超高层建筑的机电系统(完美版)
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2020年-2021年最新
超高层建筑的机电系统
2020年-2021年最新
• 超高层建筑的概述 • 超高层建筑机电系统要点：
暖通系统 给排水系统 电气系统 消防系统 绿色节能 核心筒布置 智能化系统 抗震
2020年-2021年最新
概述
2020年-2021年最新
超高层建筑定义
• 1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际 高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定 义。超高层建筑（Ultra High-rise Building）指40层以 上，高度100米以上的建筑物。
• 上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼， 2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、 世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层。
• 上海中心：632米，128层，2014年建成。 • 据统计目前中国超高层建筑共有1154幢
2020年-2021年最新
• 体型巨大 • 功能复杂 • 容纳人员众多 • 投资十分庞大 • 运行维护费用大
冷冻机的承压：
1.0~1.2MPa
板换的承压：
1.6~3.0MPa
水泵壳体的承压：
源自文库
1.0~2.5MPa
空调机组承压：
1.0~1.6MPa
管道及阀门的承压：
1.6~2.5MPa
• 需结合建筑实际情况经技术经济比较后确定 板换级数增加则导致冷源效率降低； 板换级数少则设备承压要求提高。
水系统分区决定因素
2020年-2021年最新
确定暖通系统主要原则
• 经济性：
不仅要考虑初期投资、运行费用以及设备的使用寿命， 还要合理配置空调主机容量，选择合理的冷热源系统和 设备管道配置。
• 合理性：
是否符合项目定位，是否便于安装施工，是否利于维护 管理。
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• 由设备和管道的承压能力决定：
2020年-2021年最新
• 建筑高度<200m： 分两个区。 主机承压不超过1.0MPa为宜，尽量不采用加强型， 以到达节省初投资的目的。 低区为一次水系统；高区用板交换热分区，板交应置 于合理的设备层。
水系统分区形式
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• 建筑高度200~300m：
方法一：如建筑上部有独立功能段， 可将上部做独立冷热空调系统，如 风冷热泵、水环热泵或直接蒸发型 机组，如VRV、多联机等。
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超高层建筑中的内外区空调系统
• 房间进深超过≥8m，须将建筑划分成内外区。一般外区进深取≥4m。 • 外区空调冷（热）负荷是随气象变化的建筑围护冷（热）负荷及相
对固定的室内负荷，而且往往是前者为主。所以该区空调是随季节 而变的冷暖型空调。但若功能差异很大，部分房间室内散热为主， 这样会出现外区不同房间出现同时需供冷、供热的需求。 • 内区则以室内固定散热为主（新风另论）。空调是全年供冷。 • 外区冷暖双管加内区单冷型双管。空调末端是常规单盘管，节省投 资。 • 高档酒店之类建筑，客房空调负荷中有个性化需求，所以必须采用 标准四管制空调水系统。 • 当冬季外区供冷，同时内区供热，内区的设定温度宜高于外区，形 成良性混流，以此达到节能及节省投资的目的。
中国超高层建筑概况
• 我国第一幢超过100米的高层建筑是1976年建造的广州白云宾 馆，33层，高108米
• 1985年才有一幢真正意义上的超高层建筑——深圳的国贸中 心大厦，50层，高160米。
• 上海金茂大厦于1994年开工，1998年建成，高420米，地上 88层，若再加上上尖塔的楼层共有93层，地下3层。
方法二：采用高、中、低三区。低 区尽可能承压符合主机普通性承压。 高、中区换热器并联，置于同一技 术层。
水系统分区形式
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• 建筑高度>300m： 可采用多种冷热的分段独立空调系统。
水系统分区形式
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• P=Pxj+Psj
Pxj — 系统静水压力 Psj — 水泵静水压力 空调水系统需从经济和技术层面去权衡空调水系统的承压 问题。
超高层建筑特点
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中国超高层建筑机电系统存在的问题
中国超高层建筑设计已有十余年经历，至今还 是选用高层建筑各类规范，有设计师自行深化并处 理超高层建筑的特殊问题。在负荷计算和性能化设 计等方面，超高层建筑的因素尚未在设计中做多考 虑。
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暖通
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2020年-2021年最新
国外超高层建筑概况
• 1909年建成的纽约的“大都会人寿保险公司大楼” （METROPOLITAN LIFE TOWER）共50 层，206 米，是世界 上第一幢高度超过200 米的摩天大楼。
• 已建的世界第一高楼：杜拜的哈里发塔 828米，163层，2010 建成。
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水系统分区空调水温的选用
• 板交一、二次水温差宜为冷水1℃~1.2℃，热水2℃~3℃
方案一： 一次水供回水温度为7℃~12℃； 二次水供回水温度8℃~13℃ 优点：主机能效不变 缺点：高区末端、PAU、AHU去湿与常规 有异，能效降低，换热面积会加大20%
方案二：
一次水供回水温度为6℃~11℃； 二次水供回水温度7℃~12℃ 优点：末端能效不变 缺点：主机能效降低约20%
暖通系统主要难点
• 负荷计算方面：随着建筑高度升高，大气透明度、太阳 辐射强度亦增大，室外风速随着建筑高度递增，围护结 构外表面放热系数加大；
• 随着建筑高度增加，空调水路系统设备及管件承压要求 提高，须经过梯级板换方式把冷热水送至最高层；
• 性能化设计方面：随着建筑高度升高、层数增加导致疏 散困难，对防排烟措施要求高，且建筑本身由于热压造 成的烟囱作用加大，对空调通风、换气、排烟效果有影 响。
系统工作压力
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水系统分区不合理
导致：
• 末端设备承压要求过高，导致换热器面板和管壁 加厚过多，传热效率下降，同时设备承压能力提 高了，造价亦随之提高；
• 分区过多，从冷源供出的冷水经多级板式换热器 后效率将降低，同时末端装置的换热面积则需要 加大20%。
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超高层建筑的机电系统
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• 超高层建筑的概述 • 超高层建筑机电系统要点：
暖通系统 给排水系统 电气系统 消防系统 绿色节能 核心筒布置 智能化系统 抗震
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概述
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超高层建筑定义
• 1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际 高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定 义。超高层建筑（Ultra High-rise Building）指40层以 上，高度100米以上的建筑物。
• 上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼， 2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、 世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层。
• 上海中心：632米，128层，2014年建成。 • 据统计目前中国超高层建筑共有1154幢
2020年-2021年最新
• 体型巨大 • 功能复杂 • 容纳人员众多 • 投资十分庞大 • 运行维护费用大
冷冻机的承压：
1.0~1.2MPa
板换的承压：
1.6~3.0MPa
水泵壳体的承压：
源自文库
1.0~2.5MPa
空调机组承压：
1.0~1.6MPa
管道及阀门的承压：
1.6~2.5MPa
• 需结合建筑实际情况经技术经济比较后确定 板换级数增加则导致冷源效率降低； 板换级数少则设备承压要求提高。
水系统分区决定因素
2020年-2021年最新
确定暖通系统主要原则
• 经济性：
不仅要考虑初期投资、运行费用以及设备的使用寿命， 还要合理配置空调主机容量，选择合理的冷热源系统和 设备管道配置。
• 合理性：
是否符合项目定位，是否便于安装施工，是否利于维护 管理。
2020年-2021年最新
• 由设备和管道的承压能力决定：
2020年-2021年最新
• 建筑高度<200m： 分两个区。 主机承压不超过1.0MPa为宜，尽量不采用加强型， 以到达节省初投资的目的。 低区为一次水系统；高区用板交换热分区，板交应置 于合理的设备层。
水系统分区形式
2020年-2021年最新
• 建筑高度200~300m：
方法一：如建筑上部有独立功能段， 可将上部做独立冷热空调系统，如 风冷热泵、水环热泵或直接蒸发型 机组，如VRV、多联机等。
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超高层建筑中的内外区空调系统
• 房间进深超过≥8m，须将建筑划分成内外区。一般外区进深取≥4m。 • 外区空调冷（热）负荷是随气象变化的建筑围护冷（热）负荷及相
对固定的室内负荷，而且往往是前者为主。所以该区空调是随季节 而变的冷暖型空调。但若功能差异很大，部分房间室内散热为主， 这样会出现外区不同房间出现同时需供冷、供热的需求。 • 内区则以室内固定散热为主（新风另论）。空调是全年供冷。 • 外区冷暖双管加内区单冷型双管。空调末端是常规单盘管，节省投 资。 • 高档酒店之类建筑，客房空调负荷中有个性化需求，所以必须采用 标准四管制空调水系统。 • 当冬季外区供冷，同时内区供热，内区的设定温度宜高于外区，形 成良性混流，以此达到节能及节省投资的目的。
中国超高层建筑概况
• 我国第一幢超过100米的高层建筑是1976年建造的广州白云宾 馆，33层，高108米
• 1985年才有一幢真正意义上的超高层建筑——深圳的国贸中 心大厦，50层，高160米。
• 上海金茂大厦于1994年开工，1998年建成，高420米，地上 88层，若再加上上尖塔的楼层共有93层，地下3层。
方法二：采用高、中、低三区。低 区尽可能承压符合主机普通性承压。 高、中区换热器并联，置于同一技 术层。
水系统分区形式
2020年-2021年最新
• 建筑高度>300m： 可采用多种冷热的分段独立空调系统。
水系统分区形式
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• P=Pxj+Psj
Pxj — 系统静水压力 Psj — 水泵静水压力 空调水系统需从经济和技术层面去权衡空调水系统的承压 问题。
超高层建筑特点
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中国超高层建筑机电系统存在的问题
中国超高层建筑设计已有十余年经历，至今还 是选用高层建筑各类规范，有设计师自行深化并处 理超高层建筑的特殊问题。在负荷计算和性能化设 计等方面，超高层建筑的因素尚未在设计中做多考 虑。
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暖通
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2020年-2021年最新
国外超高层建筑概况
• 1909年建成的纽约的“大都会人寿保险公司大楼” （METROPOLITAN LIFE TOWER）共50 层，206 米，是世界 上第一幢高度超过200 米的摩天大楼。
• 已建的世界第一高楼：杜拜的哈里发塔 828米，163层，2010 建成。
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水系统分区空调水温的选用
• 板交一、二次水温差宜为冷水1℃~1.2℃，热水2℃~3℃
方案一： 一次水供回水温度为7℃~12℃； 二次水供回水温度8℃~13℃ 优点：主机能效不变 缺点：高区末端、PAU、AHU去湿与常规 有异，能效降低，换热面积会加大20%
方案二：
一次水供回水温度为6℃~11℃； 二次水供回水温度7℃~12℃ 优点：末端能效不变 缺点：主机能效降低约20%
暖通系统主要难点
• 负荷计算方面：随着建筑高度升高，大气透明度、太阳 辐射强度亦增大，室外风速随着建筑高度递增，围护结 构外表面放热系数加大；
• 随着建筑高度增加，空调水路系统设备及管件承压要求 提高，须经过梯级板换方式把冷热水送至最高层；
• 性能化设计方面：随着建筑高度升高、层数增加导致疏 散困难，对防排烟措施要求高，且建筑本身由于热压造 成的烟囱作用加大，对空调通风、换气、排烟效果有影 响。
系统工作压力
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水系统分区不合理
导致：
• 末端设备承压要求过高，导致换热器面板和管壁 加厚过多，传热效率下降，同时设备承压能力提 高了，造价亦随之提高；
• 分区过多，从冷源供出的冷水经多级板式换热器 后效率将降低，同时末端装置的换热面积则需要 加大20%。
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