上海中心機(jī)電各專業(yè)設(shè)計圖文介紹與分析

1、上海中心機(jī)電 各專業(yè)設(shè)計圖文介紹與分析上海中心大廈 地處上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易中 心核心地塊， 銀城南路以北、銀城中路以東、花園石橋路 以南、東泰路 以西，緊鄰金茂大廈和上海環(huán)球金融中心， 是目前中國的 最高樓及上海最高樓。基地面積30370m2 ,總建筑面積約57.4萬m2 o建筑高度580m ,塔冠最高點為 632m o建筑由地下5層、地上可使用 樓層121層（含設(shè)備 層128層）組成。建筑 由下至上豎向分成10個區(qū)，包括5 層地下室、1個裙房商業(yè)區(qū)、5個辦公區(qū)、2個酒店及精品 辦公區(qū)、1個 觀光區(qū)。除地下室外，每個區(qū)被2層完整的設(shè)備、避難層 分開。高大中庭空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)：中庭的相關(guān)

2、技術(shù)要求：所有中庭均為 人員活動區(qū)，需要保證底部人員活動區(qū)的基 本舒適性；在 人員活動區(qū)以上的大部分空間可以不考慮溫 濕度需求；需 要防止外幕墻結(jié)露；供暖季應(yīng)盡量減少室內(nèi) 高大空間的溫 度梯度；中庭需要考慮排煙系統(tǒng)確保人員安 全。中庭空調(diào) 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計：夏季工況：A.中庭底部外側(cè)周邊區(qū)風(fēng)機(jī)盤管 系統(tǒng)； 運行時，優(yōu)先 使用系統(tǒng)C; B.中庭底 部內(nèi)側(cè)設(shè)置的 全空氣空調(diào)系統(tǒng)；C.本區(qū)辦公室 排風(fēng)首先排入 中庭（對中庭 進(jìn)行降溫），再經(jīng)熱回收新風(fēng)；機(jī)組后排至室 外的溢風(fēng)系統(tǒng)。冬季工況：A.中庭底部外側(cè)周邊區(qū)風(fēng)機(jī)盤管 系統(tǒng)；B.中庭底部內(nèi)側(cè)設(shè)置的全空氣空調(diào)系統(tǒng)； D.中庭底部 設(shè)置的地板輻 射熱水供暖

3、系統(tǒng)；E中庭外幕墻設(shè)置的翅片散 熱器加熱系統(tǒng)。中庭翅片散熱 器的應(yīng)用：目的：對外幕 墻表面加熱，保證外幕墻的內(nèi)表面不會結(jié)露； 阻斷冷空氣的 下沉，減小室內(nèi)空氣對流，減弱中庭室內(nèi)的溫度分層現(xiàn)象。外幕墻典型構(gòu)造示意翅片散熱器系統(tǒng)平面布置示意技術(shù)難點：沿 外幕墻安裝，由于外形的限制，使用雙管系 統(tǒng)對美觀影響 比較大，因此最終使用了單管串聯(lián)的系統(tǒng)形式，單管串聯(lián) 長度達(dá)到100m,因此流量大，管路粗；要確保系統(tǒng)前后端的散熱基本均勻；散熱量要求600W/米。前端水溫比較高，適當(dāng)減少散熱器片數(shù)；后端水溫降低，增加散熱器片數(shù)。物理模型：數(shù)學(xué)模型：采 用RNG k- 湍流模型；空氣為理想氣體，且 不可壓縮；不

4、考慮滲透風(fēng)的影響；對流方程采用耦合求解； 考慮重力和浮 升力的影響；夏季工況打開太陽輻射模型。工況介紹：結(jié)果：1.辦公室排風(fēng)的再利用對中庭熱環(huán)境的溫度控制有一定節(jié)能作用；2.翅片系統(tǒng)在滿足幕墻內(nèi)表面防結(jié)露要求的同時，作為中庭采暖季 的補充供熱手段，效果明顯。 中庭排煙系統(tǒng)設(shè)計：排煙系統(tǒng)設(shè)計原則：1.按現(xiàn)行國家規(guī)范和上海市防排煙規(guī)程的要求設(shè)置排煙系統(tǒng)并計算排煙量；2.根據(jù)消防性能 化分析，28區(qū)每個中庭排 煙量為220000CMH ; 1區(qū)中庭的排煙量為110000CMH。同時設(shè) 置不小于50%非煙量的補風(fēng)系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)均 為獨 立設(shè)置，機(jī)械 補風(fēng)系統(tǒng)則利用平時空調(diào)系統(tǒng)的管道兼用。 給排水系統(tǒng)介

5、紹：給水系統(tǒng)：上海中心大廈 生活給水系統(tǒng)的最大日用水量 5255m3/d ,其 中市政自來水 4184m3/d、非傳統(tǒng)水1033m3/d ;最大日最 大小時用水量 557m3/h ,其中市政自 來水514m3/h、非傳 統(tǒng)水43m3/h o生活給水系統(tǒng)采用高位水箱重力供水減壓 閥減壓的供水 方式，局部高位水箱重力供水壓力不足的樓層采用變頻泵 組加壓供水。高位水箱進(jìn)水由生活、消防合 用水 泵逐級轉(zhuǎn)輸提升。水泵啟閉由對應(yīng)高位水箱的液位控制，多臺并聯(lián)運行水泵的啟閉由對應(yīng)高位水箱的多級液位分別控制。市政自來水經(jīng)設(shè)于地下 5層過濾設(shè)備過濾 并添加長效消毒劑 后，儲存在地下5層生活、消防合用儲水池。自來水

6、過濾所需水壓由市政自來水水壓提供。由于上海中心大廈采用生 活、消防合用供水方式，地下室部分儲水池和部分高位水 箱為生活、消防合用水池。為保證生活給水 系統(tǒng)供水安全，上海市衛(wèi)生部門要求生活、消防合用水池 的儲水周期不 應(yīng)大于24h ,并在所有生活給水系統(tǒng)的水箱設(shè) 置水箱消毒器，酒店區(qū)域供水系統(tǒng)的水箱、水泵由水管上 加設(shè)紫外線消 毒裝置。主要建筑功能用水定額見表1,給水、高壓消防供水系統(tǒng)見 圖1 ,給水系統(tǒng)豎向分區(qū) 見表2。熱水系統(tǒng)： 公共衛(wèi)生間、小型廚房、租戶區(qū)等采用容積式電熱水器提 供熱水。酒店 客房、酒店后勤、物業(yè)后勤的生活熱水采用 集中供水方式，機(jī)械循環(huán)，其系統(tǒng)豎向分區(qū)與給水系統(tǒng)相 同。熱

7、源為鍋 爐房提供的蒸汽，酒店客房熱水另由大樓熱 回收系統(tǒng)提供 冷水預(yù)熱的熱源。熱水由容積式熱交換器制 備。排水系統(tǒng)：污、廢水排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)室外 為雨污分流、室內(nèi)為污廢分流的排水體制。室內(nèi)污水直接 排至室外生活污水排水系統(tǒng)，82層以上樓層廢水，排至66層中水處理機(jī)房，82層以下廢水排至地下 5 層中水處理機(jī) 房。地上部分采用重力排放，地下室排水由 集水井和潛水泵壓力排放。酒店、辦公等不同功能分區(qū)的排水系統(tǒng)，以及生活排水、 廚房排水、機(jī)房排水等不同水質(zhì)的排水系統(tǒng)，均設(shè)置獨立 的排水立管承 接樓層支管排水。所有衛(wèi)生間排水均設(shè)有器 具通氣管。污、廢水排系統(tǒng)分區(qū)見表 3。雨水排水系統(tǒng)：塔樓屋面雨水

8、系統(tǒng)采用87斗排水系統(tǒng)，設(shè)計重現(xiàn)期 10年， 排水系統(tǒng)與溢流的合計重現(xiàn)期為100年，溢流形式為溢流 口, 塔樓雨水系統(tǒng)在66層設(shè)有減壓水箱，減壓水箱兼做雨 水回 用系統(tǒng)的收集水箱。當(dāng)66層雨水收集、回用系統(tǒng)的雨 水收 集水箱滿水時，雨水通過66層雨水溢流槽內(nèi)的 87型雨水 斗及雨水立管，經(jīng)雨水消能池排至室外雨水系統(tǒng)。表2給水系統(tǒng)豎向分區(qū)表3污、廢水排水 系統(tǒng)分區(qū)裙房屋面雨水 系統(tǒng)采用虹吸式屋面雨水系統(tǒng)，設(shè)計重現(xiàn)期20年，排水系統(tǒng)與溢流的合 計重現(xiàn)期為100年，溢流形式 為溢 流管道系統(tǒng)，溢流管道系統(tǒng)也采用虹吸式雨水系統(tǒng)。裙房屋面雨水排至地下5層雨水收集、處 理系統(tǒng)。當(dāng)?shù)叵?5層雨水 調(diào)節(jié)池滿水

9、時，通過 BA控制管路上電動閥的啟閉，切換雨水系統(tǒng)的排水走向，關(guān)閉雨水收集水箱進(jìn)水，通過 排放管路 排至室外雨水系統(tǒng)。為防止雨水排 水系統(tǒng)所帶動能對室外雨水排水系統(tǒng)的破壞， 有效排除雨水 系統(tǒng)內(nèi)的空氣，沿建筑四周在地下1層共設(shè)5座雨水消能、排氣池，用于消除雨水的動能和排氣。采用CFD計算機(jī)模擬方法，模 擬、校核雨水消能、排氣池的消能、排氣效果。室外場地雨水以及雨水收集系統(tǒng)中多余的雨水、雨水溢流 等由室外雨水 管道排至周邊市政雨水管。綠色建筑與非傳統(tǒng)水利用：綠色建筑上海中心大廈 力求打造超高層綠色建筑，具設(shè)計目標(biāo)是達(dá) 到國家標(biāo)準(zhǔn) 綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50378-2006 )(新 版2014

10、)星設(shè)計標(biāo)識和運營標(biāo)識，以及 美國LEED-CS專業(yè) 而言，設(shè)計階段，只要達(dá)到國家綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)綠 色建筑三星設(shè) 計標(biāo)識中節(jié)水與水資源利用章節(jié)控制項、一 般項的相關(guān)規(guī) 定，也就基本符合 LEED-CS資源利用的相關(guān) 要求。對于公 共建筑，綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)水與水資源 利用章節(jié)共有控制項5項、一般項6項、優(yōu)選項1項，三 星設(shè)計標(biāo)識要求控制項達(dá)標(biāo) 5項、一般項達(dá)標(biāo) 5項，上海 中心大廈控制 項5項、一般項6項、優(yōu)選項1項均達(dá)標(biāo)。本項目已于2012年7月獲得綠色建筑三星設(shè)計標(biāo)識、2010年5月獲得LEED-CS金獎預(yù)認(rèn)證證書。非傳統(tǒng)水利用：上海中心大廈 收集了屋面雨水和生活廢水作為中水水源， 兩

11、類不同水質(zhì) 的原水經(jīng)各自的處理設(shè)施分別處理后，作為 中水用于除酒 店客房外的其他所有中水用水場所，包括沖 廁、綠化澆灌、水景補水、道路沖洗等，并預(yù)留部分中水供周邊陸家嘴 地區(qū)市政綠化澆灌之用。同時，為充分利用 水的勢能，在66層設(shè)有雨水及廢水處理機(jī)房，分別收集、 處理塔樓屋面 雨水和82層以上樓層的生 活廢水，處理后的 中水供給3282層樓層使用。在地下 5層設(shè)有1座廢水處 理機(jī)房和3座雨水處理機(jī)房，分別收集、 處理82層以下樓 層的生活廢水 和裙房屋面雨水，處理后的中水供大樓31層地下5層樓層使用。非傳統(tǒng)水水量平 衡見圖2。圖2 非傳統(tǒng)水水量平衡用水器具：為保證節(jié)水效 果，所有用水場所均采用

12、符合國家標(biāo)準(zhǔn)的節(jié) 水型衛(wèi)生器具。在保證節(jié)水效果的同時，為保證高標(biāo)準(zhǔn)辦 公和酒店客房 的使用感受，商業(yè)、辦公區(qū)的控制水壓為 0.15Mpa、酒店客房為0.275Mpa ,深感既要控制用水點的 水壓，保證用 水器具的節(jié)水效果，又要滿足高標(biāo)準(zhǔn)酒店用 水舒適性的要 求是一個值得研究、探討的課題。水表計量：除市政進(jìn)水管 上設(shè)置總水表計量，建筑內(nèi)部不同功能供水 管、不同供水 區(qū)域供水總管等均設(shè)置遠(yuǎn)傳式水表計量。綠化節(jié)水灌溉：室外場地綠化 采用微噴、滴灌方式，垂直綠化墻采用滴灌 方式。消防系統(tǒng)設(shè)計介紹:消防滅火系統(tǒng)配置：上海中心大廈 內(nèi)設(shè)有室外消防給水系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓給水 系統(tǒng)、自動噴 水滅火系統(tǒng)、幕墻玻璃

13、冷卻系統(tǒng)、水噴霧滅 火系統(tǒng)、大空間射水滅火裝置、大空間灑水滅火裝置、 IG541氣體滅火系統(tǒng)、高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)等滅火設(shè)施。各類場所消防設(shè)施配置見表.4,水滅火系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)見表 5。整個建筑按同時由現(xiàn) 1次火災(zāi)設(shè)計。消防供水系統(tǒng)：上海中心大廈 水滅火系統(tǒng)采用帶轉(zhuǎn)輸泵轉(zhuǎn)輸?shù)纳?、消?合 用的高壓供 水系統(tǒng)。各分區(qū)消防用水由各區(qū)的高位水箱重力供水，除塔冠區(qū)為臨高壓系統(tǒng)，由消防主泵供水。在地下5層設(shè)有1234m3生活、消防合用水池（含 1次滅 火全部室 內(nèi)消防用水量680m3）;在20層、50層、83層和116層設(shè) 生活、消防合用水箱各1座（分成2格），含消防用水 200m3; 128層設(shè)35

14、m3屋頂消防水箱4座。轉(zhuǎn)輸泵 采用逐 級轉(zhuǎn)輸方式，轉(zhuǎn)輸泵組為生活、消防合用（見圖 1）,轉(zhuǎn)輸 泵根據(jù)生活、消防轉(zhuǎn)輸流量不同，采用 3用1備或4用1備 在聯(lián)動控制上分為平時與消防 2種工況。平時工 況下，所 有轉(zhuǎn)輸泵被視作具有生活轉(zhuǎn)輸泵功能，水泵的開啟數(shù)量由上一級水箱的液位控制。當(dāng)生活、消防合用水箱的水位低于消防警戒水位而可能動用消防儲水時，向控制中心報警。在 消防工況下，所有轉(zhuǎn)輸泵均被視作消防轉(zhuǎn)輸泵，但轉(zhuǎn)輸泵 的開閉及開啟數(shù)量仍由上一級生活、消防合 用水箱的液位 控制，轉(zhuǎn)輸泵根據(jù)水箱液位高低逐臺開啟。 如果火勢得到 控制，消防用水小于轉(zhuǎn)輸泵的轉(zhuǎn)輸水量，當(dāng) 水箱達(dá)到滿水 位時，允許本級的轉(zhuǎn)輸泵自

15、動關(guān)閉。為保證 液位控制的安 全可靠，每個水箱的液位控制都采用2套不同工作原理的 液位控制系統(tǒng)，且2套控制系統(tǒng)互為備用， 控制中心能手 動切換并監(jiān)控。所有轉(zhuǎn)輸泵均按消防泵的技 術(shù)要求選型，供電也按消防供電要求配備。生活、消防合 用水箱的由水 管按生活、消防功能獨立設(shè)置，消防由水管 上設(shè)倒流防止 器。高壓供水系統(tǒng)的消防箱內(nèi)按鈕和自動噴 水滅火系統(tǒng)報 警閥組上的壓力開關(guān)用作判斷消防工況的依 據(jù)，臨高壓系 統(tǒng)的消防箱內(nèi)按鈕和自動噴水滅火系統(tǒng)報警 閥組上的壓力 開關(guān)，可以直接啟動消防泵和噴淋泵。由 TOC o 1-5 h z 于上海中心大廈建筑高度高，需要多級消防轉(zhuǎn)輸，采用 生 活、消防合 用供水的常

16、高壓供水，并允許轉(zhuǎn)輸泵根據(jù)水箱液位啟閉的 生活、消防聯(lián)動供水技術(shù)，極大地簡化了消防聯(lián)動控制，體現(xiàn)了簡單即可靠的法則，有效提高了系統(tǒng)的安全度。消火栓給水系統(tǒng)：消火栓系統(tǒng)在110層以下采用高位水箱高壓供水，110層及以上采用臨時 高壓供水，詳細(xì)分區(qū)見表 6。每個大分區(qū)中， 當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)壓 力大于1.0Mpa ,采用減壓閥減壓細(xì)分成 2個 或3個子分區(qū)。自動噴水滅火系統(tǒng)： TOC o 1-5 h z 自動噴水滅火 系統(tǒng)設(shè)置于除游泳池、使用面積小于5m2衛(wèi)生問及不宜用 水撲救的設(shè)備用房外，凈空高度不大于12 m的所有場所。其中，樓層強(qiáng)、弱電間采用簡化的預(yù)作用自動噴水滅火系 統(tǒng)（見圖3）,三聯(lián)供、鍋爐房、

17、柴發(fā)機(jī)房等 采 用預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)，其他場所均采用濕式系統(tǒng)，自動噴水滅火 系統(tǒng)分區(qū)見表7。止匕外，每個建筑功能分區(qū)（約15層）有一個6070m凈空高度的空中休閑 層，該 空中休 閑層由內(nèi)、外2層玻璃幕墻分隔而成，并形成 獨立的防火 分區(qū)。為防止內(nèi)幕墻內(nèi)側(cè)的辦公、酒店區(qū)火災(zāi)蔓延至空中休閑層，在內(nèi)幕墻的內(nèi)側(cè)設(shè)有幕墻玻璃冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)由獨立的報警閥供水，噴頭采用特制的玻璃冷卻專用閉式噴頭。圖3樓層強(qiáng)電、弱電間 簡易預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)由于自動噴水 滅火系統(tǒng)報警閥及閥后管道都為枝狀管網(wǎng)，為提高報警閥組及閥后管道的供水可靠性，有 2種比較簡 單可 行的方法，其一是從自動噴水滅火系統(tǒng)供水主管接由

18、2組報警閥，每個防火分區(qū)分別從這 2組報警閥后管道引由 一路 供水，并在該防火分區(qū)形成環(huán)狀管網(wǎng)；其二是每組報警閥隔層供水，即一組報警閥向奇數(shù)樓層供水，另一組報 警閥向偶 數(shù)樓層供水，當(dāng)為失火樓層供水的報警閥失效時，其上、下相鄰 樓層的自動噴水滅火系統(tǒng)依然有效，為相鄰 樓 層人員的疏 散提供安全保證。兩種方法，前者更為安全、可靠，但報警 閥和水流指示器成倍增加，成本高；后者在 幾乎 不提高成本的前提下，可適度提高系統(tǒng)的安全度，上 海中心 大廈標(biāo)準(zhǔn)層的自動噴水滅火系統(tǒng)采用后者供水方案。水噴霧滅火系統(tǒng)：水噴霧滅火系 統(tǒng)設(shè)于三聯(lián)供機(jī)房、燃?xì)忮仩t房、柴油發(fā)電 機(jī)房，其中柴 油發(fā)電機(jī)房內(nèi)設(shè)有多臺柴油發(fā)電機(jī)

19、，水噴霧 滅火系統(tǒng)對每臺柴油發(fā)電機(jī)設(shè)置局部保護(hù)系統(tǒng)。由于機(jī)組 之間無防火隔 斷，為防止流淌火引發(fā)大面積的燃燒，控制 過火面積，在 機(jī)房另外設(shè)置了預(yù)作用自動噴水滅火系統(tǒng)， 該系統(tǒng)按中危 險n級噴水強(qiáng)度設(shè)計，以確保機(jī)房的控火效 果。消防應(yīng)急供水措施：消防應(yīng)急供水 措施包括建筑外部消防應(yīng)急供水和消防水箱 應(yīng)急供水措施。建筑外部消防 應(yīng)急供水措施：上海中心大廈在每層的核心 筒設(shè)有2根DN100專用消防供水立管（平時為空管 ），并 在每層設(shè)消火 栓（不配水龍帶和水槍），由消防車通過專用 水泵接合器向 專用消防管輸送泡沫混合液。在強(qiáng)調(diào)超高層 建筑的消防撲 救立足于室內(nèi)自救的同時，力圖提高外部消防支援能力。

20、消防水箱應(yīng)急供水措施：上海中心大廈除地 下5層設(shè)有1個生活、消防合用水池（儲存一次滅火所需全部室內(nèi)消防 用水量），共設(shè)有4個生活、消防合用水箱和 4 個屋頂消防水箱（設(shè)在 128層，每個35m3,合計140m3）, 每個水箱均儲有30min消防用水儲水量，且不小 于200m3?；馂?zāi)撲救時，為提高這些消防儲水的使用效率， 高位生活、 消防水箱之間設(shè)有重力供水的連通管，這些連 通管上設(shè)有 可在消防控制中心遠(yuǎn)程啟閉的電動閥門和現(xiàn)場 手動閥門。在消防控制中 心認(rèn)為必要時，可遠(yuǎn)程或手動將高一級水箱 內(nèi)的消防儲水 向低一級的水箱供水，該方案起到“類第二水 源”的功能。施工期間消防供水措施：超限高層具有 施

21、工周期長、施工人員多、施工材料多、可 燃物多的特點。為保證施工期間的消防供水，設(shè)計中考慮 利用B5、20、50、83、116、121層的消防生活合用 水箱（池）用作施 工期間的消防水源，在各區(qū)室內(nèi)消防供水系 統(tǒng)尚未施工完 成期間，分段采用帶穩(wěn)壓泵組穩(wěn)壓的臨時高 壓給水系統(tǒng)，配置施工用消火栓給水泵。同時，各級水箱 分別設(shè)置施工用消防轉(zhuǎn)輸水泵，向上一級高位水箱轉(zhuǎn)輸供 水。施工后期，當(dāng)一個常高壓供水區(qū)域的消防系統(tǒng)施工完 成后，將該區(qū) 域切換到常高壓消防供水系統(tǒng)。BIM在項目中的應(yīng)用BIM在上海中心大廈項目的應(yīng)用，建筑、結(jié)構(gòu)工種從初步設(shè)計階段開始建 模，機(jī)電工種從施工圖階段開始建模工作。 建筑給水排水

22、 設(shè)計中的BIM應(yīng)用主要包括協(xié) 同設(shè)計、管線 綜合和碰撞檢 測，使用范圍包括室內(nèi)外管道部分，同時也 為后期BIM在機(jī)電施工上的應(yīng)用 作準(zhǔn)備。BIM應(yīng)用于上海 中心大廈設(shè)計、施工的全過程。上海中心大廈 是目前中國在建的最高樓以及上海最高樓，其設(shè)計階段也是中國為數(shù)不多的400m以上高度的建筑。大 樓 的設(shè)計，需 要兼顧安全、綠色、功能性的要求，同時設(shè) 計、 科研團(tuán)隊又面臨系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)難度大、無現(xiàn)成工程案例可參考、缺少設(shè)計規(guī)范支撐、邊設(shè)計邊施工、設(shè)計周期短等諸多難題和挑戰(zhàn)。為解決諸多難題，設(shè)計、研究團(tuán)隊對超高層雨水系統(tǒng)消能技術(shù)、消防供水可靠性技術(shù)、生活消防合用系統(tǒng)聯(lián)動控制技術(shù)等500m以上超限高層

23、關(guān)鍵技 術(shù)進(jìn)行研究， 完成上海市科委研究課題：超高層綠色建筑雨水收集與 處理技術(shù)研究、上海中心大廈消防供水技 術(shù)可靠性研究。 2012年下半年，機(jī)電安裝 工作已全面啟動， 為應(yīng)對上海中 心 項目在機(jī)電安裝施工中材料及設(shè)備垂直運輸量大、施工 作業(yè)面狹窄、機(jī)電管線復(fù)雜的特點，提高機(jī)電設(shè)備安裝工 廠化、模塊化率，BIM技術(shù)在上海中心大廈項 目給排水設(shè)計 上作了 大量的研究、應(yīng)用與工程實踐。本段作者：歸 談純，節(jié)選自上海中心大廈給排水及消防 系統(tǒng)設(shè)計介紹。智能配電及控制系統(tǒng)設(shè)計：超高層建筑供 配電系統(tǒng)特點：供配電系統(tǒng)復(fù)雜、供配電關(guān)鍵節(jié)點多；供 配電系統(tǒng)可靠性要求高；有大量的重要保障性負(fù)荷，供電持續(xù)性要

24、求高；變電所分布廣，且上樓變電所一般無人值守；有分布式電源系統(tǒng)，如冷熱電三聯(lián)供、風(fēng)力發(fā)電等。超高層建筑對供配電智能控制的需求：關(guān)鍵配電設(shè)備或線路故障，通過智能監(jiān)控實現(xiàn)快速事故響應(yīng)，故障隔離并減少故障區(qū)域，并盡快恢復(fù)供電；對分布式上樓變電所實現(xiàn) 遠(yuǎn)程監(jiān)控；線路停電故障時備用應(yīng)急電源的快速響應(yīng)；對 分布式電源系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)度；供配電主要元器件電力運 行監(jiān)測,實現(xiàn)對電能質(zhì)量的提升；通過對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的 監(jiān)測，預(yù)判可能潛在的故障危害，防范和減 少故障發(fā)生率；通過對系統(tǒng) 和重要元器件的故障錄波監(jiān)測，為故障排除提 供決策依據(jù)；通過對設(shè)備和線路的用能檢測 和數(shù)據(jù)記錄，提供節(jié)電分析手 段；降低運行和勞務(wù)成本，

25、提高設(shè)備運行 壽命，提高效益。計算總負(fù)荷：39.8MW o供電電源和方式：兩路 110kV雙重 電源；兩臺40MVA主變。1+1模式：兩路電源同時供電、 同時使用，互為備用，任一進(jìn)線和主變失電，均確保大廈 正常使用。主 變安裝負(fù)荷密度：140.8VA/m2。建筑特點和供配電要求：上海市最高的 標(biāo)志性建筑，為主樓高度 632米的超高層建 筑，供電要求 必須絕對可靠。客戶功能定位高，有高級酒店和高端商業(yè)辦公、會議、重 要 IT機(jī)房等，供電負(fù)荷等級高，確保供電的連續(xù)性。超大的建筑體型，建筑總面積達(dá)56.8萬平米，負(fù)荷容量大，總計算負(fù)荷為39.8MW o建筑構(gòu)造復(fù)雜，設(shè)備層變配電站柱網(wǎng)和空間受到限制。

26、為滿足可在生能源利用的設(shè)計要求，設(shè)置2臺1060kW冷熱電三聯(lián)供發(fā) 電機(jī)組和塔冠的小容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)群（設(shè)備總?cè)萘考s300kWp） o供電電壓等級及 供電容量的確 定：根據(jù)上海市供電部門的最新要求供電電壓為110kV,雙重電源專路供電，主樓地下層設(shè)置110/10kV用戶變電站，設(shè)置兩臺110/10kV , 40MVA六氟 化硫絕緣主變 壓器，總?cè)?量為80MVA ,分列運行，任何一 路進(jìn)線或主變 失電時，仍 能確保大樓正常運行，滿足大樓的用戶可靠性 和持續(xù)性的供電要求。110/10kV用戶變電 站 由上海電力設(shè) 計院負(fù)責(zé)設(shè)計。 為確保大樓自身的防災(zāi)能力和規(guī)范要求，設(shè)置用戶應(yīng)急保障發(fā)電機(jī)組（4臺2

27、500kW） o為確保酒店和 高檔辦公用戶重要 設(shè)備對供電持續(xù)性的要求，預(yù)留7臺用戶備用發(fā)電機(jī)組位置。供電方式容量與金 茂、環(huán)球金融的比 較：供配電系統(tǒng)特點： 一.主要供配電設(shè)備及設(shè)備容 量：1.供配電系統(tǒng)采用兩級變（110/10kV、10/0.4kV）方式。2,地 下一層、地 下二層設(shè)置110/10kV變電和10kV總配電站， 地 下一至三層、各區(qū)設(shè)備層設(shè)置10/0,4kV分區(qū)配變電所。3.主 要設(shè)備容量：110/10KV變壓器：2臺，變壓器總裝機(jī)容量 80MVA ; 10/0.4KV變壓器：68臺，變壓器總裝機(jī)容量102.4MVA ; 10KV冷水機(jī)組：10臺，總裝機(jī)容量 9390KW;大

28、 樓應(yīng)急柴油 發(fā)電機(jī)：4臺，總裝機(jī)容量 10MW;酒店備用柴油 發(fā)電機(jī)：2臺，總裝機(jī)容量3.2MW;租戶備用柴油 發(fā)電機(jī)：5 臺，總裝機(jī)容量8MW;三聯(lián)供燃 氣發(fā)電機(jī)：2臺，總裝機(jī)容 量2.120MW ;風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)：1套（約300kWp ） o 4負(fù)荷統(tǒng) 計：一級負(fù)荷（含一級負(fù)荷中特別重要的負(fù) 荷）裝接容量為：31.7MW ;其中一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷 的裝接容量為：21.5MW。二級負(fù)荷裝接容量 為：12.8MW。三級負(fù)荷裝接容 量為：36.8MW o 1）二線二 變，任一路110kV線路或變壓器 故障時，仍能保障全樓的正常供電，考 慮了線路和變壓器冗余。2）應(yīng)急電源系統(tǒng)獨 立，旦線路獨

29、立豎井敷設(shè)，可靠性高， 便于應(yīng)急電源系統(tǒng) 維護(hù)。3）特別重要負(fù)荷分級控制，以 應(yīng)對 發(fā)電機(jī)運行故障。4）供配電系統(tǒng)實現(xiàn)有效監(jiān)控，便于負(fù)荷調(diào)度 和監(jiān)管。5）10kV配電線路按全 冗余設(shè)計，任何一條傳輸線路 故障都能確保 全負(fù)荷供電。6）至分區(qū)兩路10kV線路分別獨立 豎井敷設(shè)，避免因火災(zāi)或 機(jī)械破壞。7）所有10kV線路均采用最新耐火電纜。8)設(shè)置全面的線路供電參數(shù)和開關(guān)故障監(jiān)測，為分析 故障機(jī)理提供理想的平臺。其他設(shè)計要點：設(shè)置全面和完 善的供配電電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)需對 10kV配 電開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，因此要求系統(tǒng)具備高可靠性、高穩(wěn) 定性，通信鏈 路和關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)有冗余，故障錄波間隔能滿 足毫秒

30、級，具 備完善的故障記錄和分析診斷能力。用戶應(yīng)急和備用發(fā)電機(jī)組與市電切換采用可靠的PC級雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS,確保任何情況下發(fā)電與市電不會并列運行。對電氣設(shè)備選 型均有諧波控制要求，并在分區(qū)變電所設(shè)置調(diào)諧裝置，諧 波較為集中區(qū)域，如各分區(qū) 10/0.4kV變電所、 動 力控制中心，設(shè)置有源濾波裝置，所有配電干線均設(shè)置諧波監(jiān)測裝置。110/10kV供配電系統(tǒng)主接線：系統(tǒng)聯(lián)鎖關(guān)系：1.K1、K2、K3開關(guān)聯(lián)鎖，K4、K5、K6聯(lián)鎖聯(lián)鎖，平時K2、K5斷開。2.1#線路故障或B2變壓器故障檢修 時，斷開 K1、K4,接通K2、K5,恢復(fù)全樓供電。3.2#線路故障或B2 變壓器故障檢 修時，斷開K

31、3、K6,接通K2、K5,恢復(fù)全樓 供電。4.K1和K7, K3和K8平時可并機(jī)運行，當(dāng) MD1(MD4)10kV母線失電時，對應(yīng)三聯(lián)供發(fā)電機(jī)組并機(jī)解 列。說明: 一.任何一路電源失電或變壓 器檢修時，均能滿足大樓全負(fù) 荷 供電。二.兩路電源均失電 時，投入應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，確保 所有 特別重要負(fù)荷的供電。三.設(shè)置兩臺10kV/1.06MW 燃?xì)?冷熱 電三聯(lián)供內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組，與大樓 10kV內(nèi)部并網(wǎng)，并避 免向 市電網(wǎng)的逆向饋電（并網(wǎng)非逆送）。白天發(fā)電，晚上停機(jī)。 燃?xì)?發(fā)電機(jī)并機(jī)簡圖：1#、2#市電與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)并機(jī)系統(tǒng)：智能配電與控 制系統(tǒng)設(shè)計：電力綜合管理系統(tǒng)構(gòu)架： 110/10kV應(yīng)急電源的系 統(tǒng)控制：分區(qū)變電所系統(tǒng)控制：主控層架構(gòu)圖：上海中