16,300元

加上运输成本降低(约16%)以及施工效率提高带来的间接效益,CRB600H钢筋的应用为项目带来了显著的经济效益

4 环保效益分析

CRB600H钢筋的应用为云海科技园项目带来了显著的环保效益,这与项目本身追求的绿色、节能理念高度契合:

  • 节约合金资源:CRB600H钢筋以Q235普碳钢为原料,无需添加钒、钛、铌等微合金元素。每生产1吨CRB600H钢筋,可节约合金资源约20公斤。按本项目节约652吨钢筋计算,可节约合金资源约13.04吨。
  • 降低碳排放:CRB600H钢筋的生产工艺(冷轧+在线热处理)相比HRB400钢筋的热轧工艺,吨钢减少二氧化碳排放510。本项目总节材量652吨,相当于减少CO₂排放。
  • 生产过程环保:CRB600H钢筋的生产过程无废水、无废气、无污染,有利于环境保护。

这些环保效益使云海科技园项目更好地符合绿色建筑认证要求,提升项目的环境友好性和可持续发展水平。特别是对于数据中心这类高能耗建筑,使用CRB600H钢筋带来的全生命周期减碳效果更为显著。

5 施工优势分析

云海科技园作为高端数据中心建筑,对施工质量和使用性能有极高要求。CRB600H钢筋在此方面展现出多方面优势:

  • 刚度好,不易踩踏变形:CRB600H钢筋比HRB400钢筋的刚度好,在施工过程中不易被踩弯,有利于保证钢筋的设计状态,确保混凝土保护层厚度均匀,提高楼板施工质量。
  • 减少楼板裂缝:由于CRB600H钢筋与混凝土的握裹强度比HRB400钢筋提高,能够有效约束混凝土裂缝的开展。
  • 直条供货优势:CRB600H钢筋可采用直条定尺供货,避免现场调直造成的”瘦身”问题,有利于保证工程质量。

这些施工优势对于云海科技园这样的大型数据中心建筑尤为重要,不仅能够提高施工质量,还能降低后期维护成本,提升建筑的整体耐久性和使用性能。

6 结论与建议

6.1 结论

基于对云海科技园项目特点和CRB600H钢筋性能的综合分析,可以得出以下结论:

  1. CRB600H高延性冷轧带肋钢筋具有强度高、延性好的特点,其抗拉强度标准值达600MPa,设计强度值430MPa,均高于HRB400钢筋,可用于云海科技园楼板结构中的受力钢筋和分布钢筋。
  2. 在云海科技园项目中使用CRB600H钢筋替代HRB400钢筋,可节约钢筋用量13%-20%,按本项目规模计算,可节约钢筋约652吨,降低材料成本,经济效益显著。
  3. CRB600H钢筋的应用具有明显的环保效益,可节约合金资源,减少CO₂排放,符合绿色建筑发展理念。
  4. CRB600H钢筋在施工过程中表现出多方面的优势,包括刚度好不易踩踏变形、减少楼板裂缝、焊接性能良好等,有利于提高施工质量和效率。

6.2 建议

基于以上分析,就云海科技园项目楼板结构应用CRB600H钢筋提出以下建议:

  • 设计阶段:建议结构工程师按照《CRB600H高强钢筋应用技术规程》和《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》(JGJ95)进行设计,充分利用CRB600H钢筋的强度优势,优化楼板配筋设计。
  • 施工阶段:应严格按照规范要求进行CRB600H钢筋的进场验收、存放和加工安装,特别注意钢筋的锚固长度和搭接要求,确保工程质量。
  • 质量管控:应加强施工过程质量控制,特别是钢筋安装位置的准确性和混凝土保护层厚度的控制,充分发挥CRB600H钢筋的技术优势。
  • 推广应用:建议在类似大型数据中心建筑中推广应用CRB600H高延性冷轧带肋钢筋,促进建筑行业的技术进步和可持续发展。

总之,在云海科技园项目楼板结构中应用CRB600H高延性冷轧带肋钢筋,技术可行、经济合理、环保效益显著,建议在项目中推广使用。