建筑電氣節(jié)能技術(shù)10

建筑電氣節(jié)能技術(shù)第四章.建筑供水系統(tǒng)及節(jié)能技術(shù)第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)一.高層建筑的供水方式二.高層建筑供水能耗三.無負壓供水技術(shù)第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)一.高層建筑的供水方式1.高層建筑的分類A.多層建筑：九層及九層以下的居住建筑；建筑高度小于等于24m的公共建筑；建筑高度不大于24m的單層公共建筑；B.二類高層建筑：１０至１８層的普通建筑C.一類高層建筑：１９層及１９層以上的普通建筑D.超高層建筑：建筑高度大于1OOm的建筑。十大超高層建筑【建筑高度】828米（2684英尺）【建筑層數(shù)】

168層【結(jié)構(gòu)形式】鋼混結(jié)構(gòu)【抗震能力】

6.3級地震

一.哈利法塔

哈利法塔原名迪拜塔，又稱迪拜大廈或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜的一棟已經(jīng)建成的摩天大樓，有160層，總高828米，比臺北101足足高出320米。迪拜塔由韓國三星公司負責營造，2004年9月21日開始動工，2010年1月4日竣工啟用，同時正式更名哈利法塔。它的建筑設計采用了一種具有挑戰(zhàn)性的單式結(jié)構(gòu)，由連為一體的管狀多塔組成，具有太空時代風格的外形，基座周圍采用了富有伊斯蘭建筑風格的幾何圖形——六瓣的沙漠之花。同時哈利法塔的設計為伊斯蘭教建筑風格，樓面為“Y”字形，并由三個建筑部分逐漸連貫成一核心體，從沙漠上升，以上螺旋的模式，減少大樓的剖面使它更如直往天際，至頂上，中央核心逐轉(zhuǎn)化成尖塔，Y字形的樓面也使的哈利法塔有較大的視野享受。

一.哈利法塔

哈利法塔也為建筑科技掀開新的一頁。在施工過程中克服了輸送管線系統(tǒng)的耐磨性能、耐高壓以及管線的走向和在建筑結(jié)構(gòu)中的固定的難題，同時為了盡量降低樓板和承重墻的尺寸，承受隨著高度的增加而上升的荷載，這個在迪拜最壯觀的超高層建筑的施工現(xiàn)場只使用高強度的混凝土。為鞏固建筑物結(jié)構(gòu)，目前大廈已動用了超過31萬立方米的強化混凝土及6.2萬噸的強化鋼筋，而且也是史無前例地把混凝土垂直泵上逾460米的地方，打破臺北101大廈建造時的448米紀錄。

一.哈利法塔【建筑高度】600米【結(jié)構(gòu)形式】鋼混結(jié)構(gòu)【抗震能力】8級地震

二.海心塔海心塔（別名：小蠻腰）是廣州新電視塔，于2009年九月建成，包括發(fā)射天線在內(nèi)，廣州新電視塔高達600米。入選中國世界紀錄協(xié)會世界最高塔。作為地標建筑，新電視塔的建筑景觀總體效果，注重整體結(jié)構(gòu)美、通透感和由外筒鋼立柱、斜撐、圓環(huán)所交織產(chǎn)生的肌理美?；疑容^溫和，“色彩上層層深入，淺灰色的立柱、斜撐，中灰色的圓環(huán)，最后是深灰色的核心筒，色彩由淺入深，具有比較強的層次感，白天可令塔身產(chǎn)生挺拔高聳和晶瑩剔透的視覺美感。還可展現(xiàn)出動人的“空中交響樂”：46環(huán)LED燈帶，環(huán)環(huán)向上畫出“纖纖細腰”美態(tài)；斜撐如五彩流云，七彩變化如幻如夢；斜撐與圓環(huán)的交匯點，繁星閃爍。

二.海心塔三.臺北101大樓【建筑高度】508米【建筑層數(shù)】地上101層，地下3層【結(jié)構(gòu)形式】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新式的巨型結(jié)構(gòu)【抗震能力】可抗10級以上大地震【抗風能力】相當于17級以上之強烈臺風

臺北101大樓位于我國臺灣省臺北市信義區(qū)，由建筑師李祖原設計，KTRT團隊建造，地上101層，地下3層，總高度為508米。臺北101的中心是由一個外圍8根鋼筋的巨柱所組成，中心的巨柱為雙管結(jié)構(gòu)，鋼外管，鋼和混凝土為內(nèi)管，所使用的鋼筋至少有5種，依不同部位所設計，特別調(diào)制的混凝土，比一般混凝土強度強60%。為了應高空強風及臺風吹拂造成的搖晃，大樓內(nèi)設置了“調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器”，利用擺動來減緩建筑物的晃動幅度。防震措施方面，臺北101采用新式的“巨型結(jié)構(gòu)”，在大樓的四個外側(cè)分別各有兩支巨柱，共八支巨柱，每支截面長3公尺、寬2.4公尺，自地下5樓貫通至地上90樓，柱內(nèi)灌入高密度混凝土，外以鋼板包覆。三.臺北101大樓

從許多方面來說，臺北101大樓運用了許多當代摩天大樓中最先進的技術(shù)。大樓內(nèi)使用了光纖和衛(wèi)星網(wǎng)絡聯(lián)機，每秒的傳輸速率最高可達1Gb。此外，日本東芝公司制造了兩臺全世界最快的電梯，能夠在39秒之內(nèi)從5樓上升至觀景臺位在的89樓。而游客也能從樓梯上到位在91樓的室外觀景臺。臺北101的主樓旁邊還有一棟6層樓、總高60米的裙樓，規(guī)劃為購物中心及銀行、證券行，裙樓內(nèi)有挑高40米的豪華室內(nèi)廣場。三.臺北101大樓四.上海環(huán)球金融中心【建筑位置】上海市浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)Z4-1號地塊?！窘ㄖ訑?shù)】地上101層、地下3層?！窘ㄖ叨取?92米?！窘Y(jié)構(gòu)形式】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）。

上海環(huán)球金融中心是位于中國上海陸家嘴的一棟摩天大樓，2008年8月29日竣工。是中國目前第二高樓、世界第三高樓、世界最高的平頂式大樓，樓高492米，地上101層，地下3層，建筑主體高度達到492米。它采用了由巨型柱、巨型斜撐以及帶桁架構(gòu)成的三維巨型框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)和連接核心筒和巨型柱的伸臂鋼桁架結(jié)構(gòu)所組成的三重結(jié)構(gòu)體系。四.上海環(huán)球金融中心超高層建筑施工采用自行開發(fā)研制的整體提升鋼平臺模板體系和進口的液壓自動爬模體系，在上海環(huán)球金融中心塔樓核心筒和巨型柱結(jié)構(gòu)施工中發(fā)揮了獨特作用。運用這些先進的工藝和技術(shù)，創(chuàng)出了塔樓核心筒和巨型柱的施工的世界先進水平。高強度、高耐久、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在上海環(huán)球金融中心施工中見奇效，刷新了一次連續(xù)40個小時澆筑主樓底板3萬余立方混凝土的國內(nèi)房建筑領(lǐng)域新紀錄和混凝土一次泵送至492米高空的世界紀錄。四.上海環(huán)球金融中心五.東方明珠電視塔【建筑位置】上海黃浦江畔、陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)【建筑層數(shù)】14層【建筑高度】468米（1,535英尺）【結(jié)構(gòu)形式】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）

東方明珠塔位于上海黃浦江畔、浦東陸家嘴嘴尖上，1991年7月30日動工，1994年10月1日建成，塔高468米，1994年2月，國家主席江澤民題寫了“東方明珠廣播電視塔”的塔名。上海東方明珠廣播電視塔是上海旅游新地標。它集廣播電視發(fā)射、娛樂、游覽于一體。

263米高的上體觀光層和350米處太空艙是游人360度鳥瞰全市景色的最佳處所。267米處是亞洲最高的旋轉(zhuǎn)餐廳。底層的上海城市歷史發(fā)展陳列館再現(xiàn)了老上海的生活場景，濃縮了上海從開埠以來的歷史。電視塔主體結(jié)構(gòu)高350米，全塔總高度為468米。東方明珠廣播電視塔設有多個觀光層，各層高度分別為98米、263米及350米，能讓旅客從不同高度鳥瞰上海市的風光。東方明珠塔憑借其穿梭于三根直徑9米的擎天立柱、太空艙、上球體、下球體、五個小球、塔座和廣場組成?？奢d50人的雙層電梯和每秒7米的高速電梯為目前國內(nèi)所僅有。以及懸空于立柱之間的世界首部360度全透明三軌觀光電梯，讓每一位游客充分領(lǐng)略現(xiàn)代技術(shù)帶來的無限風光。六.吉隆坡石油雙塔【建筑位置】吉隆坡市中市KLCC計劃區(qū)的西北角【建筑層數(shù)】88層【建筑高度】452米

【結(jié)構(gòu)形式】高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土

這座有人字形支架的橋似乎像一座登天門，雙塔的樓面構(gòu)成以及其優(yōu)雅的剪影給它們帶來了獨特的輪廓。其平面是兩個扭轉(zhuǎn)并重疊的正方形，用較小的圓形填補空缺；這種造型可以理解為來自伊斯蘭的靈感，而同時又明顯是現(xiàn)代的和西方的。雙塔的外檐為152英尺（46．36m）直徑的混凝土外筒，中心部位是74．8英尺×75．4英尺高強鋼筋混凝土內(nèi)筒，18英寸高軋制鋼梁支托的金屬板與混凝土復合樓板將內(nèi)外筒聯(lián)系在一起。4架鋼筋混凝土空腹格梁在第38層內(nèi)筒四角處與外筒結(jié)合。塔樓由一個筏式基礎(chǔ)和長達340英尺但達不到基巖層之4英尺×9尺截面長方形摩擦樁，或稱作發(fā)卡樁承托。七.紫峰大廈【建筑位置】位于南京南鼓樓區(qū)鼓樓廣場，東至中央路，西至北京西路?！窘ㄖ訑?shù)】地上89層、地下3層【建筑高度】450米

【結(jié)構(gòu)形式】高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)南京紫峰大廈位于南京南鼓樓區(qū)鼓樓廣場，東至中央路，西至北京西路，整體設計高度達450米，總樓層89層。紫峰大廈采用了帶有加強層的框架–核心筒混合結(jié)構(gòu)體系，采用型鋼混凝土柱、鋼梁和鋼梁混凝土核心筒，在層10,35,60處共設置了三個加強層，三道伸臂桁架和帶狀桁架與巨型核心筒連在一起，形成三道抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。作為南京市地標性、在市民中具有極大知名度和高度認同感的城市公共活動中心的紫峰大廈，同時作為中國最發(fā)達地區(qū)之一的江蘇省省會的標志性超高層建筑，它具有極大的輻射影響；該建筑形態(tài)新穎獨特、空間開敞、環(huán)境優(yōu)美、科技含量高、是具有超前先進技術(shù)的標志性建筑。紫峰大廈分別由綠、藍兩組玻璃勾畫出蟠龍模樣的外立面。由于紫峰大廈本身定位較高，其外立面玻璃的安裝方式也和常見的平板式不同，像龍鱗一樣呈縱橫交錯的鋸齒狀；設計、安裝這種新型幕墻玻璃的方法，目前是世界上唯一的，具體制作、安裝都有相當?shù)碾y度，加上特殊的燈光照射，所達到的效果與傳統(tǒng)的平板式幕墻絕對不可同日而語。八.希爾斯大廈【建筑位置】美國伊利諾伊州芝加哥【建筑層數(shù)】地上110層，地下3層

【建筑高度】443米（527.3米含天線）【結(jié)構(gòu)形式】高層建筑抗風結(jié)構(gòu)韋萊集團大廈是位于美國伊利諾州芝加哥的一幢摩天大樓，樓高442.3米（527.3米含天線），共地上110層，地下3層，落成至2009年7月16日前命名為西爾斯大廈,美國當?shù)貢r間2009年7月16日正式更名為韋萊集團大廈。整幢大廈被當作一個懸挑的束筒空間結(jié)構(gòu)，離地面越遠剪力越小，大廈頂部由風壓引起的振動也明顯減輕。所有的塔樓寬度相同，但高度不一。大廈外面的黑色環(huán)帶巧妙地遮蓋了服務性設施區(qū)。大廈采用由鋼框架構(gòu)成的成束筒結(jié)構(gòu)體系，外部用黑鋁和鍍層玻璃幕墻圍護。大廈的造型有如9個高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索,簡潔穩(wěn)定。不同方向的立面，形態(tài)各不相同，突破了一般高層建筑呆板對稱的造型手法。其外形的特點是逐漸上收的，即1～50層為9個寬度為23.86米的方形筒組成的正方形平面；51～66層截去一對對角方筒單元；67～90層再截去另一對對角方筒單元，形成十字形；91～110層由兩個方筒單元直升到頂。這樣，既可減小風壓，又取得外部造型的變化效果。這種束筒結(jié)構(gòu)體系是建筑設計與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新相結(jié)合的成果。九.深圳京基金融中心位于深圳羅湖金融、文化中心區(qū)，占地4.7萬平方米，總建筑面積38萬平方米，高檔智能化結(jié)合寫字樓、商住樓、高級公寓、商務中心、酒店、商場等相配套的從事銀行、金融、證券、保險的國際性金融街。該項目總投資預計超過30億元，18萬平方米的甲級寫字樓、星級酒店和15萬平方米的高級公寓。京基金融中心高達439米。十.上海金茂大廈【建筑位置】中國上海浦東新區(qū)世紀大道88號【建筑層數(shù)】地上88層，地下3層

【建筑高度】420.5米

【結(jié)構(gòu)形式】鋼筋混凝土1.金茂大廈地下工程施工技術(shù)難點國內(nèi)罕見?；A(chǔ)鋼管樁深達82.5M.地下連續(xù)墻深36M，在上海軟土地基條件下大面積開挖基坑1.96萬平方米，主樓基坑深達19.6M。施工中論證并解決了坑內(nèi)鋼混凝土支撐系統(tǒng)技術(shù)，4M厚基礎(chǔ)承臺一次連續(xù)澆混凝土1.35萬立方米，創(chuàng)造了循環(huán)冷卻水管降低大體積混凝土內(nèi)部溫度，防止內(nèi)外溫差產(chǎn)生裂縫的新工藝。2.主體結(jié)構(gòu)模板系統(tǒng)創(chuàng)國際一流水平。主樓核心筒的施工中，自行設計制造了“分體組合自動調(diào)平整體提升式鋼平臺模板體系”，成功地完成了高空解體和組裝，解了利用一種模板體系在兩種不同結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，創(chuàng)新地采用了電腦自動調(diào)平技術(shù)控制系統(tǒng)提升的施工技術(shù)，及采用全封閉模板體系，使施工安全可靠，操作簡便、創(chuàng)造了一個月施工13層的施工速度。在巨型柱的施工中，我們創(chuàng)新設計制造了“跳提式爬模系統(tǒng)”，成功地解決了巨型柱的施工時。設計新型的分體、組合鋼平臺模板體系施工工藝是國內(nèi)外首創(chuàng)，經(jīng)專家鑒定達到國際領(lǐng)先水平。3.解決了混凝土施工中的集中攪拌、運輸和泵送過程中的諸多技術(shù)難題，創(chuàng)造了一次泵送混凝土直達382.5M的世界性高度.達到國內(nèi)最高記錄。4.創(chuàng)造了高精度變形預控制的鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝，精確安裝就位鋼結(jié)構(gòu)總重量達18000噸，連接螺栓安裝誤差小于1MM。在419-9M高空雙機抬吊，將重41.7噸，長50.4M的主樓鋼結(jié)構(gòu)塔頂準確就位.確保了金茂大廈如期封頂。5.解決了工程垂直運輸高、大、多、重等項難點，其中突出的成功技術(shù)是將M440D大型塔吊以無扶墻的純內(nèi)爬方式到轉(zhuǎn)換支撐，爬升至320M高空，創(chuàng)造了中國建筑史上大型施工塔吊爬升的新高度。另外，還采用了商品混凝土和散裝水泥應用技術(shù)，粗直徑鋼筋連接技術(shù)，高強混凝土技術(shù)，建筑節(jié)能技術(shù)，硬聚氯乙烯塑料管的應用技術(shù)，粉煤灰綜合利用技術(shù)，建筑防水工程新技術(shù)，現(xiàn)代管理技術(shù)與計算機應用等技術(shù)。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)2.高層建筑常用供水方式A.高位水箱給水(1).串聯(lián)給水(2).并聯(lián)給水(3).減壓水箱給水(4).減壓閥給水B.無水箱給水(1).變速泵并聯(lián)給水(2).變速泵+減壓閥給水(3).氣壓罐并聯(lián)給水(4)氣壓罐+減壓閥給水圖9串聯(lián)給水A.高位水箱給水1.串聯(lián)給水說明：各區(qū)均設有水箱水泵，各水箱除滿足本區(qū)供水外，還需要儲存上區(qū)水量。（1）優(yōu)點：水泵壓力均衡、揚程小、水錘小。（2）缺點：水泵分散不方便管理、占樓層面積、泵噪音干擾大、可靠性差及有二次污。（3）適用范圍：允許分層設置水泵、水箱的高層建筑。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)A.高位水箱給水第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)A.高位水箱給水2.并聯(lián)給水說明：各區(qū)獨立均設有水箱水泵，各水泵獨立向本區(qū)供水，水泵集中設置在底層。（1）優(yōu)點：各區(qū)獨立運行，供水安全可靠。（2）缺點：需高壓泵及管道、占樓層面積及有二次污。（3）適用范圍：允許分層設置水箱的高層建筑。圖10并聯(lián)給水第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)A.高位水箱給水3.減壓水箱給水說明：底層水泵一次泵水至最高區(qū)水箱，各區(qū)分別供水，各區(qū)水箱實現(xiàn)減壓。（1）優(yōu)點：水泵少，設備集中。（2）缺點：全部用水均需到屋頂，能耗大；頂層水箱大增加建筑負荷；大串聯(lián)供水可靠性差；需高壓泵及管道、水箱占樓層面積及有二次污。（3）適用范圍：分區(qū)較少的高層建筑。圖11減壓水箱給水圖12減壓閥給水第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)A.高位水箱給水4.減壓閥給水說明：底層水泵一次泵水至最高區(qū)水箱，各區(qū)分別供水，各區(qū)使用減壓閥減壓。（1）優(yōu)點：節(jié)省建筑面積，水泵少，設備集中。（2）缺點：全部用水均需到屋頂，能耗大；頂層水箱大增加建筑負荷；大串聯(lián)供水可靠性差；需高壓泵及管道、水箱占樓層面積及有二次污，需備用減壓閥（待用及報警信號）。（3）適用范圍：分區(qū)較少的高層建筑。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)B.無水箱給水圖12變速泵并聯(lián)給水B.無水箱給水1.變速泵并聯(lián)給水說明：各區(qū)分別設置變速水泵或多臺級聯(lián)水泵，各區(qū)分別供水。（1）優(yōu)點：各區(qū)獨立可靠，水壓調(diào)節(jié)效果好，水質(zhì)好，設備集中。（2）缺點：初投資大。（3）適用范圍：小于100M的高層建筑或小區(qū)。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)B.無水箱給水2.變速泵+減壓閥給水說明：低區(qū)設置減壓閥，各區(qū)分別供水。（1）優(yōu)點：書泵數(shù)量少，占地面積小。（2）缺點：能耗大；大串聯(lián)供水可靠性差；需高壓泵及管道，需備用減壓閥（待用及報警信號）。（3）適用范圍：小于100M的高層建筑或小區(qū)。圖12變速泵+減壓閥給水第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)B.無水箱給水3.氣壓罐并聯(lián)給水說明：集中設置，各區(qū)分別供水。（1）優(yōu)點：無高位水箱，占地面積小。（2）缺點：造價高，投資大；水壓波動大，維護成本高。（3）適用范圍：早期的高層建筑或小區(qū)。圖13氣壓罐并聯(lián)給水圖14氣壓罐+減壓閥給水第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)B.無水箱給水4.氣壓罐并聯(lián)給水說明：集中設置，各區(qū)（減壓）供水。（1）優(yōu)點：無高位水箱，水泵、氣壓罐少。（2）缺點：造價高，投資大；水壓波動大，維護成本高；可靠性差。（3）適用范圍：早期的高層建筑或小區(qū)。二.高層建筑供水能耗.第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)三.無負壓給水系統(tǒng)1.概述

傳統(tǒng)的城市供水系統(tǒng)把從給水廠送水到用戶水龍頭的全過程分為一次供水和二次供水兩個相對獨立的系統(tǒng)。

而無負壓供水系統(tǒng)是將二者結(jié)合成為一個整體的系統(tǒng)，變二次供水為一次直接供水到戶。無負壓給水設備則是該系統(tǒng)可以使用的設備。

無負壓自動供水設備是指直接連接到供水管網(wǎng)上的增壓設備或可稱為管網(wǎng)增壓供水設備、管網(wǎng)直接加壓供水設備等。這種無負壓給水系統(tǒng)在日本被稱為“直接給水系統(tǒng)”。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)一般市政給水管網(wǎng)壓力均在O.15～O.35MPa，此壓力值能滿足低層和多層建筑的給水要求，但滿足不了高層建筑的需要。由于國家規(guī)定城市供水條例“禁止在城市公共供水管道上直接裝泵抽水”。水泵直接抽水會在管道上產(chǎn)生負壓或真空現(xiàn)象，從而出現(xiàn)個體超量取水，使管網(wǎng)壓力陡降，波及相鄰用戶的正常用水。因此，對10層以上的高層建筑，一般都要采用局部加壓的給水方式。傳統(tǒng)的加壓供水方式，通常是將城市供水直接放入水池，水泵再從水池吸水，帶來的問題是市政余壓浪費，并且水池泵房一般置于地下室，浪費的余壓少則150kPa(一般市政最低水壓需滿足室外消火栓口最低水壓lOOkPa)，多則350kPa甚至更高，這部分能量損失是相當可觀的。第四章.第二節(jié)高層建筑給水節(jié)能技術(shù)優(yōu)勢：①與自來水管道直接串聯(lián)，充分利用室外市政給水

管網(wǎng)的水壓，自來水壓力能滿足供水要求時，通過設備的旁通管，直接由自來水供水，設備停止工作。節(jié)能效果明顯，設備運行費用低。

②省去水箱、水池等設施，節(jié)省建筑物內(nèi)用的空