2022-03-09 19:06
在北京城市副中心,一座亚洲最大地下综合交通枢纽正在热火朝天地建设。难能可贵的是,这座“庞然大物”将尽可能多地应用本地可再生能源。记者从京投公司所属北京城市副中心站综合枢纽建设管理有限公司获悉,北京首个中深层地热(井下换热)试验井项目顺利通过专家评审验收,成功落地城市副中心站交通枢纽项目,验证了2745米深的地热井热泵系统为枢纽供暖的技术可行性,规模化应用后每年可减少二氧化碳排放量约6万吨。这也为北京大规模推广应用中深层地热提供了有益的实施经验和坚实的数据支撑。
突破:利用零星地块穿越多处失漏区和坚硬地层下挖2745米深井
副中心站枢纽工程,位于城市副中心核心区域,设计之初就提出打造绿色生态体系标杆,建立一个可持续、高品质运行的综合枢纽。“然而,作为传统绿色能源的光伏、太阳能、浅层地热三种技术路径,都需要足够的空间和空地,这对于高度集约化建设的枢纽工程来说,非常困难。”副中心枢纽公司运营设备部副部长刘立军告诉记者。
如何挖潜零星地块?在市发改委大力支持下,项目瞄准了北京尚未应用过的中深层地热(井下换热)热泵系统。“单口试验井,占地只有两米乘两米,井内一根20厘米直径的钢管,钻进2745米深的地下,获得中深层地热能,为建筑提供供暖热源。”刘立军介绍,为了打造“最强战队”,副中心枢纽公司联合北京市政总院、北咨公司、清华大学建筑设计院等单位,从技术方案到经济收益率反复论证,在全国范围开展了一年的调研,最终确定了中深层地热(井下换热)试验方案。
地质资料匮乏、系统实施运行经验不足、市政配套能力不足、地质风险多……作为北京市首个中深层地热(井下换热)试验井项目,实施过程中克服了不少困难。由于中深层地热井在深2千至3千米范围内,且项目处于地质断裂带,地质条件复杂突变,行业内尚无同类项目范例与精准数据。为此,副中心枢纽公司与北京市政总院、北咨公司、清华大学建筑设计院、北京市政建设集团、陕西沣西能源公司等单位通力协作,在试验井实施过程中同步进行地质勘验,不仅破解穿越了多处严重失漏区和坚硬地层,还攻克并掌握了成井工艺、井下换热、井温全程监控、热泵系统配适等核心技术难题。
绿色:每年减少二氧化碳排放约6万吨
惊喜,接踵而至。“投入使用前,行业内普遍认为,北京中深层地热单井输热能力不会超过500千瓦。但试验结果显示,稳定输热能力实现550千瓦,最高超过660千瓦!”副中心枢纽公司主管工程师段毅兴奋地说,以这样的输热能力,采暖季一口井就可解决不少于2.5万平方米建筑面积的供热需求。
验收专家组一致认为,该项目实现了中深层地热(井下换热)热泵技术的供热能力突破,地下金属换热器与岩层“换热不碰水”,具有取热持续稳定、地温恢复快、环境无影响的特点,为北京市进一步大规模推广应用提供了有益的实施经验和坚实的数据支撑。
从地下枢纽到地上建筑,副中心站枢纽工程搭建了一整套“绿色生态体系”。“光中深层地热项目,一个采暖季就能减少二氧化碳排放量约6万吨。”刘立军介绍,通过搭配光伏、绿电等能源组合,将不断提高枢纽可再生能源利用比例。同时,通过搭建智慧枢纽运营指挥平台,枢纽能源等管理也将从人工调控,升级至系统自动监测调控。
进展:枢纽主站房年内完成主体结构施工
今年,是副中心站枢纽工程建设的关键一年。其中,02标段主站房区域,将于今年年内完成主体结构施工,其他标段今年将进行桩基和围护结构施工,明年完成主体结构施工。
主站房核心区地下共三层,自上至下分别为进站厅、候车厅、站台层。“与以往车站建设从下往上盖不同,副中心站铁路站房采用逆作施工,先建地下二层、再建地下三层。”中铁建工城市副中心站枢纽工程02标段技术部部长杨阳介绍,之所以逆着挖,是为了避免传统基坑边坡开挖对枢纽北侧京哈铁路线基础产生扰动。
随着地下三层“天花板”结构浇筑完成,工程已正式进入了“跑火车”的轨行层结构施工。城市副中心站未来将跑京唐铁路、城际铁路,相比于候车大厅,站台层挑高更高、接近12米。
按照计划,城市副中心站综合交通枢纽将于2024年年底建设完工。届时,可实现15分钟直达首都机场,35分钟直达北京大兴国际机场,1小时直达雄安新区,对促进京津冀一体化、带动区域经济发展有着重要作用。