建筑电气节能技术10

建筑电气节能技术第四章.建筑供水系统及节能技术第二节高层建筑给水节能技术一.高层建筑的供水方式二.高层建筑供水能耗三.无负压供水技术第四章.第二节高层建筑给水节能技术一.高层建筑的供水方式1.高层建筑的分类A.多层建筑：九层及九层以下的居住建筑；建筑高度小于等于24m的公共建筑；建筑高度不大于24m的单层公共建筑；B.二类高层建筑：１０至１８层的普通建筑C.一类高层建筑：１９层及１９层以上的普通建筑D.超高层建筑：建筑高度大于1OOm的建筑。十大超高层建筑【建筑高度】828米（2684英尺）【建筑层数】

168层【结构形式】钢混结构【抗震能力】

6.3级地震

一.哈利法塔

哈利法塔原名迪拜塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合酋长国迪拜的一栋已经建成的摩天大楼，有160层，总高828米，比台北101足足高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年9月21日开始动工，2010年1月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。它的建筑设计采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形——六瓣的沙漠之花。同时哈利法塔的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为“Y”字形，并由三个建筑部分逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的模式，减少大楼的剖面使它更如直往天际，至顶上，中央核心逐转化成尖塔，Y字形的楼面也使的哈利法塔有较大的视野享受。

一.哈利法塔

哈利法塔也为建筑科技掀开新的一页。在施工过程中克服了输送管线系统的耐磨性能、耐高压以及管线的走向和在建筑结构中的固定的难题，同时为了尽量降低楼板和承重墙的尺寸，承受随着高度的增加而上升的荷载，这个在迪拜最壮观的超高层建筑的施工现场只使用高强度的混凝土。为巩固建筑物结构，目前大厦已动用了超过31万立方米的强化混凝土及6.2万吨的强化钢筋，而且也是史无前例地把混凝土垂直泵上逾460米的地方，打破台北101大厦建造时的448米纪录。

一.哈利法塔【建筑高度】600米【结构形式】钢混结构【抗震能力】8级地震

二.海心塔海心塔（别名：小蛮腰）是广州新电视塔，于2009年九月建成，包括发射天线在内，广州新电视塔高达600米。入选中国世界纪录协会世界最高塔。作为地标建筑，新电视塔的建筑景观总体效果，注重整体结构美、通透感和由外筒钢立柱、斜撑、圆环所交织产生的肌理美。灰色比较温和，“色彩上层层深入，浅灰色的立柱、斜撑，中灰色的圆环，最后是深灰色的核心筒，色彩由浅入深，具有比较强的层次感，白天可令塔身产生挺拔高耸和晶莹剔透的视觉美感。还可展现出动人的“空中交响乐”：46环LED灯带，环环向上画出“纤纤细腰”美态；斜撑如五彩流云，七彩变化如幻如梦；斜撑与圆环的交汇点，繁星闪烁。

二.海心塔三.台北101大楼【建筑高度】508米【建筑层数】地上101层，地下3层【结构形式】钢筋混凝土结构，新式的巨型结构【抗震能力】可抗10级以上大地震【抗风能力】相当于17级以上之强烈台风

台北101大楼位于我国台湾省台北市信义区，由建筑师李祖原设计，KTRT团队建造，地上101层，地下3层，总高度为508米。台北101的中心是由一个外围8根钢筋的巨柱所组成，中心的巨柱为双管结构，钢外管，钢和混凝土为内管，所使用的钢筋至少有5种，依不同部位所设计，特别调制的混凝土，比一般混凝土强度强60%。为了应高空强风及台风吹拂造成的摇晃，大楼内设置了“调谐质块阻尼器”，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。防震措施方面，台北101采用新式的“巨型结构”，在大楼的四个外侧分别各有两支巨柱，共八支巨柱，每支截面长3公尺、宽2.4公尺，自地下5楼贯通至地上90楼，柱内灌入高密度混凝土，外以钢板包覆。三.台北101大楼

从许多方面来说，台北101大楼运用了许多当代摩天大楼中最先进的技术。大楼内使用了光纤和卫星网络联机，每秒的传输速率最高可达1Gb。此外，日本东芝公司制造了两台全世界最快的电梯，能够在39秒之内从5楼上升至观景台位在的89楼。而游客也能从楼梯上到位在91楼的室外观景台。台北101的主楼旁边还有一栋6层楼、总高60米的裙楼，规划为购物中心及银行、证券行，裙楼内有挑高40米的豪华室内广场。三.台北101大楼四.上海环球金融中心【建筑位置】上海市浦东陆家嘴金融贸易区Z4-1号地块。【建筑层数】地上101层、地下3层。【建筑高度】492米。【结构形式】钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）。

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，地下3层，建筑主体高度达到492米。它采用了由巨型柱、巨型斜撑以及带桁架构成的三维巨型框架结构、钢筋混凝土核心筒结构和连接核心筒和巨型柱的伸臂钢桁架结构所组成的三重结构体系。四.上海环球金融中心超高层建筑施工采用自行开发研制的整体提升钢平台模板体系和进口的液压自动爬模体系，在上海环球金融中心塔楼核心筒和巨型柱结构施工中发挥了独特作用。运用这些先进的工艺和技术，创出了塔楼核心筒和巨型柱的施工的世界先进水平。高强度、高耐久、高流态、高泵送混凝土技术在上海环球金融中心施工中见奇效，刷新了一次连续40个小时浇筑主楼底板3万余立方混凝土的国内房建筑领域新纪录和混凝土一次泵送至492米高空的世界纪录。四.上海环球金融中心五.东方明珠电视塔【建筑位置】上海黄浦江畔、陆家嘴金融贸易区【建筑层数】14层【建筑高度】468米（1,535英尺）【结构形式】钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）

东方明珠塔位于上海黄浦江畔、浦东陆家嘴嘴尖上，1991年7月30日动工，1994年10月1日建成，塔高468米，1994年2月，国家主席江泽民题写了“东方明珠广播电视塔”的塔名。上海东方明珠广播电视塔是上海旅游新地标。它集广播电视发射、娱乐、游览于一体。

263米高的上体观光层和350米处太空舱是游人360度鸟瞰全市景色的最佳处所。267米处是亚洲最高的旋转餐厅。底层的上海城市历史发展陈列馆再现了老上海的生活场景，浓缩了上海从开埠以来的历史。电视塔主体结构高350米，全塔总高度为468米。东方明珠广播电视塔设有多个观光层，各层高度分别为98米、263米及350米，能让旅客从不同高度鸟瞰上海市的风光。东方明珠塔凭借其穿梭于三根直径9米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。可载50人的双层电梯和每秒7米的高速电梯为目前国内所仅有。以及悬空于立柱之间的世界首部360度全透明三轨观光电梯，让每一位游客充分领略现代技术带来的无限风光。六.吉隆坡石油双塔【建筑位置】吉隆坡市中市KLCC计划区的西北角【建筑层数】88层【建筑高度】452米

【结构形式】高轧制钢梁支托的金属板，钢筋混凝土

这座有人字形支架的桥似乎像一座登天门，双塔的楼面构成以及其优雅的剪影给它们带来了独特的轮廓。其平面是两个扭转并重叠的正方形，用较小的圆形填补空缺；这种造型可以理解为来自伊斯兰的灵感，而同时又明显是现代的和西方的。双塔的外檐为152英尺（46．36m）直径的混凝土外筒，中心部位是74．8英尺×75．4英尺高强钢筋混凝土内筒，18英寸高轧制钢梁支托的金属板与混凝土复合楼板将内外筒联系在一起。4架钢筋混凝土空腹格梁在第38层内筒四角处与外筒结合。塔楼由一个筏式基础和长达340英尺但达不到基岩层之4英尺×9尺截面长方形摩擦桩，或称作发卡桩承托。七.紫峰大厦【建筑位置】位于南京南鼓楼区鼓楼广场，东至中央路，西至北京西路。【建筑层数】地上89层、地下3层【建筑高度】450米

【结构形式】高轧制钢梁支托的金属板，钢筋混凝土第四章.第二节高层建筑给水节能技术南京紫峰大厦位于南京南鼓楼区鼓楼广场，东至中央路，西至北京西路，整体设计高度达450米，总楼层89层。紫峰大厦采用了带有加强层的框架–核心筒混合结构体系，采用型钢混凝土柱、钢梁和钢梁混凝土核心筒，在层10,35,60处共设置了三个加强层，三道伸臂桁架和带状桁架与巨型核心筒连在一起，形成三道抗侧力结构。作为南京市地标性、在市民中具有极大知名度和高度认同感的城市公共活动中心的紫峰大厦，同时作为中国最发达地区之一的江苏省省会的标志性超高层建筑，它具有极大的辐射影响；该建筑形态新颖独特、空间开敞、环境优美、科技含量高、是具有超前先进技术的标志性建筑。紫峰大厦分别由绿、蓝两组玻璃勾画出蟠龙模样的外立面。由于紫峰大厦本身定位较高，其外立面玻璃的安装方式也和常见的平板式不同，像龙鳞一样呈纵横交错的锯齿状；设计、安装这种新型幕墙玻璃的方法，目前是世界上唯一的，具体制作、安装都有相当的难度，加上特殊的灯光照射，所达到的效果与传统的平板式幕墙绝对不可同日而语。八.希尔斯大厦【建筑位置】美国伊利诺伊州芝加哥【建筑层数】地上110层，地下3层

【建筑高度】443米（527.3米含天线）【结构形式】高层建筑抗风结构韦莱集团大厦是位于美国伊利诺州芝加哥的一幢摩天大楼，楼高442.3米（527.3米含天线），共地上110层，地下3层，落成至2009年7月16日前命名为西尔斯大厦,美国当地时间2009年7月16日正式更名为韦莱集团大厦。整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索,简洁稳定。不同方向的立面，形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。其外形的特点是逐渐上收的，即1～50层为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面；51～66层截去一对对角方筒单元；67～90层再截去另一对对角方筒单元，形成十字形；91～110层由两个方筒单元直升到顶。这样，既可减小风压，又取得外部造型的变化效果。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。九.深圳京基金融中心位于深圳罗湖金融、文化中心区，占地4.7万平方米，总建筑面积38万平方米，高档智能化结合写字楼、商住楼、高级公寓、商务中心、酒店、商场等相配套的从事银行、金融、证券、保险的国际性金融街。该项目总投资预计超过30亿元，18万平方米的甲级写字楼、星级酒店和15万平方米的高级公寓。京基金融中心高达439米。十.上海金茂大厦【建筑位置】中国上海浦东新区世纪大道88号【建筑层数】地上88层，地下3层

【建筑高度】420.5米

【结构形式】钢筋混凝土1.金茂大厦地下工程施工技术难点国内罕见。基础钢管桩深达82.5M.地下连续墙深36M，在上海软土地基条件下大面积开挖基坑1.96万平方米，主楼基坑深达19.6M。施工中论证并解决了坑内钢混凝土支撑系统技术，4M厚基础承台一次连续浇混凝土1.35万立方米，创造了循环冷却水管降低大体积混凝土内部温度，防止内外温差产生裂缝的新工艺。2.主体结构模板系统创国际一流水平。主楼核心筒的施工中，自行设计制造了“分体组合自动调平整体提升式钢平台模板体系”，成功地完成了高空解体和组装，解了利用一种模板体系在两种不同结构的施工技术，创新地采用了电脑自动调平技术控制系统提升的施工技术，及采用全封闭模板体系，使施工安全可靠，操作简便、创造了一个月施工13层的施工速度。在巨型柱的施工中，我们创新设计制造了“跳提式爬模系统”，成功地解决了巨型柱的施工时。设计新型的分体、组合钢平台模板体系施工工艺是国内外首创，经专家鉴定达到国际领先水平。3.解决了混凝土施工中的集中搅拌、运输和泵送过程中的诸多技术难题，创造了一次泵送混凝土直达382.5M的世界性高度.达到国内最高记录。4.创造了高精度变形预控制的钢结构安装工艺，精确安装就位钢结构总重量达18000吨，连接螺栓安装误差小于1MM。在419-9M高空双机抬吊，将重41.7吨，长50.4M的主楼钢结构塔顶准确就位.确保了金茂大厦如期封顶。5.解决了工程垂直运输高、大、多、重等项难点，其中突出的成功技术是将M440D大型塔吊以无扶墙的纯内爬方式到转换支撑，爬升至320M高空，创造了中国建筑史上大型施工塔吊爬升的新高度。另外，还采用了商品混凝土和散装水泥应用技术，粗直径钢筋连接技术，高强混凝土技术，建筑节能技术，硬聚氯乙烯塑料管的应用技术，粉煤灰综合利用技术，建筑防水工程新技术，现代管理技术与计算机应用等技术。第四章.第二节高层建筑给水节能技术2.高层建筑常用供水方式A.高位水箱给水(1).串联给水(2).并联给水(3).减压水箱给水(4).减压阀给水B.无水箱给水(1).变速泵并联给水(2).变速泵+减压阀给水(3).气压罐并联给水(4)气压罐+减压阀给水图9串联给水A.高位水箱给水1.串联给水说明：各区均设有水箱水泵，各水箱除满足本区供水外，还需要储存上区水量。（1）优点：水泵压力均衡、扬程小、水锤小。（2）缺点：水泵分散不方便管理、占楼层面积、泵噪音干扰大、可靠性差及有二次污。（3）适用范围：允许分层设置水泵、水箱的高层建筑。第四章.第二节高层建筑给水节能技术A.高位水箱给水第四章.第二节高层建筑给水节能技术A.高位水箱给水2.并联给水说明：各区独立均设有水箱水泵，各水泵独立向本区供水，水泵集中设置在底层。（1）优点：各区独立运行，供水安全可靠。（2）缺点：需高压泵及管道、占楼层面积及有二次污。（3）适用范围：允许分层设置水箱的高层建筑。图10并联给水第四章.第二节高层建筑给水节能技术A.高位水箱给水3.减压水箱给水说明：底层水泵一次泵水至最高区水箱，各区分别供水，各区水箱实现减压。（1）优点：水泵少，设备集中。（2）缺点：全部用水均需到屋顶，能耗大；顶层水箱大增加建筑负荷；大串联供水可靠性差；需高压泵及管道、水箱占楼层面积及有二次污。（3）适用范围：分区较少的高层建筑。图11减压水箱给水图12减压阀给水第四章.第二节高层建筑给水节能技术A.高位水箱给水4.减压阀给水说明：底层水泵一次泵水至最高区水箱，各区分别供水，各区使用减压阀减压。（1）优点：节省建筑面积，水泵少，设备集中。（2）缺点：全部用水均需到屋顶，能耗大；顶层水箱大增加建筑负荷；大串联供水可靠性差；需高压泵及管道、水箱占楼层面积及有二次污，需备用减压阀（待用及报警信号）。（3）适用范围：分区较少的高层建筑。第四章.第二节高层建筑给水节能技术B.无水箱给水图12变速泵并联给水B.无水箱给水1.变速泵并联给水说明：各区分别设置变速水泵或多台级联水泵，各区分别供水。（1）优点：各区独立可靠，水压调节效果好，水质好，设备集中。（2）缺点：初投资大。（3）适用范围：小于100M的高层建筑或小区。第四章.第二节高层建筑给水节能技术B.无水箱给水2.变速泵+减压阀给水说明：低区设置减压阀，各区分别供水。（1）优点：书泵数量少，占地面积小。（2）缺点：能耗大；大串联供水可靠性差；需高压泵及管道，需备用减压阀（待用及报警信号）。（3）适用范围：小于100M的高层建筑或小区。图12变速泵+减压阀给水第四章.第二节高层建筑给水节能技术B.无水箱给水3.气压罐并联给水说明：集中设置，各区分别供水。（1）优点：无高位水箱，占地面积小。（2）缺点：造价高，投资大；水压波动大，维护成本高。（3）适用范围：早期的高层建筑或小区。图13气压罐并联给水图14气压罐+减压阀给水第四章.第二节高层建筑给水节能技术B.无水箱给水4.气压罐并联给水说明：集中设置，各区（减压）供水。（1）优点：无高位水箱，水泵、气压罐少。（2）缺点：造价高，投资大；水压波动大，维护成本高；可靠性差。（3）适用范围：早期的高层建筑或小区。二.高层建筑供水能耗.第四章.第二节高层建筑给水节能技术第四章.第二节高层建筑给水节能技术第四章.第二节高层建筑给水节能技术三.无负压给水系统1.概述

传统的城市供水系统把从给水厂送水到用户水龙头的全过程分为一次供水和二次供水两个相对独立的系统。

而无负压供水系统是将二者结合成为一个整体的系统，变二次供水为一次直接供水到户。无负压给水设备则是该系统可以使用的设备。

无负压自动供水设备是指直接连接到供水管网上的增压设备或可称为管网增压供水设备、管网直接加压供水设备等。这种无负压给水系统在日本被称为“直接给水系统”。第四章.第二节高层建筑给水节能技术一般市政给水管网压力均在O.15～O.35MPa，此压力值能满足低层和多层建筑的给水要求，但满足不了高层建筑的需要。由于国家规定城市供水条例“禁止在城市公共供水管道上直接装泵抽水”。水泵直接抽水会在管道上产生负压或真空现象，从而出现个体超量取水，使管网压力陡降，波及相邻用户的正常用水。因此，对10层以上的高层建筑，一般都要采用局部加压的给水方式。传统的加压供水方式，通常是将城市供水直接放入水池，水泵再从水池吸水，带来的问题是市政余压浪费，并且水池泵房一般置于地下室，浪费的余压少则150kPa(一般市政最低水压需满足室外消火栓口最低水压lOOkPa)，多则350kPa甚至更高，这部分能量损失是相当可观的。第四章.第二节高层建筑给水节能技术优势：①与自来水管道直接串联，充分利用室外市政给水

管网的水压，自来水压力能满足供水要求时，通过设备的旁通管，直接由自来水供水，设备停止工作。节能效果明显，设备运行费用低。

②省去水箱、水池等设施，节省建筑物内用的空