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智慧低碳,大国粮仓:深汕粮食储备库项目的创新设计与实践

深圳市建筑工务署 深圳工务署 2024-01-15




项目档案项目名称:深汕粮食储备库项目项目地点:深汕特别合作区小漠港后方区域占地面积:252000平方米建筑面积:208858平方米仓     容:75万吨仓     型:浅圆仓、立筒仓、低温楼房仓项目单位:深圳市粮食和物资储备保障中心建设单位:深圳市建筑工务署设计单位:郑州中粮科研设计院有限公司项目进展:正在进行桩基施工



01

项目概况

△深汕粮食储备库项目介绍
深汕粮食储备库项目建设是贯彻落实国家、省、市粮食安全战略的重要举措,项目将按照广东省5A级粮库标准建设,打造成为一个集粮食储备、中转、应急加工于一体的现代化大型粮食综合物流园区项目建成后将成为深圳市仓容量最大的粮食储备库,国内一次性建成的最大规模粮库,将成为深圳人的“米袋子”

△深汕粮食储备库北库区鸟瞰效果图

项目在设计管理过程中,秉承科学、绿色、智慧的设计理念,积极探索绿色、低碳粮库建设方案,全过程运用BIM设计,以精细化设计、标准化管理,实现政府工程高质量的建设目标。

△浅圆仓透视效果


02

项目亮点



01

科学粮仓

Scientific Granary


粮库具有特殊的存储功能和环境要求,如何在临海复杂的场地条件和气象环境下,打造一个粮库与外部环境和谐共生、粮库内部设施与粮食长期共存的现代化粮食物流园区,是设计团队面临的一大挑战,项目以更科学的设计理念和更先进的技术来完成一个高质量高标准的现代化粮库


△科学粮仓

项目通过科学的总图布局和交通组织、合理的仓型搭配和进出仓系统设计,并综合利用BIM技术,进行多方案比选与论证、多场景模拟与分析,以科技赋能,最终呈现具有节能、节地,高效、智慧的未来粮库建设方案。




总图规划




总图布局结合地形、地质条件,考虑工艺流程合理高效,经多方案比选后,选出最优方案。同时利用“飞时达”软件进行挖填方模拟,确定场区最优高程。基于库区及周边环境场地情况,利用“斯维尔”风环境分析软件,分析风速对建筑通风以及室外活动的影响,优化场地内建筑布置,规避场地内出现涡旋、无风区,有利于降低建筑能耗,同时模拟不同时间(昼夜)室外噪声环境对管理生活区的影响,全方位提升总图设计合理性。


△总图规划


△总图规划





交通组织




△交通组织视频动图通过“交通影响评价指标”和“模拟软件”分析库外交通情况,合理设置库区出入口位置和宽度;依据库内生产效率要求和车流量计算,合理规划库内道路宽度、行驶车速和停车位数量,最大限度提高粮食出入库效率,减少库区高峰作业期间对市政交通的影响,全面保障粮食物流高效顺畅运转。





仓型搭配




项目全面统筹储粮环境、品种、功能要素与工艺特征,结合深圳储粮气候特征与储粮品种多样化的诉求(稻谷、小麦、成品大米),建设多种仓型相融合、储粮品种齐全的高品质粮库,彰显深汕粮食储备库在粮食行业的领先地位
△仓型搭配



粮食进出仓工艺




深汕粮食储备库项目75万吨仓容,要在3-4个月内完成粮食的轮换,需要复杂和高效的工艺系统与之相配合


粮食运输主要来自小漠港,在港口卸船装车运送至库区,粮食进入库区后,项目设计了扦样、检验、卸粮、提升、除尘、除杂、计量、进仓布料等一系列监管过程,称之为“工艺流程”。为了实现工艺流程的顺畅和高效,设计采用“智能扦样+自动检测+无人值守计量”的快检系统,通过检验粮食的杂质含量、容重、水分、不完善粒、毒素等指标,把符合要求的粮食送至汽车接发站,经过“自卸汽车→汽车卸粮坑→除铁→输送提升→两道清理(初清+组合清理筛)→计量→提升→仓顶输送设备→防分级布料装置→入仓储存”完成整个入库流程。粮食出库80%经过无动力发放装置装车出库,剩余粮食经过仓下固定设备转运至发放仓装车出库。
△粮食进出仓视频‍项目通过自动化控制系统,满足工艺流程的多样化需求,紧扣粮库运营“进出仓系统”核心环节,打造一个“机电一体管控”数字化平台,实现近2万个I/O控制点和1万条作业流程的有序、高效、稳定运行。





BIM(建筑信息模型)设计




△BIM(建筑信息模型)设计项目在方案比选、环境分析、仓型选择、管线综合、碰撞检测、流程模拟、模型漫游等环节进行BIM技术全方位应用。通过国产BIM协同平台,实现跨专业协同、可视化校审,多模型云链接实时共享,轻量化模型浏览,统一分配工作,实时追踪进度,进行BIM设计全过程的精细化管理,为项目实施效果落地提供保障。



02

绿色粮仓

Green Granary


项目秉承低碳原则,运用绿色智能、自动高效的储粮新技术,结合绿色新能源综合利用,探索新型绿色、低碳粮库的建设方案,为深圳打造一座高品质的绿色粮库



新仓型应用实现全程绿色储粮





△双层顶浅圆仓剖面示意图深圳地区常年高温、高湿,在这里建设绿色粮仓,需要选择与当地气候环境相匹配的仓型。通过对传统仓型的重组与迭代,创造新型“双层顶浅圆仓”来解决以往储粮中存在的问题。“多重仓顶构造”具有传统仓型不具备的良好隔热性能,并且防雨性能优异,为仓顶关键设备提供更加全面的保护。滑模施工的钢筋混凝土仓壁气密性良好,为氮气杀虫保粮创造出比其他仓型更好的环境条件。



利用重力实现粮食低能耗出仓




△利用重力实现粮食低能耗出仓示意图在粮食进出仓作业中利用重力出粮,实现仓内约80%的粮食可无动力出仓,最大程度上实现粮食的无动力发放,减少设备运行能耗。在粮食发放口增设无动力抑尘装置,减少粮食发放过程90%的粉尘外溢。利用离散元仿真技术,模拟粮食进出仓及在设备内部的流动情况,优化粮仓结构和设备角度设计,减少粮食在进出仓过程中的损耗,达到粮食出仓低能耗、无粉尘之目的。



氮气储粮有效保障储粮的安全




△生态储粮技术动图在储粮过程中,“氮气气调”技术的采用,可有效抑制害虫的发生利用95%~98%的高浓度氮气,在粮仓内形成不利于害虫及霉菌生长的生态环境,实现虫霉防治,抑制粮食呼吸,延缓粮食陈化,减少储粮对化学药剂的依赖,这一过程环保无污染,为粮食营造一个“安全之家”,有效实现绿色保粮



低温仓储环境保粮食安全度夏




△“全方位”通风技术动图粮食是具有生命属性的活态物质,存在新陈代谢和衰老变质的过程。通过有效控制粮食温度,限制粮堆生物体的生命活力,最大程度上保证粮食的“赏味期限”。为解决粮食储藏“安全度夏”的难题,通过配置制冷机组、谷冷机和粮面空调等设备,将仓内成品粮温度控制在15℃左右,散粮控制在20℃左右,为粮食保管提供最佳温度,实现库区粮食低温与准低温储粮的全覆盖。
该技术的采用,一方面可以抑制粮食的呼吸作用,减少干物质损耗、延缓粮食陈化和品质劣变速度,保持粮食的新鲜度和食用品质;另一方面,可以控制虫霉的生长发育,减少害虫危害,防止粮食发热、结露、霉变,是一种绿色储粮技术,让粮仓变成粮食的空调房。

新型储粮“四合一技术”的应用




△新型储粮“四合一技术”的应用

项目储粮工艺,综合运用富氮气调、全方位通风、谷冷控温、温湿气水虫霉检测等“新四合一技术”,依托智能化仓储管理平台,节粮减损、藏粮于技,实现全方位、低能耗、绿色储粮。



采用光伏技术实现绿能之家




△采用光伏技术实现绿能之家围绕深汕粮食储备库“绿色、低碳”的设计目标,如何让粮食在储存过程中消耗更少的能源,是设计的重中之重。在浅圆仓顶采用屋面光伏系统,低温楼房外窗部分采用光伏幕墙,通过储能、充电桩、数字化平台等设施对新能源进行综合利用,充分挖掘绿色可再生能源,探索粮库光伏发电应用,有效降低储粮碳排放,打造能储粮、会发电、近零碳排放的示范性大国粮库,切实让粮仓成为一个“绿能之家”。



03

智慧粮仓

Intelligent Granary


△互联网+粮食智能化系统项目充分发挥深圳作为“科技之城”与“创新之都”的优势,积极为项目赋能,使粮库管理从粮食收购、入库到存储的全程管控,实现“粮食物流全过程信息”化和“生态储粮智能化”,打造一座“互联网+粮食智能化系统”的现代粮库新标杆



智能仓库



△智能仓库动图‍低温楼房仓首层采用“智能立体货架系统”,集自动搬运、无人引导、智能控制等功能于一体,通过仓库管理系统实现设备联机控制和成品粮的快速轮转,实现成品粮应急储备的数字化与智能化



智慧园区



△智慧园区动图项目在现代粮库设计中,充分融入多种先进信息感知技术,基于移动互联网、物联网、大数据分析、BIM、AI、人脸识别、虚拟现实等技术,从数字管理、绿色节能、平安监管、物联感知、园企互联等方面,实现对库区的全方位管理,让粮仓变得更加智慧。



03

项目总结


深汕粮食储备库项目作为深圳市“十四五”期间重点建设的民生项目,肩负着深圳市民的粮食安全,作为城市发展的基石,满足让百姓“吃饱吃好”的最殷切需求。该项目通过不断探索、创新,为粮食打造全场景、全要素、全生命周期的安全、绿色、智慧之家,让端稳“中国饭碗”更有保障


END



内容来源:深圳市建筑工务署工程设计管理中心
编辑:谢思丹
复核:李森
审核:刘戈
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