巴林世貿(mào)中心_第1頁
巴林世貿(mào)中心_第2頁
巴林世貿(mào)中心_第3頁
巴林世貿(mào)中心_第4頁
巴林世貿(mào)中心_第5頁
已閱讀5頁,還剩16頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

/巴林世貿(mào)中心簡介———————————————————————————————————————●100巴林第納爾兌換2195.6元人民幣;巴林第納爾在中國不能兌換和流通。一般兌換價格約為:1巴林第納爾=18元~20元人民幣?!瘛景土质蕾Q(mào)中心】巴林世貿(mào)中心位于首都麥納麥的費薩爾國王大道,可以一覽無遺地欣賞巴林灣景色。巴林世貿(mào)中心主體包括兩座50層的雙子塔,底部是一個三層的基座,其兩座三角形的大廈高度達240米。在兩座大廈之間設(shè)置了水平支持的3座直徑29米的風(fēng)力渦輪。風(fēng)帆一樣的樓體形成兩座樓之前的海風(fēng)對流,加快了風(fēng)速。風(fēng)力渦輪預(yù)計能夠支持大廈所需用電的11%-15%。巴林世界貿(mào)易中心于2004年破土動工,2008年4月10日完工。綜合本地主要英文傳媒(2008年)11月27日消息,巴林世界貿(mào)易中心大廈榮獲芝加哥高層建筑和城市住區(qū)理事會(CHICAGO-BASEDCOUNCILONTALLBUILDINGANDURBANHABITAT)評定的2008年度中東北非地區(qū)高層建筑最佳獎?!瘛景土质蕾Q(mào)中心設(shè)計師】南非肖恩·奇拉肖恩·奇拉(ShaunKilla),巴林世貿(mào)中心是他實現(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(2010年)38歲的奇拉在中東地區(qū)以設(shè)計摩天大樓聞名,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)計師,他的夢想就是讓節(jié)能建筑成為世界主流。巴林世貿(mào)中心設(shè)計師簡介巴林世貿(mào)中心由兩座外觀完全相同的塔樓組成,雙子塔高240多米共50層,平面為橢圓形,外形呈帆狀,線條流暢,具有強烈的視覺震憾力,深綠寶石色的玻璃和白色的外表皮使大廈與周邊沙漠景觀和海上風(fēng)光融為一體。風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計設(shè)計師在雙塔之間16層(61m)、25層(97m)和35層(133m)處分別設(shè)置了一座重達75噸的跨越橋梁,三個直徑達29m的水平軸風(fēng)力發(fā)電渦輪機(圖6-7)和與其相連的發(fā)電機被固定在這三座橋梁之上。完工時間為2008年4月。巴林世貿(mào)中心:巴林世貿(mào)中心卻成功地將大型風(fēng)機集成進建筑中,可稱為風(fēng)能建筑一體化的典范之作。巴林位于波斯灣西南部,介于卡塔爾和沙特阿拉伯之間,屬于熱帶沙漠氣候,夏季炎熱潮濕。在巴林王國麥納麥市中心的中央商務(wù)區(qū),俯瞰著阿拉伯灣的,是2座傳統(tǒng)阿拉伯“風(fēng)塔”形狀的塔樓,這就是2008年4月完工的巴林世貿(mào)中心。塔樓像一對風(fēng)帆,優(yōu)雅地迎接著從海面持續(xù)不斷吹來的海風(fēng),超越時空,自成風(fēng)范。巴林世貿(mào)中心耗資9600萬美元(耗資3500萬巴林第納爾,約7億元人民幣),總建筑面積120961平方米,除設(shè)置有辦公空間和商務(wù)設(shè)施外,還有酒店、商場、咖啡屋、飯館和健身俱樂部,并設(shè)有1700個停車位。巴林世貿(mào)中心由兩座外觀完全相同的塔樓組成,雙子塔高240多米,共50層,平面為橢圓形,外形呈帆狀,線條流暢,具有強烈的視覺震撼力,深綠寶石色的玻璃和白色的外表皮使大廈與周邊沙漠景觀和海上風(fēng)光融為一體。更令人矚目的,是在50層、高240米的辦公塔樓之間安裝了3臺水平軸發(fā)電風(fēng)車,使世貿(mào)中心成為世界上首先為自身持續(xù)提供可再生能源的摩天大樓。這3臺發(fā)電風(fēng)車每年約能提供1200兆瓦時(120萬度)的電力,大約相當(dāng)于300個家庭的用電量。發(fā)電風(fēng)車滿負荷時的轉(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)電機以每分鐘1500轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速運行發(fā)電。設(shè)計的最佳發(fā)電狀態(tài)在風(fēng)速15-20米/秒時,約為225千瓦。風(fēng)機轉(zhuǎn)子的直徑為29米,是用50層玻璃纖維制成的。在風(fēng)力強勁,或需要轉(zhuǎn)入停頓狀態(tài)時,翼片的頂端會向外推出,增加了轉(zhuǎn)子的總力矩,達到減速目的。風(fēng)機能承受的最大風(fēng)速是每秒80米,能經(jīng)受4級颶風(fēng)(風(fēng)速每秒69米以上)。巴林世貿(mào)中心是不是稱得上“以可持續(xù)能源供電”呢?抱歉,還差得很遠。這3臺風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電力只相當(dāng)于世貿(mào)中心所需能量的11-15%。風(fēng)力發(fā)電機在160米高空放置到兩棟塔樓之間,也是有史以來的第一次。兩座三角形的大廈高度為240米,底部是一個三層的基座。每一座大廈都有34層的辦公空間和第42層的觀景平臺。大廈的外觀顯然是海洋風(fēng)格的,看上去就像彎曲的風(fēng)帆,停靠在陸地上,也像是一塊破碎的藍色玻璃尖。為了結(jié)合進再生能源解決方案,在兩座大廈之間設(shè)置了水平支持的3座直徑29米的風(fēng)力渦輪。風(fēng)帆一樣的樓體形成兩座樓之前的海風(fēng)對流,加快了風(fēng)速。風(fēng)力渦輪預(yù)計能夠支持大廈所需用電的11%到15%。

基座部分容納了一座已建商場的擴建部分。三層帶屋頂?shù)耐\噲鲆苍O(shè)置在基座中,地下室則提供了更多的停車位和服務(wù)設(shè)施。巴林世貿(mào)中心風(fēng)能發(fā)電的秘密風(fēng)能摩天——讓建筑學(xué)會捕捉風(fēng)風(fēng),無色無味,卻是一種爆發(fā)力驚人的能源。有人做過測試,颶風(fēng)能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)爆發(fā)出一千萬馬力(即750萬千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率。早在18世紀之初,歐洲曾經(jīng)發(fā)生過一次橫掃英法兩國的颶風(fēng),吹毀800座民宅、400座風(fēng)力磨坊、100座教堂和400多條帆船,25萬株大樹連根拔起,風(fēng)力之強悍可想而知。據(jù)科學(xué)家保守估算,地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,幾乎是目前全世界水力發(fā)電總量的十倍,而全世界每年燃燒煤所獲得的總能量,只相當(dāng)于地球可利用風(fēng)力能量的三分之一。

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,但最近此地引發(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(約7億元人民幣)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,如今雄踞巴林王國麥納麥市中心的中央商務(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,強健有力,傲岸于蔚藍色的阿拉伯灣。節(jié)能建筑的開發(fā)之路,巴林世貿(mào)中心率先邁出了腳步。這是人類建筑史上的一個重要里程碑,是地球可再生能源的一次成功的重大嘗試。千里之行始于夢想行走在巴林王國首都麥納麥的中央商務(wù)區(qū),只需稍稍抬頭,就能看見巴林世貿(mào)中心那雙塔之間凌空飛架的三座水平軸發(fā)電風(fēng)車。這三座風(fēng)能渦輪機的安裝費用為100萬巴林第納爾,每年約提供1300兆瓦時(130萬度)的電力,相當(dāng)于200萬噸煤或者600萬桶石油的發(fā)電量,供300個普通家庭一年之用。風(fēng)力葉輪日夜不停旋轉(zhuǎn),不帶來任何環(huán)境污染,似在提醒所有把渴望目光投向中東地區(qū)的石油消耗者:地球上其實還有更環(huán)保、更適宜生存的能源獲取方式亟待我們?nèi)ラ_發(fā)。對于肖恩·奇拉(ShaunKilla)來說,巴林世貿(mào)中心是他實現(xiàn)夢想的第一步,也是最具發(fā)展意義的關(guān)鍵一步。現(xiàn)年38歲的奇拉在中東地區(qū)以設(shè)計摩天大樓聞名,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)能環(huán)保技術(shù)融入現(xiàn)代建筑是最能激發(fā)我設(shè)計熱情的事業(yè)。我不是要把巴林世貿(mào)中心做成一個特例,而是要讓它成為一個概念的示范。”隨著全球不可再生資源的不斷消耗,能源危機猛然敲響了人類的生存警鐘,奇拉的這個示范顯然是世界各國樂于接受的。有了巴林世貿(mào)中心這個風(fēng)能摩天大樓的成功案例,風(fēng)能——這種可再生、無污染且儲量巨大的能源,更能激發(fā)天下有識之士的信心,才好各展才智,開發(fā)利用,減少二氧化碳之類溫室氣體的排放,保護人類賴以生存繁育的地球。第一座捕捉風(fēng)的摩天大樓肖恩。奇拉并不是第一個將風(fēng)能引進建筑技術(shù)的人,卻是第一個成功實現(xiàn)摩天大樓與風(fēng)能技術(shù)完美結(jié)合的人。一般情況下,風(fēng)力達到3級就具備利用價值了,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)電機組,當(dāng)風(fēng)速每秒為9.5米時,機組的輸出功率為55千瓦;當(dāng)風(fēng)速每秒8米時,功率為38千瓦;風(fēng)速每秒為6米時,功率降至16千瓦;而風(fēng)速為每秒5米時,則只有9.5千瓦,降幅相當(dāng)明顯。風(fēng)愈大,經(jīng)濟效益愈大。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塞風(fēng)谷的原因??墒牵胬龅膮s恰恰相反,他要把風(fēng)力發(fā)電機帶入鬧市,帶進人類居住的家園!奇拉選擇巴林作為第一座風(fēng)力大樓的建造地,于地利方面是多有考量的。他本是一個資深的航海好手,曾花了四年時間潛心研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù),對風(fēng)向的判斷很有經(jīng)驗。2003年11月他第一次來到巴林麥納麥,就憑著水手的敏感,發(fā)現(xiàn)這里是一個建造風(fēng)力節(jié)能型大樓的絕佳之地。麥納麥是巴林最大的城市,人口約有150萬,占巴林總?cè)丝诘慕姆种?,位于波斯灣中段,巴林島的東北角。麥納麥是海灣地區(qū)重要的金融中心和港口貿(mào)易中轉(zhuǎn)站,享有“波斯灣明珠”的美譽。每天早上熱帶的太陽升起,麥納麥地區(qū)的熱空氣就開始受熱上升,形成大范圍的低氣壓區(qū),將附近海面的冷空氣吸過來進行補充,便形成循環(huán)無窮的海風(fēng)資源,市區(qū)內(nèi)每天超過60%的時間都有相當(dāng)可觀的風(fēng)在四處游走。奇拉選擇麥納麥作為風(fēng)能建筑的實踐之地,可謂慧眼獨具。挑戰(zhàn)風(fēng)能建筑的設(shè)計理念設(shè)計巴林世貿(mào)中心,奇拉不是簡單的在院子里插上幾根風(fēng)力發(fā)電機,他想要實現(xiàn)一種純粹意義上的風(fēng)能建筑,要將風(fēng)能與建筑完美的結(jié)合起來,只有這樣才能在性質(zhì)上把巴林世貿(mào)中心定義為一座風(fēng)能建筑。巴林世貿(mào)中心的設(shè)計圖樣是古典與現(xiàn)代結(jié)合的產(chǎn)物,借鑒了阿拉伯傳統(tǒng)建筑講究雙塔并立的基本外形,兩座風(fēng)格明快的三角形建筑比肩,共舉三道風(fēng)力發(fā)電機的橫梁,橫梁上依次安置三座風(fēng)力機葉輪,以最簡單直接的方式將雙塔融為一體。這種毫不花俏的手法,既彰顯了阿拉伯地區(qū)的傳統(tǒng)文化風(fēng)格,又引入了現(xiàn)代建筑的節(jié)奏層次。一眼望去,巴林世貿(mào)中心立于水邊,柔美中不失鋒芒,整體造型時尚感強烈,前衛(wèi)風(fēng)格呼之欲出。不過,將風(fēng)力發(fā)電機與建筑本身結(jié)合起來畢竟是一種前所未有的設(shè)計理念,自然會遇到前人從未遇過的設(shè)計與實施難度。擺在奇拉的面前的風(fēng)力能源設(shè)計難題主要有兩大方面。首先是雙塔之間的風(fēng)力發(fā)電機葉輪設(shè)計遭遇挑戰(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)進行適時轉(zhuǎn)向。而奇拉的設(shè)計采用橫梁托載方式,將旋轉(zhuǎn)葉輪固定在水平位置上,固定之后便不能再動,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長的正面迎風(fēng)狀態(tài),相應(yīng)的電能產(chǎn)量也會降低。第二個難題是奇拉在設(shè)計中將三個風(fēng)力葉輪從50層樓的高空依次擺放,三個風(fēng)力葉輪的位置處于不同的水平面上。這種設(shè)計保證了世貿(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,位置越高的葉輪旋轉(zhuǎn)理論上的運轉(zhuǎn)速度越快。這對于建造廠商來說是無法接受的,因為三個風(fēng)力葉輪必須保持同一標準的旋轉(zhuǎn)速度,否則高層旋轉(zhuǎn)速度越快的葉輪耗損速度也越快。是放棄理念,還是堅持到底?奇拉面臨艱難的選擇。捕捉風(fēng)的竅門“既然葉輪不能隨風(fēng)轉(zhuǎn)動,為什么不讓把風(fēng)抓過來?”選擇堅持到底的奇拉開始在樓體設(shè)計上展開奇思妙想。首先是引入坡面流線型的三角大樓設(shè)計,這樣可以利用氣流原理,將更多高處的氣流引導(dǎo)向低處,同時降低高位風(fēng)力機的御風(fēng)強度,且將更多的風(fēng)力傳輸給低位的風(fēng)力機使用。經(jīng)過精確的計算和氣流模擬,這套設(shè)計最終可以確保三座風(fēng)力機保持大體相同的運轉(zhuǎn)速度,制造的電能也保持在同一標準內(nèi)。其次,在這個基礎(chǔ)上,奇拉還要尋找解決風(fēng)向問題的方案。因為風(fēng)力決定發(fā)電量,風(fēng)力機若無法保持足夠時長的正面風(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)力機的時候,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)力機形成正面的氣流沖擊,讓葉輪保持旋轉(zhuǎn)速度。經(jīng)此實驗,奇拉更有理由相信地面建筑完全能夠掌控風(fēng)行走的方向,無論風(fēng)從哪個方向吹過來,巴林世貿(mào)中心的兩座樓體都能將風(fēng)進行引導(dǎo)利用,化作強度更高的風(fēng)力來帶動風(fēng)力機。排除安全隱患將巨大的風(fēng)力機安裝在市區(qū)內(nèi)最繁華的商業(yè)中心地帶,安全問題是設(shè)計師最不能忽視的問題。巴林世貿(mào)中心的基座是一個大型的購物商城,商城上面則是高級商務(wù)寫字樓。直徑長達29米的三座風(fēng)力葉輪在高空旋轉(zhuǎn),底下車水馬龍,人流不斷,一旦出現(xiàn)葉片意外折斷脫落情況,或者遭遇極端惡劣的狂風(fēng)天氣,使橫梁不堪重負,其危害之大,顯而易見。解決葉片折斷脫落問題的最佳辦法是在每一個葉輪內(nèi)都嵌套鋼筋鏈條,除此之外,奇拉的工程設(shè)計團隊考慮到風(fēng)力機的一個最大的安全隱患:共振。共振是指一個物理系統(tǒng)在其自然的振動頻率(所謂的共振頻率)下趨于從周圍環(huán)境而吸收更多能量的趨勢。重達11噸的風(fēng)力葉輪平均每分鐘運轉(zhuǎn)38次,承載風(fēng)力機的橫梁便同時產(chǎn)生相應(yīng)的震動,假若橫梁與風(fēng)力葉輪的震動頻率相同,可怕的共振作用就會產(chǎn)生。因為共振是作用體雙方互相累計增加的一個過程,一旦橫梁與風(fēng)力機產(chǎn)生共振,二者的震動都會越演越烈,從輕微的晃動積累成為劇烈震動,直至橫梁斷裂。為了避免共振,工程設(shè)計團隊制作了精密的模型,并模擬了199種不同氣候的強度氣流,分別測算了在每一種氣候條件下葉輪的震動頻率。在這個測算基礎(chǔ)之上,他們建造出了震動頻率遠遠高于風(fēng)力機的橫梁,最大程度地避免共振帶來的風(fēng)險。解決了共振問題之后,在進行風(fēng)洞測試的時候,工程師們又發(fā)現(xiàn)了另一個潛在的危機:氣流偏轉(zhuǎn)對風(fēng)力葉輪的惡劣影響。這個情況是由氣流造成的,因為沖向風(fēng)力葉輪的氣流有時候會突然加速或者更改流向,葉輪收到巨大的慣性影響,導(dǎo)致風(fēng)力葉片發(fā)生偏轉(zhuǎn),并極有可能擊中承載橫梁,后果不堪設(shè)想。這也是風(fēng)力發(fā)電廠經(jīng)常需要考慮的問題,他們的解決慣例是讓風(fēng)力葉輪的底座向后傾斜5度角,避免引異常氣流變化造成風(fēng)力葉片與直桿支撐軸相撞。不過,問題到了巴林世貿(mào)中心的設(shè)計案例上,就變得不一樣了。因為這里承載風(fēng)力機的不是垂直軸,而是水平軸,且每一個葉片向后的偏離幅度都在1米以上。這個問題雖然棘手,解決辦法卻非常巧妙。設(shè)計師經(jīng)過仔細測量計算,最終決定改造橫梁的直線形狀,以水平軸上風(fēng)力機的安裝位置為中心,橫梁兩側(cè)向后彎,形成一個V字形狀。這一改進讓風(fēng)力葉片與橫梁之間的接觸距離拉開到1.7米,徹底擺脫了風(fēng)力偏向可能帶來的葉片撞擊隱患。風(fēng)能建筑,主流?末流?從2003年的初始設(shè)想,到2008年的落成完工,從設(shè)計師手上最初的一張類似水手帆船的草稿圖,到如今傲立阿拉伯灣的50層雙子結(jié)構(gòu)世貿(mào)中心,巴林世貿(mào)中心的建造經(jīng)歷了漫長的五年,其間克服了一個又一個的難關(guān)。盡管有人說它太不現(xiàn)實,有人說它投入產(chǎn)出率不對等,也有人說它費盡心力也只不過解決了自身11%-15%的電能需求,甚至說它不值得后人效仿,但誰都不能質(zhì)疑巴林世貿(mào)中心邁出了歷史性的一步,這座建立在石油核心產(chǎn)區(qū)之上的風(fēng)能建筑帶給人類的思考是不容忽視的。2008年11月27日,巴林世界貿(mào)易中心大廈榮獲芝加哥高層建筑和城市住區(qū)理事會(CHICAGO-BASEDCOUNCILONTALLBUILDINGANDURBANHABITAT)評定的2008年度中東北非地區(qū)高層建筑最佳獎。而這時,肖恩。奇拉已經(jīng)去了杜拜,與他的工程團隊再度攜手,準備進軍這顆藍色星球上的下一個風(fēng)能摩天計劃。(文/楊泊舟)巴林世貿(mào)中心圖片◆論文:風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計——巴林世貿(mào)中心IntegratedDesignofBuildingandWindEnergyUsage:BahrainWorldTradeCenter撰文趙華高輝天津大學(xué)建筑學(xué)院綠色建筑研究中心摘要本文詳細介紹了巴林世貿(mào)中心的風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計。在世界各國都在尋求新能源與建筑集成設(shè)計方法的今日,巴林世貿(mào)中心的建成無疑給了探索中的建筑師們一個啟示和參考。關(guān)鍵詞風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計巴林世貿(mào)中心可持續(xù)發(fā)展風(fēng)力渦輪機引言風(fēng)能與太陽能一樣,是一種取之不盡,用之不竭的可再生綠色清潔能源。風(fēng)能利用的歷史比較久遠,2000多年前,古老的中國、巴比倫、波斯就開始利用風(fēng)車碾米和抽取井水。自1927年起,由于使用柴油、煤等化工燃料的蒸氣機、發(fā)動機占據(jù)優(yōu)勢,風(fēng)能的利用一度沉寂。但從上世紀70年代“能源危機”的爆發(fā)和日益嚴重的環(huán)境污染問題,風(fēng)能重新引起了全世界的重視。同時,建筑能耗占社會終端總能耗的比重越來越大(歐洲為25.6%,中國為30%),其中僅有1%是由可再生能源提供的,所以如何將新能源與建筑設(shè)計一體化必將成為未來建筑設(shè)計的主流,也是建筑師面臨的艱巨挑戰(zhàn)。近20年里,太陽能與建筑一體化設(shè)計發(fā)展迅速,而風(fēng)能由于其不穩(wěn)定性和噪音污染等問題很難大規(guī)模地與建筑進行一體化設(shè)計。但2007年6月剛竣工的巴林世貿(mào)中心(WTC)(圖1)卻成功地將大型風(fēng)輪機集成到建筑當(dāng)中,可稱為風(fēng)能建筑一體化的典范之作。1簡介

巴林位于波斯灣西南部,介于卡塔爾和沙特阿拉伯之間,屬熱帶沙漠氣候,夏季炎熱潮濕。巴林世貿(mào)中心座落在首都麥納麥市的波斯灣沿岸上,耗資9600萬美元,總建筑面120961m2,除了設(shè)置有辦公空間和商務(wù)設(shè)施外,還有喜來登大酒店、商場、咖啡屋、飯館和健身俱樂部,并設(shè)有1700個停車位。巴林世貿(mào)中心由兩座外觀完全相同的塔樓組成,雙子塔高240多米共50層,平面為橢圓形,外形呈帆狀,線條流暢,具有強烈的視覺震憾力,深綠寶石色的玻璃和白色的外表皮使大廈與周邊沙漠景觀和海上風(fēng)光融為一體。

2風(fēng)能與建筑一體化設(shè)計

設(shè)計師在雙塔之間16層(61m)、25層(97m)和35層(133m)處分別設(shè)置了一座重達75噸的跨越橋梁,三個直徑達29m的水平軸風(fēng)力發(fā)電渦輪機和與其相連的發(fā)電機被固定在這三座橋梁之上。

建筑師ShaunKilla受傳統(tǒng)阿拉伯“風(fēng)塔”的啟發(fā),利用文丘里原理將兩座塔樓的平面和剖面設(shè)計成橢圓形和帆形,兩座塔樓主體如同兩片巨型機翼將來自波斯灣海面上的毫無阻礙、經(jīng)年不息的海風(fēng)集中并加速使其在經(jīng)過兩座塔樓時形成漏斗效應(yīng),將風(fēng)速提高了30%,大大提高了風(fēng)力渦輪機的工作效率。

水平軸風(fēng)力渦輪機通常被安裝在桿件上,當(dāng)渦輪機的正面與空氣流向垂直時發(fā)電效率最高。在風(fēng)向隨季節(jié)變化而改變的氣候條件下,將如此大型的水平軸風(fēng)力渦輪機整合在建筑上是非常困難的。為了獲得與渦輪機正面垂直的氣流,并將有限風(fēng)向角度范圍內(nèi)的氣流盡量多地引入雙塔之間形成漏斗效應(yīng),加快空氣流速,巴林世貿(mào)中心從設(shè)計階段開始就注定要采用這種建筑形式。近兩年,垂直軸的風(fēng)力渦輪機被廣泛使用,因為垂直軸的渦輪機不受風(fēng)向的限制,發(fā)電效率比水平軸渦輪機高的多,但在巴林世貿(mào)中心的設(shè)計階段,還沒有出現(xiàn)將大型的垂直軸渦輪機與建筑進行一體化設(shè)計的成熟技術(shù)和案例。

在垂直方向上,雙塔的錐形造型也體現(xiàn)了空氣動力學(xué)的原理。隨著高度的增加,雙塔之間的風(fēng)速越來越大,而由于雙塔主體的機翼斷面越來越小,所以通過三個渦輪機的風(fēng)速大致是一樣的。如果假設(shè)中間的渦輪機發(fā)電量為100%的話,那么最上面和最下面的渦輪機的發(fā)電量分別為109%和93%。

此外,風(fēng)洞試驗證明,由于采用這種建筑形式,雙塔中軸線兩側(cè)各45o范圍內(nèi)的氣流經(jīng)過渦輪機時基本上都是與其正面相垂直的,從圖所示的關(guān)于風(fēng)速與渦輪機輸出電功率的試驗數(shù)據(jù)中可以看出:當(dāng)風(fēng)速在15m/s~20m/s時,渦輪機的電能輸出功率最大。

三座風(fēng)力發(fā)電渦輪機每年可為大樓提供10%~15%的電力,即1100~1300兆瓦時,這些電力足以滿足巴林300個家庭一年的用電量。盡管之前建成的一些生態(tài)摩天

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論