建筑設(shè)備節(jié)能

1、吳真真土木17-2巴林世貿(mào)中心巴林世貿(mào)中心風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計(jì)風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計(jì)01巴林世貿(mào)中心簡介巴林世貿(mào)中心怎么“抓住”風(fēng)的02巴林世貿(mào)中心減低碳排放量的措施03其他轉(zhuǎn)換能源的建筑04結(jié)語05CONTENTS目目錄錄巴林世貿(mào)中心簡介巴林世貿(mào)中心簡介在波斯灣南部，卡塔爾和沙特阿拉伯之間的海域上，有一片陽光明媚且常年多風(fēng)的群島，名叫巴林王國群島。這里是世界石油能源的核心之地，但此地引發(fā)全球關(guān)注的原因，卻不是燃燒消耗型的石油資源，而是一座史無前例的風(fēng)力節(jié)能型摩天大樓巴林世貿(mào)中心。耗資3500萬巴林第納爾的巴林世貿(mào)中心正是全球第一座利用風(fēng)能作為電力來源的摩天大樓。大廈于2008年4月完工，如今雄

2、踞巴林王國麥納麥?zhǔn)兄行牡闹醒肷虅?wù)區(qū)，由兩座傳統(tǒng)阿拉伯式“風(fēng)塔”高樓組合而成，上尖下寬，如一對比翼的海帆，掣風(fēng)展開，強(qiáng)健有力，傲岸于蔚藍(lán)色的阿拉伯灣。巴林世貿(mào)中心率先邁出了腳步，開始節(jié)能建筑的開發(fā)，這是人類建筑史上的一個(gè)重要里程碑，是地球可再生能源的一次成功的重大嘗試。建筑師設(shè)計(jì)理念建筑師設(shè)計(jì)理念對于Shaun Killa來說，巴林世貿(mào)中心是他實(shí)現(xiàn)夢想的第一步，也是最具發(fā)展意義的關(guān)鍵一步?，F(xiàn)年44歲的奇拉在中東地區(qū)以設(shè)計(jì)摩天大樓聞名，作為全球第五大工程顧問公司阿特金斯（Atkins）的首席建筑設(shè)計(jì)師，他的夢想就是讓節(jié)能建筑成為世界主流。如今巴林世貿(mào)中心圓滿落成，投入使用，他信心倍增，他說：“將節(jié)

3、能環(huán)保技術(shù)融入現(xiàn)代建筑是最能激發(fā)我設(shè)計(jì)熱情的事業(yè)。我不是要把巴林世貿(mào)中心做成一個(gè)特例，而是要讓它成為一個(gè)概念的示范?！睒s獲獎(jiǎng)項(xiàng)榮獲獎(jiǎng)項(xiàng):1.2006阿聯(lián)酋綠葉獎(jiǎng)?lì)C發(fā)的大型規(guī)劃中技術(shù)使用最佳獎(jiǎng);2.阿拉伯建筑世界頒發(fā)的可持續(xù)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。為什么要采用新能源為什么要采用新能源能源短缺和環(huán)境污染是人類長期面臨的兩大難題，開發(fā)以可再生能源為主的新能源、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是解決這兩大難題的重要途徑，也是發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的突破口。 顧名思義，“能源”就是能量的源泉，粗略地說也可以是“動(dòng)力”的源泉。 “新能源”是指太陽輻射能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿瓤稍偕茉?，也包括核能、氫能、海冰（天然氣水合物）等人類新?/p>

4、開發(fā)的能源。一般的煤炭、石油、天然氣等被認(rèn)為是傳統(tǒng)的能源。 廣義而言，太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、水力能、海洋能是由太陽、地球、月亮等天體的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的，是可不斷再生的，因此被稱為可再生能源（Renewable Energy）。電能、氫能等是用煤炭、石油、天然氣等一次能源轉(zhuǎn)化而來的，常被稱為二次能源。風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢 一般情況下，風(fēng)力達(dá)到3級就具備利用價(jià)值了，當(dāng)風(fēng)速大于每秒4米即可用于發(fā)電。據(jù)測算，一臺55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)風(fēng)速每秒為9.5米時(shí)，機(jī)組的輸出功率為55千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8米時(shí)，功率為38千瓦；風(fēng)速每秒為6米時(shí)，功率降至16千瓦；而風(fēng)速為每秒5米時(shí)，則只有9.5千瓦，降幅

5、相當(dāng)明顯。風(fēng)愈大，經(jīng)濟(jì)效益愈大。這就是為什么大型的風(fēng)力發(fā)電廠不是建在天風(fēng)行走的空曠高原，就是建在渺無人煙的遠(yuǎn)塞風(fēng)谷的原因。巴林世貿(mào)中心安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)遇到的問題巴林世貿(mào)中心安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)遇到的問題首先是雙塔之間的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪設(shè)計(jì)遭遇挑戰(zhàn)。一般風(fēng)力發(fā)電廠的葉輪都是安置在直桿上，便于葉輪持續(xù)保持迎風(fēng)狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)面也可隨風(fēng)向的偏轉(zhuǎn)進(jìn)行適時(shí)轉(zhuǎn)向。而奇拉的設(shè)計(jì)采用橫梁托載方式，將旋轉(zhuǎn)葉輪固定在水平位置上，固定之后便不能再動(dòng)，旋轉(zhuǎn)面自然也就休想隨風(fēng)調(diào)節(jié)方向。不能隨風(fēng)調(diào)節(jié)，也就意味著不能保證足夠時(shí)長的正面迎風(fēng)狀態(tài)，相應(yīng)的電能產(chǎn)量也會降低。巴林世貿(mào)中心安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)遇到的問題巴林世貿(mào)中心安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)時(shí)遇

6、到的問題其次是奇拉在設(shè)計(jì)中將三個(gè)風(fēng)力葉輪從50層樓的高空依次擺放，三個(gè)風(fēng)力葉輪的位置處于不同的水平面上。這種設(shè)計(jì)保證了世貿(mào)中心的建筑整體感，避免雙塔之間過于空洞，失卻美感，但三個(gè)風(fēng)力葉輪卻因此要分別面對不同高度氣流的風(fēng)力。要知道，風(fēng)速隨海拔高度逐漸增強(qiáng)，位置越高的葉輪旋轉(zhuǎn)理論上的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快。這對于建造廠商來說是無法接受的，因?yàn)槿齻€(gè)風(fēng)力葉輪必須保持同一標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)速度，否則高層旋轉(zhuǎn)速度越快的葉輪耗損速度也越快。巴林世貿(mào)中心怎么巴林世貿(mào)中心怎么“抓住抓住”風(fēng)的風(fēng)的首先是引入坡面流線型的三角大樓設(shè)計(jì)，這樣可以利用氣流原理，將更多高處的氣流引導(dǎo)向低處，同時(shí)降低高位風(fēng)力機(jī)的御風(fēng)強(qiáng)度，且將更多的風(fēng)力傳輸給

7、低位的風(fēng)力機(jī)使用。經(jīng)過精確的計(jì)算和氣流模擬，這套設(shè)計(jì)最終可以確保三座風(fēng)力機(jī)保持大體相同的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，制造的電能也保持在同一標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。其次，在這個(gè)基礎(chǔ)上，奇拉還要尋找解決風(fēng)向問題的方案。因?yàn)轱L(fēng)力決定發(fā)電量，風(fēng)力機(jī)若無法保持足夠時(shí)長的正面風(fēng)力，便無法保證足夠的發(fā)電量供大廈使用。在動(dòng)力學(xué)工程師的幫助下，奇拉精確地模擬了氣流在雙塔之間的流程，驚喜地發(fā)現(xiàn)氣流通過擠壓之后，流向風(fēng)力機(jī)的時(shí)候，風(fēng)速竟然可以提高20%。更令人驚訝的是奇拉的坡面流線型樓體設(shè)計(jì)帶來的捕風(fēng)效果，即便是遇到45度斜角度吹來的風(fēng)，氣流一旦與樓體相撞，路線也會變成S型，灌入雙塔之間，對風(fēng)力機(jī)形成正面的氣流沖擊，讓葉輪保持旋轉(zhuǎn)速度。發(fā)電風(fēng)車的工

8、作原理發(fā)電風(fēng)車的工作原理這三臺發(fā)電風(fēng)車滿負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)子速度為每分鐘38轉(zhuǎn)，通過安置在引擎艙的一系列變速箱，讓發(fā)電機(jī)可以每分鐘1500轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行發(fā)電。在風(fēng)力強(qiáng)勁，或需要轉(zhuǎn)入停頓狀態(tài)時(shí)，翼片的頂端便會向外推出，增加轉(zhuǎn)子的總力矩，從而達(dá)到減速的目的。這三座風(fēng)機(jī)能承受的最大風(fēng)速是80米/秒，且可經(jīng)受住4級颶風(fēng)(風(fēng)速每秒69米以上)。風(fēng)帆一樣的樓體形成兩座樓之前的海風(fēng)對流，從而加快了風(fēng)速。據(jù)了解，這三臺發(fā)電風(fēng)車每年約能提供1200兆瓦時(shí)(120萬度)的電力，大約相當(dāng)于300個(gè)家庭的用電量，可支持大樓所需用電的11%-15%。巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施在室外環(huán)境和空調(diào)房間

9、之間設(shè)置了緩沖空間，例如在大廳的上方和南側(cè)設(shè)置了停車甲板，以此來降低空氣濕度并減少空氣對流傳熱；玻璃幕墻外設(shè)置了尺寸比例恰當(dāng)?shù)恼谘谠O(shè)施；采用雙重排水系統(tǒng)，將污水和廢水分開排放，并將安裝中利用系統(tǒng)巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施在沒有遮陽設(shè)施的外表皮上則使用了低遮陽系數(shù)的高性能太陽能玻璃，以此將太陽能熱量的獲得降至最低；氣密性高，可開啟的窗戶有利于冬季保溫；節(jié)水廁所巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施不透明的建筑構(gòu)件采用性能較好的熱絕緣材料；建筑內(nèi)部采用較厚的穿孔混凝土樓板，穿孔內(nèi)鋪設(shè)冷水降溫系統(tǒng)，劈開空調(diào)用電高峰期；采用節(jié)能、高效、高效率的熒

10、光燈具，并實(shí)行分區(qū)控制；巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施巴林世貿(mào)中心降低碳排放量的措施入口處設(shè)置水池，對進(jìn)入建筑內(nèi)部空間的空氣進(jìn)行降溫；大面積的景觀綠化降低場地的日光反射，產(chǎn)生氧氣，并為停車場提供遮陽；太陽能路燈。其他轉(zhuǎn)化能源的建筑其他轉(zhuǎn)化能源的建筑-雅加達(dá)大廈雅加達(dá)大廈美國建筑事務(wù)所SOM公司公布了其將在印尼首都雅加達(dá)建造的摩天大樓方案。此次設(shè)計(jì)的摩天大樓高達(dá)500多米，并且能夠通過位于頂端的開口進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電。這個(gè)將近530米高的摩天大樓是為印尼國家石油設(shè)計(jì)的能源塔，建成后將是當(dāng)下印尼最高建筑Wisma46的兩倍高，同時(shí)能源塔的另一大特色就是可以通過氣流的變化進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電。能源塔外層漆上了釉面

11、，并且在逐漸上升的同時(shí)進(jìn)行了錐形設(shè)計(jì)，最上方的開口處即是一個(gè)供風(fēng)源進(jìn)入的漏斗形設(shè)計(jì)。彎曲的外表面設(shè)計(jì)是對太陽光線的一種模仿，在獲取自然光線的同時(shí)不用重復(fù)考慮太陽能熱量吸收的問題。天使一號廣場天使一號廣場了解，這座大樓的能源來自于低碳的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，由本地“高品農(nóng)場”生產(chǎn)的油菜籽作為生物燃料，為熱電聯(lián)合發(fā)電站供能，剩余的莊稼外殼會回收成為農(nóng)場動(dòng)物們的“盤中餐”。多余的能量則會供應(yīng)給電網(wǎng)，或是應(yīng)用在其它的NOMA開發(fā)項(xiàng)目(由高品集團(tuán)發(fā)起的英國最大的地區(qū)改造項(xiàng)目)中。剩余廢棄的能量則會輸送給一臺吸收式制冷機(jī)，用來給建筑物制冷。水晶大樓水晶大樓水晶大樓是一座“全電式”的智能建筑，采用了以太陽能和地源熱

12、泵提供能源的創(chuàng)新技術(shù)，大樓內(nèi)無需燃燒任何礦物燃料，產(chǎn)生的電能也可存儲在電池中。此外，水晶大樓還融合了可將雨水轉(zhuǎn)化為飲用水的雨水收集系統(tǒng)、黑水(廁所污水)處理系統(tǒng)、太陽能加熱和新型樓宇管理系統(tǒng)，使得大樓可自動(dòng)控制并管理能源。這里也設(shè)有電動(dòng)汽車充電站，且是倫敦電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目“Source London”的一部分。美國銀行大廈美國銀行大廈這棟大樓最受矚目的應(yīng)是環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。據(jù)了解，它可以極大限度地重復(fù)使用廢水和雨水，每年可節(jié)省百萬加侖的純水消耗。大樓的晶面幕墻還可高效利用太陽能，且可捕捉到光照角度的改變，高性能的全玻璃外墻同時(shí)保證了日光利用的最大化。值得一提的是，這座大廈還有一座4.6兆

13、瓦的天然氣發(fā)電廠，配合儲冰系統(tǒng)，高峰時(shí)期可為大廈減少30%的用電需求。此外，它還配有通頂?shù)牟Ｄ粔?、高級地下空氣循環(huán)系統(tǒng)等環(huán)保裝置，可謂是美國目前最環(huán)保的建筑了!上海中心大廈上海中心大廈上海中心大廈以632米的高度也將成為世界第二高樓。除了它“高大英俊”的外表，最受矚目的還有它自身應(yīng)用的多項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展技術(shù)，技術(shù)領(lǐng)域涉及了照明、采暖、制冷、發(fā)電以及可再生能源領(lǐng)域。據(jù)預(yù)測，這些節(jié)能技術(shù)每年將為大廈減少碳排放2.5萬噸。大樓外部的造型呈旋轉(zhuǎn)式，不對稱的外部對立面可降低大廈24%的風(fēng)荷載(空氣流動(dòng)對工程結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的壓力)。呈漏斗狀的螺旋頂端還可將雨水收集，導(dǎo)入水箱，供大樓使用。萬科中心萬科中心據(jù)了解，這套系統(tǒng)可根據(jù)太陽的高度以及室內(nèi)的照度自動(dòng)調(diào)節(jié)這些會“呼吸”的穿孔透光板，從而達(dá)到理想的遮陽效果。在中國來講，也是首次將這種新型外遮陽系統(tǒng)應(yīng)用于大型辦公樓宇。建筑內(nèi)部采用了全面的雨水回收系統(tǒng)，可以將屋面和露天雨水收集處理后蓄積在水景池內(nèi)進(jìn)而回用于草地綠化。此外，該項(xiàng)目還將所產(chǎn)生的污水全部回收，通過