上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介

2015-4-9
Shanghai Tower
上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介
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主要内容
上海中心大厦高大中庭概况； 上海中心大厦中庭空调通风及排烟系统设计；
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概述
• 高度 — 632m • 面积 — 580,000sqm • 用途 Function
– 停车场 Parking – 零售 Retail – 会议中心 Conference Center – 办公室 Office – 豪华酒店 Luxury Hotel – 精品办公室 Boutique Offices – 观光平台 Observation Deck
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外层幕墙
幕墙支撑结构
内层幕墙
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九区 Zone9 八区 Zone8 七区 Zone7 六区 Zone6 五区 Zone5 四区 Zone4 三区 Zone3 二区 Zone2 一区 Zone1
在内外幕墙之间形 成了高大中庭；
一区有2个中庭，中 庭净高为27米；
二区至八区每个区 有3个中庭，中庭净 高在55～66米之间， 中庭面积从160～ 470m2
一共有23个中庭
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中庭的相关技术要求
所有中庭均为人员活动区，需要保证底部人员活动区的基 本舒适性；
在人员活动区以上的大部分空间可以不考虑温湿度需求； 需要防止外幕墙结露； 供暖季应尽量减少室内高大空间的温度梯度； 中庭需要考虑排烟系统确保人员安全。
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中庭空调通风系统设计
夏季工况：
A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；
运行时，优先使用系统C
B. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；
C. 本区办公室排风首先排入中庭（对中庭进行降温），再经热回收新风 机组后排至室外的溢风系统。
冬季工况：
A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；
温度策略控制：优先使用系统D
B. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；
D. 中庭底部设置的地板辐射热水供暖系统；
E. 中庭外幕墙设置的翅片散热器加热系统。
幕墙防结露策略控制：启动系统E
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中庭翅片散热器的应用和研究 • 目的
– 对外幕墙表面加热，保证外幕墙的内表面不会 结露；
– 阻断冷空气的下沉，减小室内空气对流，减弱 中庭室内的温度分层现象。
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外幕墙

典型构造

示意

幕墙支撑典型构造示意

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翅片散热器系统平面布置示意

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中庭翅片散热器的应用和研究

•技术难点

–沿外幕墙安装，由于外形的限制，使用双管系

沿外幕墙安装由于外形的限制使用管系

统对美观影响比较大，因此最终使用了单管串

联的系统形式，单管串联长度达到100m，因此联的系统形式单管串联长度达到100因此流量大，管路粗；

–要确保系统前后端的散热基本均匀；

散热量要求米

–600W/米。

中庭翅片散热器的应用和研究

•采用实验与模拟结合的方式，先进行计算机模

拟，再进行实验测试，基本可以达到预期的散

拟再进行实验测试基本可以达到预期的散

热量需求和均匀性；

前端水温比较高适当减少散热器片数后端•前端水温比较高，适当减少散热器片数；后端

水温降低，增加散热器片数。

物理模型

办公室排风送入口

中庭排风口

第六区

中庭高64.85 m，

冬季加

热翅片底层面积368 m 2，

顶层面积284 m 2，

风机盘管AHU送回风口

送回风口办公室排风送入口

数学模型

✧采用RNG k-ε湍流模型；

✧空气为理想气体，且不可压缩；

✧不考虑渗透风的影响；

✧对流方程采用耦合求解；

✧考虑重力和浮升力的影响；

✧夏季工况打开太阳辐射模型；

工况介绍：

季节夏季冬季

工况123123日期（周）工作日工作日周末工作日工作日周末时间（天）正午正午正午早晨、傍晚早晨、傍晚早晨、傍晚

早晨傍晚早晨傍晚早晨傍晚太阳辐射√×

室外温度

34℃39℃39℃-4℃-4℃-4℃办公室排风√√×√√×

翅片加热××√√

工况2温度分布工况1温度分布工况3温度分布

工况5温度分布工况4温度分布工况6温度分布

结果：

季节夏季冬季

工况123123

151.5 1.5 m m 水平面水平面

平均温度（℃ ℃ ））25.025.626.010.023.724.564.7 64.7 m m 水平面水平面

℃400420474131282300

平均温度（℃ ℃ ））40.042.047.413.128.230.01.办公室排风的再利用对中庭热环境的温度控制有一定节能作用；

2翅片系统在满足幕墙内表面防结露要求的同时作为中庭采暖

2.翅片系统在满足幕墙内表面防结露要求的同时，作为中庭采暖季的补充供热手段，效果明显。

翅片散热量由600W/m 调整调整为为300W/m 翅片散热翅片散热量量600W/m 上部上部开启数量减半开启数量减半

1.5m 水平面平均温度19.9℃

1.5m 水平面平均温度20.7℃