建筑设备节能

巴林世贸中心安装风力发电机时遇到的问题
首先是双塔之间的风力发电机叶轮设计遭遇挑战。一般风力发电厂
的叶轮都是安置在直杆上，便于叶轮持续保持迎风状态，旋转面也 可随风向的偏转进行适时转向。而奇拉的设计采用横梁托载方式， 将旋转叶轮固定在水平位置上，固定之后便不能再动，旋转面自然 也就休想随风调节方向。不能随风调节，也就意味着不能保证足够 时长的正面迎风状态，相应的电能产量也会降低。
风力发电的优势
一般情况下，风力达到3级就具备利用价
值了，当风速大于每秒4米即可用于发电。 据测算，一台55千瓦的风力发电机组，当 风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55 千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦； 风速每秒为6米时，功率降至16千瓦；而 风速为每秒5米时，则只有9.5千瓦，降幅 相当明显。风愈大，经济效益愈大。这就 是为什么大型的风力发电厂不是建在天风 行走的空旷高原，就是建在渺无人烟的远 塞风谷的原因。
建筑师设计理念
对于Shaun Killa来说，巴林世贸中心是他实现梦想的第一步，也是最
具发展意义的关键一步。现年44岁的奇拉在中东地区以设计摩天大楼 闻名，作为全球第五大工程顾问公司阿特金斯（Atkins）的首席建筑 设计师，他的梦想就是让节能建筑成为世界主流。如今巴林世贸中心 圆满落成，投入使用，他信心倍增，他说：“将节能环保技术融入现 代建筑是最能激发我设计热情的事业。我不是要把巴林世贸中心做成 一个特例，而是要让它成为一个概念的示范。”
巴林世贸中心怎么“抓住”风的
首先是引入坡面流线型的三角大楼设计，这样可以利用气流原理，将更多高处的气流引导向低
处，同时降低高位风力机的御风强度，且将更多的风力传输给低位的风力机使用。经过精确的 计算和气流模拟，这套设计最终可以确保三座风力机保持大体相同的运转速度，制造的电能也 保持在同一标准内。
巴林世贸中心降低碳排放量的措施
在室外环境和空调房间之间设置了
缓冲空间，例如在大厅的上方和南 侧设置了停车甲板，以此来降低空 气湿度并减少空气对流传热；
玻璃幕墙外设置了尺寸比例恰当的
遮掩设施；
采用双重排水系统，将污水和废水
分开排放，并将安装中利用系统
巴林世贸中心降低碳排放量的措施
在没有遮阳设施的外表皮上则使用
荣获奖项:
1.2006"阿联酋绿叶奖"颁发的"大型规划中技术使用最佳"奖;
2."阿拉伯建筑世界"颁发的"可持续设计奖"。
为什么要采用新能源
能源短缺和环境污染是人类长期面临的两大难题，开发以可再生能源为主的新
能源、发展低碳经济是解决这两大难题的重要途径，也是发展新兴产业的突破 口。 顾名思义，“能源”就是能量的源泉，粗略地说也可以是“动力”的源 泉。 “新能源”是指太阳辐射能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等 可再生能源，也包括核能、氢能、海冰（天然气水合物）等人类新近开发的能 源。一般的煤炭、石油、天然气等被认为是传统的能源。 广义而言，太阳能、 风能、生物质能、水力能、海洋能是由太阳、地球、月亮等天体的运动所产生 的，是可不断再生的，因此被称为可再生能源（Renewable Energy）。电能来自百度文库 氢能等是用煤炭、石油、天然气等一次能源转化而来的，常被称为二次能源。
风的群岛，名叫巴林王国群岛。这里是世界石油能源的核心之地，但此地引发 全球关注的原因，却不是燃烧消耗型的石油资源，而是一座史无前例的风力节 能型摩天大楼——巴林世贸中心。耗资3500万巴林第纳尔的巴林世贸中心正是 全球第一座利用风能作为电力来源的摩天大楼。大厦于2008年4月完工，如今 雄踞巴林王国麦纳麦市中心的中央商务区，由两座传统阿拉伯式“风塔”高楼 组合而成，上尖下宽，如一对比翼的海帆，掣风展开，强健有力，傲岸于蔚蓝 色的阿拉伯湾。巴林世贸中心率先迈出了脚步，开始节能建筑的开发，这是人 类建筑史上的一个重要里程碑，是地球可再生能源的一次成功的重大尝试。
巴林世贸中心 风能与建筑一体化设计
吴真真
土木17-2
01
巴林世贸中心简介
02 巴 林世贸中心怎么 “抓住”风的
03 巴 林 世 贸 中 心 减 低 碳 排 放 量 的 措 施
04
其他转换能源的建筑
05
结语
CONTENTS
目 录
巴林世贸中心简介
在波斯湾南部，卡塔尔和沙特阿拉伯之间的海域上，有一片阳光明媚且常年多
巴林世贸中心安装风力发电机时遇到的问题
其次是奇拉在设计中将三个风力叶轮从50层楼的高空依次摆放，三
个风力叶轮的位置处于不同的水平面上。这种设计保证了世贸中心 的建筑整体感，避免双塔之间过于空洞，失却美感，但三个风力叶 轮却因此要分别面对不同高度气流的风力。要知道，风速随海拔高 度逐渐增强，位置越高的叶轮旋转理论上的运转速度越快。这对于 建造厂商来说是无法接受的，因为三个风力叶轮必须保持同一标准 的旋转速度，否则高层旋转速度越快的叶轮耗损速度也越快。
其次，在这个基础上，奇拉还要寻找解决风向问题的方案。因为风力决定发电量，风力机若无
法保持足够时长的正面风力，便无法保证足够的发电量供大厦使用。在动力学工程师的帮助下， 奇拉精确地模拟了气流在双塔之间的流程，惊喜地发现气流通过挤压之后，流向风力机的时候， 风速竟然可以提高20%。更令人惊讶的是奇拉的坡面流线型楼体设计带来的捕风效果，即便是 遇到45度斜角度吹来的风，气流一旦与楼体相撞，路线也会变成S型，灌入双塔之间，对风力 机形成正面的气流冲击，让叶轮保持旋转速度。
发电风车的工作原理
这三台发电风车满负荷时的转子速度为每分钟38转，通过安置在引擎舱的一系
列变速箱，让发电机可以每分钟1500转的转速运行发电。在风力强劲，或需要 转入停顿状态时，翼片的顶端便会向外推出，增加转子的总力矩，从而达到减 速的目的。这三座风机能承受的最大风速是80米/秒，且可经受住4级飓风(风 速每秒69米以上)。风帆一样的楼体形成两座楼之前的海风对流，从而加快了 风速。据了解，这三台发电风车每年约能提供1200兆瓦时(120万度)的电力， 大约相当于300个家庭的用电量，可支持大楼所需用电的11%-15%。