建筑设备节能

1、吴真真土木17-2巴林世贸中心巴林世贸中心风能与建筑一体化设计风能与建筑一体化设计01巴林世贸中心简介巴林世贸中心怎么“抓住”风的02巴林世贸中心减低碳排放量的措施03其他转换能源的建筑04结语05CONTENTS目目录录巴林世贸中心简介巴林世贸中心简介在波斯湾南部，卡塔尔和沙特阿拉伯之间的海域上，有一片阳光明媚且常年多风的群岛，名叫巴林王国群岛。这里是世界石油能源的核心之地，但此地引发全球关注的原因，却不是燃烧消耗型的石油资源，而是一座史无前例的风力节能型摩天大楼巴林世贸中心。耗资3500万巴林第纳尔的巴林世贸中心正是全球第一座利用风能作为电力来源的摩天大楼。大厦于2008年4月完工，如今雄

2、踞巴林王国麦纳麦市中心的中央商务区，由两座传统阿拉伯式“风塔”高楼组合而成，上尖下宽，如一对比翼的海帆，掣风展开，强健有力，傲岸于蔚蓝色的阿拉伯湾。巴林世贸中心率先迈出了脚步，开始节能建筑的开发，这是人类建筑史上的一个重要里程碑，是地球可再生能源的一次成功的重大尝试。建筑师设计理念建筑师设计理念对于Shaun Killa来说，巴林世贸中心是他实现梦想的第一步，也是最具发展意义的关键一步。现年44岁的奇拉在中东地区以设计摩天大楼闻名，作为全球第五大工程顾问公司阿特金斯（Atkins）的首席建筑设计师，他的梦想就是让节能建筑成为世界主流。如今巴林世贸中心圆满落成，投入使用，他信心倍增，他说：“将节

3、能环保技术融入现代建筑是最能激发我设计热情的事业。我不是要把巴林世贸中心做成一个特例，而是要让它成为一个概念的示范。”荣获奖项荣获奖项:1.2006阿联酋绿叶奖颁发的大型规划中技术使用最佳奖;2.阿拉伯建筑世界颁发的可持续设计奖。为什么要采用新能源为什么要采用新能源能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题，开发以可再生能源为主的新能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径，也是发展新兴产业的突破口。 顾名思义，“能源”就是能量的源泉，粗略地说也可以是“动力”的源泉。 “新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等可再生能源，也包括核能、氢能、海冰（天然气水合物）等人类新近

4、开发的能源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。 广义而言，太阳能、风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的运动所产生的，是可不断再生的，因此被称为可再生能源（Renewable Energy）。电能、氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的，常被称为二次能源。风力发电的优势风力发电的优势 一般情况下，风力达到3级就具备利用价值了，当风速大于每秒4米即可用于发电。据测算，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒为6米时，功率降至16千瓦；而风速为每秒5米时，则只有9.5千瓦，降幅

5、相当明显。风愈大，经济效益愈大。这就是为什么大型的风力发电厂不是建在天风行走的空旷高原，就是建在渺无人烟的远塞风谷的原因。巴林世贸中心安装风力发电机时遇到的问题巴林世贸中心安装风力发电机时遇到的问题首先是双塔之间的风力发电机叶轮设计遭遇挑战。一般风力发电厂的叶轮都是安置在直杆上，便于叶轮持续保持迎风状态，旋转面也可随风向的偏转进行适时转向。而奇拉的设计采用横梁托载方式，将旋转叶轮固定在水平位置上，固定之后便不能再动，旋转面自然也就休想随风调节方向。不能随风调节，也就意味着不能保证足够时长的正面迎风状态，相应的电能产量也会降低。巴林世贸中心安装风力发电机时遇到的问题巴林世贸中心安装风力发电机时遇

6、到的问题其次是奇拉在设计中将三个风力叶轮从50层楼的高空依次摆放，三个风力叶轮的位置处于不同的水平面上。这种设计保证了世贸中心的建筑整体感，避免双塔之间过于空洞，失却美感，但三个风力叶轮却因此要分别面对不同高度气流的风力。要知道，风速随海拔高度逐渐增强，位置越高的叶轮旋转理论上的运转速度越快。这对于建造厂商来说是无法接受的，因为三个风力叶轮必须保持同一标准的旋转速度，否则高层旋转速度越快的叶轮耗损速度也越快。巴林世贸中心怎么巴林世贸中心怎么“抓住抓住”风的风的首先是引入坡面流线型的三角大楼设计，这样可以利用气流原理，将更多高处的气流引导向低处，同时降低高位风力机的御风强度，且将更多的风力传输给

7、低位的风力机使用。经过精确的计算和气流模拟，这套设计最终可以确保三座风力机保持大体相同的运转速度，制造的电能也保持在同一标准内。其次，在这个基础上，奇拉还要寻找解决风向问题的方案。因为风力决定发电量，风力机若无法保持足够时长的正面风力，便无法保证足够的发电量供大厦使用。在动力学工程师的帮助下，奇拉精确地模拟了气流在双塔之间的流程，惊喜地发现气流通过挤压之后，流向风力机的时候，风速竟然可以提高20%。更令人惊讶的是奇拉的坡面流线型楼体设计带来的捕风效果，即便是遇到45度斜角度吹来的风，气流一旦与楼体相撞，路线也会变成S型，灌入双塔之间，对风力机形成正面的气流冲击，让叶轮保持旋转速度。发电风车的工

8、作原理发电风车的工作原理这三台发电风车满负荷时的转子速度为每分钟38转，通过安置在引擎舱的一系列变速箱，让发电机可以每分钟1500转的转速运行发电。在风力强劲，或需要转入停顿状态时，翼片的顶端便会向外推出，增加转子的总力矩，从而达到减速的目的。这三座风机能承受的最大风速是80米/秒，且可经受住4级飓风(风速每秒69米以上)。风帆一样的楼体形成两座楼之前的海风对流，从而加快了风速。据了解，这三台发电风车每年约能提供1200兆瓦时(120万度)的电力，大约相当于300个家庭的用电量，可支持大楼所需用电的11%-15%。巴林世贸中心降低碳排放量的措施巴林世贸中心降低碳排放量的措施在室外环境和空调房间

9、之间设置了缓冲空间，例如在大厅的上方和南侧设置了停车甲板，以此来降低空气湿度并减少空气对流传热；玻璃幕墙外设置了尺寸比例恰当的遮掩设施；采用双重排水系统，将污水和废水分开排放，并将安装中利用系统巴林世贸中心降低碳排放量的措施巴林世贸中心降低碳排放量的措施在没有遮阳设施的外表皮上则使用了低遮阳系数的高性能太阳能玻璃，以此将太阳能热量的获得降至最低；气密性高，可开启的窗户有利于冬季保温；节水厕所巴林世贸中心降低碳排放量的措施巴林世贸中心降低碳排放量的措施不透明的建筑构件采用性能较好的热绝缘材料；建筑内部采用较厚的穿孔混凝土楼板，穿孔内铺设冷水降温系统，劈开空调用电高峰期；采用节能、高效、高效率的荧

10、光灯具，并实行分区控制；巴林世贸中心降低碳排放量的措施巴林世贸中心降低碳排放量的措施入口处设置水池，对进入建筑内部空间的空气进行降温；大面积的景观绿化降低场地的日光反射，产生氧气，并为停车场提供遮阳；太阳能路灯。其他转化能源的建筑其他转化能源的建筑-雅加达大厦雅加达大厦美国建筑事务所SOM公司公布了其将在印尼首都雅加达建造的摩天大楼方案。此次设计的摩天大楼高达500多米，并且能够通过位于顶端的开口进行风能发电。这个将近530米高的摩天大楼是为印尼国家石油设计的能源塔，建成后将是当下印尼最高建筑Wisma46的两倍高，同时能源塔的另一大特色就是可以通过气流的变化进行风能发电。能源塔外层漆上了釉面

11、，并且在逐渐上升的同时进行了锥形设计，最上方的开口处即是一个供风源进入的漏斗形设计。弯曲的外表面设计是对太阳光线的一种模仿，在获取自然光线的同时不用重复考虑太阳能热量吸收的问题。天使一号广场天使一号广场了解，这座大楼的能源来自于低碳的热电联产系统，由本地“高品农场”生产的油菜籽作为生物燃料，为热电联合发电站供能，剩余的庄稼外壳会回收成为农场动物们的“盘中餐”。多余的能量则会供应给电网，或是应用在其它的NOMA开发项目(由高品集团发起的英国最大的地区改造项目)中。剩余废弃的能量则会输送给一台吸收式制冷机，用来给建筑物制冷。水晶大楼水晶大楼水晶大楼是一座“全电式”的智能建筑，采用了以太阳能和地源热

12、泵提供能源的创新技术，大楼内无需燃烧任何矿物燃料，产生的电能也可存储在电池中。此外，水晶大楼还融合了可将雨水转化为饮用水的雨水收集系统、黑水(厕所污水)处理系统、太阳能加热和新型楼宇管理系统，使得大楼可自动控制并管理能源。这里也设有电动汽车充电站，且是伦敦电动汽车充电网络项目“Source London”的一部分。美国银行大厦美国银行大厦这栋大楼最受瞩目的应是环保技术的应用实现。据了解，它可以极大限度地重复使用废水和雨水，每年可节省百万加仑的纯水消耗。大楼的晶面幕墙还可高效利用太阳能，且可捕捉到光照角度的改变，高性能的全玻璃外墙同时保证了日光利用的最大化。值得一提的是，这座大厦还有一座4.6兆

13、瓦的天然气发电厂，配合储冰系统，高峰时期可为大厦减少30%的用电需求。此外，它还配有通顶的玻幕墙、高级地下空气循环系统等环保装置，可谓是美国目前最环保的建筑了!上海中心大厦上海中心大厦上海中心大厦以632米的高度也将成为世界第二高楼。除了它“高大英俊”的外表，最受瞩目的还有它自身应用的多项可持续发展技术，技术领域涉及了照明、采暖、制冷、发电以及可再生能源领域。据预测，这些节能技术每年将为大厦减少碳排放2.5万吨。大楼外部的造型呈旋转式，不对称的外部对立面可降低大厦24%的风荷载(空气流动对工程结构所产生的压力)。呈漏斗状的螺旋顶端还可将雨水收集，导入水箱，供大楼使用。万科中心万科中心据了解，这套系统可根据太阳的高度以及室内的照度自动调节这些会“呼吸”的穿孔透光板，从而达到理想的遮阳效果。在中国来讲，也是首次将这种新型外遮阳系统应用于大型办公楼宇。建筑内部采用了全面的雨水回收系统，可以将屋面和露天雨水收集处理后蓄积在水景池内进而回用于草地绿化。此外，该项目还将所产生的污水全部回收，通过