专家解析：超高层节能技术剖析(参考案例：上海中心632米)

引领绿色建筑的未来

上海中心节能技术剖析

金茂、环球金融中心、上海中心三座顶级超高层建筑，作为中国最大的金融中心-上海浦东陆家嘴金融中心-也是上海市的地标建筑，将完整地展示中国改革开放的标志性的三个里程碑。金贸大厦JINMAO

环球金融中心WFC

上海中心大厦SHANGHAITOWER

金茂代表了中国改革开放的“过去”环球金融中心是中国的“现在”

上海中心大厦代表着中国可持续发展的“未来”上海中心建筑总高度：632m主楼屋面标高：580m层数：地上124层地下5层总建筑面积：约568346m2地上面积：410035m2垂直电梯：106部自动扶梯：37部避难层数量：8个预计2013年7月结构封顶

2015年6月全面竣工总投资：148亿人民币9区：121-124层：阻尼平衡装置、风力发电、设备用房

118-120层：观光7-8区：111-115层：精品办公

84-110层：超五星级酒店2-6区（8-81层）：办公1区（1-6层）：大堂、商业、会议地下1-5层：停车、设备用房、人防、商业、后勤避难兼设备层：7、21、36、51、67、83、100、117F设备层：6、20、35、50、66、82、99、116F功能分区：1区2区3区4区5区6区7区8区9区核心筒及超级结构楼板

内层幕墙外层幕墙支撑体系外层幕墙

整幢建筑典型标准层和空中休闲中庭空间空中休闲中庭超高层建筑何何谓节能？超高层建筑本本身就是不节节能的建筑，，相对于一般般高层建筑多多用能耗25-30%。为何要考虑超超高层建筑的的节能设计？？通过节能新技技术的应用，，可有效减少少能耗，极大大地减少或消消除对环境的的负面影响。。绿色建筑与节节能建筑的区区别？绿色建筑在节节能技术运用用的同时，更更注重环境生生态的保护和和利用，注重重可持续发展展。资源的综合合合理利用高品质、低能能耗、可再生生材料的应用用多能源形式的的运用和管理理可再生能源的的合理应用生态环境的利利用与保护可持续发展，，提升品质制定良好的节节能运行维护护和管理措施施高科技技术的的应用，提高高效率和舒适适性城市标志性建建筑的绿色节节能示范引领领作用，促进进环保理念超高层绿色建建筑的特点：：上海中心大厦厦绿色建筑设设计目标将为为全球超高层层可持续性与与节能开发树树立一块丰碑碑，将为建筑筑环境敏感度度设立一个新新的国际基准准。上海中心大厦厦目标定位中中国绿色建筑筑三星和LEED金奖的双重认认证，在国内内的大型建筑筑中尚无先例例。绿色建筑设计计定位—可持续性与节节能可持续性基地地规划保护和节约水水资源实行节能使用可再生能能源和产品节材与材料资资源利用改善室内气候候及环境的空空气质量绿色建筑的设设计策略利用垂直绿化化植被过滤空空气带遮荫及缓冲冲区的智能建建筑表皮过度季节的自自然通风冬季被动的太太阳能加热夏季遮荫和散散热热回收通风系系统充分利用自然然采光雨水收集和循循环水利用现场可再生能能源利用-风能和地热能能冰需冷技术应应用冷热电三联供供绿色建筑的设设计解决方案案可持续性场场址建设活动污污染防治：通过控制水水土流失、、排水沟泥泥水淤积以以及浮尘生生成以减少少施工活动动引起的污污染。建筑选址：上海中心大大厦作为陆陆家嘴金融融规划区的的标志性建建筑，完善善了规划中中的开发。。开发密度和和社区沟通通：是在现有城城区，利用用现有基础础设施进行行规划好的的开发利用用。替代交通－－公共交通通接入：基地需有附附近公共交交通通道，，包括轨道道交通和浦浦东/上海地方公公交线路。。替代交通工工具－停车车容量：停车容量设设计成不超超过规划要要求。替代交通－－互助拼车车：该建筑将为为高乘载车车辆（面包包车及公交交）设计有有落客区域域。雨洪设计－－水质控制制：设计将通过过引流雨水水，减少基基地不透水水面，使现现场渗透性性达到最大大，尽可能能限制对自自然水文的的破坏。热岛效应：：非屋面：：建筑设计至至少提供要要求的地下下停车空间间的50%。热岛效应，，屋面：设计可以采采用：a)至少75%的屋面太阳阳反射指数数等于或大大于规定值值；b)至少50%的屋面为种种植屋面；；或c)上述二者综综合。绿化屋面：裙楼上尽可可能多地设设置景观花花园和绿化化屋面。用户与建设设指导：业主/房东标准规规定此建筑筑的用户遵遵守一个改改善室内环环境的绿化化细则。节水节水景观：设计将减少少50%的灌溉用水水，以限制制或排除将将饮用水用用于景观灌灌溉。策略略包括：植植物种类的的选择，灌灌溉效率和和雨水收集集。雨洪收集：设计和落实实雨水收集集储蓄和处处理设施。。设计将在在塔楼屋面面和地下室室采用雨水水阻延系统统。设计能能收集雨水水在冷却塔塔补水和景景观灌溉中中回用的系系统。创新废水技技术水的回收利利用：将收集，过过滤，处理理非冲厕水水，再利用用其冲洗管管道设施。。收集源将将包括：酒酒店区（淋淋浴和洗衣衣设备）；；设计将调调查在办公公区洗手间间设施中回回收利用水水的可能性性。减少用水量量：低流量卫生生间/自闭阀：至至少所有的的卫生间设设施（抽水水马桶和便便池）应设设置低流量量器具和关关闭阀，并并在盥洗室室水龙头设设置关闭阀阀。能源与大气气建筑能源系系统的基本本调试运行行：设置建筑能能源管理系系统，降低低能耗，降降低运营费费。最低能效：设立了建筑筑系统能效效的最低值值。基本冷媒管管理：此先决条件件不允许基基于CFC，会反过来来消耗臭氧氧的制冷剂剂的使用。。能效优化：设计将落实实提高能效效水平的策策略，将其其能效水平平提高到低低于90.1-2004ASHRAE/IESNA标准的能效效等级基线线28%到30%左右。双层幕墙：双层幕墙设设计须高能能低耗，采采用玻璃遮遮光系统。。此系统是是基于遮阳阳分析和能能源建模技技术。中庭办公区区：此建筑有六六个独立的的办公分区区（分别为为2，3，4，5，6，和9区）。每个个办公区都都有一个公公用中庭空空间。这些些中庭不仅仅有利于观观看美丽的的风景和也也有利于自自然采光。。为使人体体舒适度，，冷热空调调只在中庭庭的低部开开启。也只只有中庭的的低部才会会设置空调调装置。中中庭设计成成能利用烟烟囱效应，，即自然上上升的热空空气将通过过中庭的顶顶部排向室室外。架高地板系系统：所有的办公公楼层都会会设有架高高地板系统统和地板送送风系统。。这样空气气能更高效效低耗地冷冷却，形成成一个更加加节能的建建筑。在提提高雇员舒舒适度的情情况下，此此系统将允允许在个人人工作站或或办公室进进行个人空空气调节。。此系统更更低耗是因因为它采用用了在架高高地板方格格内布置电电缆线路和和电气线槽槽，而不是是设置独立立的导管线线槽系统。。现场冷热电电三联供：：现场冷热电电联产燃气气发电内燃燃机组提供供蒸汽和电电力，为大大楼提供部部分空调冷冷热能源和和补充电力力，并提供供酒店分区区的室内热热水。加强冷媒管管理：制冰机在晚晚上（低需需求期）利利用能源产产冰，以备备白天冷却却之用。夜夜晚冰储冷冷缓解了白白天能源消消耗的高峰峰需求的压压力，使空空气冷却更更加高效。。现场可再生生能源：此建筑现在在计划在近近塔楼顶部部使用微型型风轮机系系统，利用用高区风能能资源转化化为补充电电能。加强调试运运行：为了保证系系统的正常常运行，项项目组提前前将物业管管理和系统统调试人员员加入建造造团队，在在设计中便便重视物业业管理和调调试运行要要求。计量和认证证：实施用户分分表计量系系统。能源管理和和建筑管理理系统(EMS/BMS):上海海中中心心采采用用的的能能源源形形式式多多，，有有的的电电能能、、燃燃气气、、三三联联供供产产生生的的蒸蒸汽汽和和电电力力、、地地源源热热泵泵、、冰冰蓄蓄冷冷、、风风能能等等，，如如何何合合理理利利用用能能源源在在满满足足用用户户需需求求的的前前提提下下，，使使得得耗耗费费最最低低和和充充分分利利用用自自然然资资源源、、低低碳碳环环保保，，将将在在建建筑筑和和能能源源管管理理系系统统及及控控制制系系统统中中采采用用最最新新技技术术。。材料料与与资资源源可再再生生物物的的存存放放和和收收集集：：易化化减减少少废废料料的的实实行行。。包包括括在在每每个个区区的的配配套套层层设设置置一一个个存存放放可可再再生生物物的的收收集集区区域域。。将将在在整整个个零零售售裙裙楼楼和和地地下下公公共共区区域域设设置置额额外外的的回回收收站站。。材料料规规格格/地方方材材料料：：确定定可可以以使使用用的的本本地地建建筑筑材材料料和和施施工工材材料料。。建筑筑废废弃弃物物管管理理：：要求求施施工工承承包包商商施施行行现现场场施施工工废废料料管管理理计计划划，，以以回回收收和和/或利利用用至至少少50%的施施工工和和建建筑筑物物拆拆旧旧过过程程中中产产生生的的非非有有害害碎碎片片废废弃弃物物。。如如果果可可能能，，应应达达到到回回收收75％的的废废弃弃物物的的目目标标。。可循循环环利利用用物物：：对于于含含有有很很多多可可循循环环利利用用物物的的材材料料，，只只要要它它们们符符合合A级办办公公建建筑筑的的性性能能标标准准，，则则需需考考虑虑再再利利用用，，并并指指定定其其用用途途。。钢：：钢是是一一种种含含可可循循环环利利用用物物的的材材料料。。用用于于塔塔楼楼和和裙裙楼楼结结构构的的结结构构钢钢成成品品，，此此外外还还有有用用于于固固定定混混凝凝土土的的钢钢筋筋和和钢钢板板都都能能帮帮助助达达到到预预定定的的回回收收物物比比例例。。混凝凝土土：：在混混凝凝土土结结构构和和景景观观区区域域使使用用的的混混凝凝土土混混合合料料设设计计中中加加入入粉粉煤煤灰灰和和矿矿渣渣，，增增加加硬硬景景表表面面的的孔孔隙隙率率。。地方方材材料料：：目标标是是实实现现建建筑筑材材料料/产品品中中至至少少10％（（20％更更佳佳））是是在在项项目目基基地地500英里里内内范范围围内内提提取取，，收收获获，，回回收收和和制制造造。。可快快速速再再生生材材料料：：尽可可能能利利用用可可再再生生资资源源（（如如竹竹）），，可可较较少少使使用用非非可可再再生生的的木木材材和和其其它它材材料料。。室内内空空气气质质量量最低低室室内内空空气气品品质质：：设定定室室内内空空气气质质量量的的最最低低品品质质，，以以改改善善室室内内空空气气质质量量。。环境境吸吸烟烟控控制制（（ETS）：：设计计包包括括指指定定吸吸烟烟区区在在每每个个分分区区的的配配套套层层。。这这些些控控制制区区域域须须直直接接与与外外界界相相通通。。室外外新新风风监监控控：：对于于用用机机械械通通风风的的空空间间须须提提供供监监测测通通风风系系统统的的装装置置，，以以保保持持室室内内人人员员的的最最大大限限度度的的舒舒适适度度。。增强通风风：此系统包包含一个个更高层层次的室室外换气气和附带带渗透系系统，以以使室内内的空气气污染达达到最小小，室内内人员的的舒适度度和健康康安全得得到改善善。但在在上海这这样高湿湿度的环环境中，，此系统统的功能能可能并并不可行行。建材IAQ管理计划划：施工期间间，开发发和落实实室内空空气质量量管理计计划，利利于施工工人员的的职业健健康。低排放材材料：使用低挥挥发、低低毒性材材料，如如粘合剂剂、涂料料、图层层、地毯毯，密封封剂及粘粘合剂。。室内化学学品和污污染源控控制：将进入建建筑的污污染物控控制到最最小。系统可控控制性－－热舒适适度：系统设计计须根据据ASHRAEStandard55-2004中所述的的舒适系系统控制制进行调调节。给给此建筑筑内至少少50%的人员提提供个人人舒适系系统控制制。控制公共共空间的的通风：：给裙楼和和公共活活动空间间的会堂堂或大型型集会场场所提供供通风控控制。热舒适度度设计：：机械系系统设设计须须提供供一个个舒适适的工工作/生活环环境，，以维维持和和改善善楼内内人员员的良良好状状态和和办公公效率率。系系统的的设计计须符符合ASHREA标准55-2004。采光和和视野野：提供良良好的的天然然采光光和室室外视视野，，室内内空间间和室室外的的开敞敞率至至少占占所有有常有有人员员区域域的75％。可持续续设计计策略略的优优选/附加项项包括括：现场自自行车车存放放：电动车车充电电：在地下下室设设置电电动车车的充充电桩桩。空气质质量监监测:替代中中庭设设计：：中庭空空间内内设置置辐射射供暖暖设备备与置置换通通风相相结合合，防防止外外幕墙墙结露露。无水便便池：：部分考考虑使使用无无水便便池，，以进进一步步减少少用水水。地热技技术：：结合裙裙房桩桩基设设置地地源热热泵的的最新新技术术，充充分利利用地地热资资源。。减少鸟鸟撞：：审核玻玻璃及及可见见构件件的反反射率率，以以惊走走鸟类类，控控制鸟鸟撞的的发生生。专用回回收槽槽：考虑在在所有有的办办公区区域内内设置置专用用回收收槽。。简化化建筑筑管理理和用用户的的回收收过程程。可再生生能源源利用用-风力发发电建筑的的顶部部565-569米设置置54个垂直直轴涡涡轮风风力发发电机机组，，300kWp,日均风风速6m/s，每年年将提提供157,500kwh电量提提供顶顶部景景观照照明。。天然气气热电电冷联联产系系统（（三联联供））以天天然气气为燃燃料，，通过过动力力装置置发电电，利利用其其产生生的余余热通通过余余热锅锅炉、、余热热型吸吸收式式冷热热水机机组为为建筑筑供热热、供供冷，，为建建筑物物提供供所需需各类类能源源的供供应系系统。。三联供供技术术是一一次能能源利利用率率非常常高的的一项项技术术。当当建筑筑物实实际的的电力力、供供冷、、供热热负荷荷与建建筑物物所配配备的的三联联供系系统的的供能能能力力匹配配得较较好时时，三三联供供系统统将产产生可可观的的经济济效益益和社社会效效益。。三联供供系统统是一一种高高效、、环保保和先先进的的能源源利用用系统统。其其高效效性、、环保保性和和先进进性是是建立立在系系统的的配置置和运运行策策略能能很好好地符符合建建筑物物对能能量需需求的的基础础上。。国内外外对热热电冷冷联产产（三三联供供）系系统的的评价价基本本上集集中在在一次次能源源利用用率、、环境境影响响以及及经济济性三三个方方面。。热电冷冷联产产系统统（三三联供供）：由于冷冷热负负荷与与电力力负荷荷之间间的耦耦合关关系，，使得得冷热热负荷荷与电电力负负荷的的逐时时对应应关系系直接接影响响到系系统的的配置置与运运行。。因此此，热热电冷冷联产产（三三联供供）系系统要要实现现经济济性的的提高高和排排热的的有效效利用用，其其前提提是对对建筑筑的冷冷热负负荷和和电力力负荷荷有比比较准准确的的预测测。三联供发电电与大厦10kV主母线并网网运行，设设置电力监监测和控制制系统，并并设置系统统同步的并并列、解列列等继电保保护控制，，避免向市市电网的逆逆向馈电。。上海中心采采用2台1.06MW燃气内燃机机组。热电冷联产产系统（三三联供）：1.高速电梯的的节能效果果十分显著著，上海中中心的电梯梯均采用再再生能源回回馈控制技技术，馈能能效率高，，馈能利用用率超过30%。2.电梯的电能能回馈是利利用其轻载载上行和重重载下行时时的重力势势能转化为为电能的能能量回馈技技术，馈能能质量高。。3.将原来消耗耗在机房的的无用能耗耗转化为电电能，极大大地改善和和机房的发发热环境。。电梯再生能能源的回馈馈技术应用用：单台电梯的的馈能状况况：梯号ABCDEF曳引机型号PML-F25APML-F40APML-94BPML-115BPML-170BPML-210C额定载重量(Kg)160016001600×21600×21350×21350×2额定速度(m/s)2.53.556810行程(m)54.056.95103.65173.85244.05318.75额定功率(kW)24.634.492.3110.8124.6155.8FLU额定电流(A)5978254245280347FLACC启动电流(A)1061525806458681263电源设备容量(KVA)2937118118185239电梯上行运行时马达输出功率（kW）0%空载-14.6-20.6-34.3-69.1-75.4-92.525%负载-4.4-6.26.1-23.4-22.8-25.350%负载5.27.145.424.532.242.675%负载15.621.383.270.285.3108.2100%满载25.835.2122.9115137.8174.1电梯下行运行时马达输出功率（kW）0%空载26.335.6123.5116.4138.117525%负载1620.884.371.586.2108.550%负载5.46.945.123.932.94275%负载-4.2-6.55.8-22.7-23-25.4100%满载-15.1-20.3-33.1-68.3-74.4-93.1电梯再生电电能的回馈馈：上海某办公公商业综合合楼，建筑筑高度198m、43层，38部电梯和6部自动扶梯梯，全部采采用再生能能量回馈型型电梯，实实行多目标标的优化的的智能调度度控制，测测试一天实实际用电和和再生馈电电量。节能率为25-31%。群组电梯用电量（kWh）再生回馈电量（kWh）实际耗电量（kWh）节能率（%）低区电梯组

8部104533071531.57中区电梯组8部1495375112025.08高区电梯组8部2140605153528.27顶层电梯组8部2595755184029.09表：一天实实际运行情情况统计该项目一天天再生电量量达到2065kWh，如果一年年以300个工作日计计算，一年年节约电量量可达到619500kWh，如果考虑虑到机房空空调的