上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介
上海某商场空调系统末端设计及运行节能分析
上海某商场空调系统末端设计及运行节能分析摘要：随着生活水平的提高，空调作为现代人们生活的必需品，而商业综合体建筑作为一种特殊的公共建筑，空调系统能耗相对较高，本文通过介绍上海市某商业综合体暖通空调系统末端设计，并进一步分析讨论其节能措施，为商业综合体暖通空调的节能运行和优化设计提供一定的参考。
关键词：空调系统；变风量运行；全新风运行；节能0 引言随着中国城镇化和社会经济的不断发展，建筑作为社会能耗大户，近30%的社会能耗用于建筑的运行能耗[1]，商场类建筑作为一类典型的大型公共建筑，它关系到人们生活的基本方面，直接影响到社会生活质量的高低，另一方面又构成了国民经济的一个重要的组成部分。
在我国，商场建筑具备以下特点：第一，客流密度大，照明、电器功率密度高，致使室内发热量大；第二，商场体积较为庞大，冷量传输距离长，且多采用全空气系统，衰减较大；第三，空调系统运行时间长，一般运行时长在12小时以上，个别全天候运行。
以上特点共同决定了商场建筑相比于其他公共建筑，其单位面积耗电量高，全年总耗电量大[2]。
综上所示，对商业建筑进行节能优化将有助于缓解城市供能压力，包括对新建商业建筑进行节能设计以及对既有商业建筑进行节能改造，对能源日益紧缺的现状具有极大的意义。
1 工程概况本工程位于上海市浦东新区临港，总建筑面积71265.45平方米，地上建筑面积44964.45平方米，包含商业及酒店功能。
酒店1层及2层为酒店公共服务区及辅助办公用房，3~10层为酒店客房，酒店面积18280.00m2；商业部分北面为餐饮区，共5层，南面1~2层为商场，3~6层为影院，中间为挑空四层中庭，商业面积24891.25m2。
地下建筑面积26301.00平方米，分为两层，地下1层为酒店后勤、设备用房、变配电房及机动车库，地下2层为设备用房、电动汽车库及机动车库，人防区位于地下2层。
本文仅针对酒店及商业区域舒适性空调系统设计进行说明。
2 设计计算参数2.1 室外计算参数3 室内空调末端系统设计3.1空调风系统设计本项目酒店大堂、商业中庭高大空间空调系统采用全空气空调系统形式，空调箱（定风量空调机组上加变频器，使空调系统变风量运行）。
上海中心大厦分析
7-8区十字形 布置
5-6区切角方 形布置
1-4区方形布 置
巨型柱构造分析:
巨型柱断面示意图
上海中心钢管混凝土巨柱构造
巨型框架柱由8根钢骨混凝土主柱、4根次柱。 主柱截面尺寸最大为3.7X5.3米。
主巨柱设于核心筒内 隔墙对应位置，通过 伸臂桁架协同抗侧力， 可获得相对较大的力 臂。
次巨柱主要作用是减 小环带桁架跨度，故 不设伸臂桁架与核心 筒连接，避免伸臂与 核心筒角部连接构造 的困难。
本工程核心筒在立面上共分为9个区 域，墙体厚度随高度上升而递减，其厚 度从1200mm变化至500mm。其中在4区、 5区避难及设备层墙厚发生突变。 核心筒截面在1区至4区呈正方形九宫 格筒体。到第5区后，四个角部的墙体 开始向两边收缩，形成切角方形布置。 至第7区时，原有的九宫格变为十字型 五宫格筒体。
建筑体量生成：
外皮做成旋转 收缩上升的样 式，让大楼更 加具有动感。 将尖角改为圆 弧状，以减小 风压的影响。 圆润的角度能 包容硬朗的环 球和金茂。而 最终玻璃的消 耗仅增加18%。 两个立方体的 内圆外方 内圆外三角
方案的敲定
陆家嘴集团曾安排该项目进行 过三次招标，其中一次招标吸 引了美国SOM建筑设计事务所 （英语：Skidmore, Owings and Merrill）、美国KPF建筑 师事务所（英语：Kohn Pedersen Fox）及上海现代 建筑设计集团等多家国内外设 计单位提交设计方案。于最后 一次招标，两个设计方案获得 入围资格，分别为美国 Gensler建筑设计事务所（英 语：Gensler）的“龙型”方 案及英国福斯特建筑事务所 （英语：Foster & Partners） “尖顶型”方案。经过评选， “龙型”方案中标，大厦细部 深化设计将以“龙型”方案作 为蓝本
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析
超高层建筑项目暖通空调系统设计分析摘要：中国经济从高速增长阶段转向高质量发展阶段，为了提升土地资源配置效率，越来越多的超高层建筑不断涌现，其内部功能日趋复杂多样。
多联机空调具有自控程度高、灵活性强等特点，被应用于超高层建筑，以满足不同功能的需求。
与常规水系统中央空调相比，多联机外机布置时需要考虑内外机高差、冷媒配管长度衰减等问题，应配合建筑外立面百叶美观度需求。
关键词：超高层建筑；多联机空调；设计；分析引言大型公共建筑的节能具有重要性和必要性，对于节约能源和保护环境的作用都十分巨大。
由于设计形式不同，每个建筑也会采用不同的空调设备，因而能耗存在较大差异，但也从侧面反映出这些建筑在空调系统方面巨大的节能潜力，这就需要在设计时，比较各种方案，做出最优选择。
如果在设计的初期就可以通过计算机进行仿真模拟，全方位的评估各种设备的能耗量，对于大型公共建筑的设计就会起到锦上添花的作用，目前这已经成为改善大型公共建筑的重要法宝。
1概述1.1优化建筑暖通空调系统的节能设计的意义随着我国经济的不断发展，科学技术水平也不断提升，人民的生活水平也不断得到改善。
越来越多的人开始追求生活的质量，而不仅仅是满足最基本的生活需求，空调的普遍使用对于改善人们的生活环境有巨大的作用。
但是，在空调的大量使用时也产生了诸多的问题，如电力紧张、能源消耗大等十分尖锐的社会问题。
同时，资源的浪费和环境的污染问题逐渐成为社会的主要问题，受到了社会各界的广泛关注，因此，节能减排的理念逐渐成为社会的主旋律。
对于暖通空调的节能优化已经是社会亟须解决的问题之一。
在经济全球化的大背景下，我国社会的发展越来越进步，人们日常的办公和生活方式都呈现现代化的特征。
因此，在比较大型的建筑内部，暖通空调系统已经是必不可少的硬件设施之一。
对人们的生活、办公起到了很大影响。
并且随着我国的城市化进程进一步加快，城市的现代化建设加快，建筑物日益增多。
但是，随着人们的活动增多，对周围环境的影响非常大，人们的生活环境越来越复杂，严重的会伤害人们的身心健康。
上海中心大厦
今天我要讲的是上海中心大厦（2：36到6:11）一、地理位置上海中心大厦将是陆家嘴金融中心的最后一片新建区域。
位置东邻上海环球金融中心，北面为金茂大厦。
金茂大厦为420米，上海环球金融中心高度为492米，上海中心大厦为632米，即建筑相约差为70米和140米，建成好后的上海中心大厦将能和另两栋超高层自然的融合。
上海中心建成后将成为世界第三高楼和国内第二高楼。
基本信息上海中心大厦的构成为主楼加裙房，主楼为125层，裙房为5层。
建筑结构为钢筋混凝土核心筒外框架结构。
创新与特色施工过程双层玻璃幕墙，七八层一个隔断（幕墙之中有24个空中花园）施工过程中使用BIM管理工程，通过BIM建模，辅助建筑设计施工。
建筑每层约为1度的转角，整个建筑呈旋转上升，结构不对称的外立面使风载降低24%，减少工程造价。
第一次在超高层建筑中采用地下埋进856根86米长的基桩，使得在软土上建设超高层成为可能。
世界上最大民用建筑底板浇灌。
水泥直接泵送到楼顶，创造世界记录。
双层玻璃幕墙，每隔7,8层外层形成一个隔断，在幕墙中有24个空中花园。
世界上最高的绿色建筑，并经过美国LEED绿色建筑体系认证。
上海中心”内部由九个圆柱形建筑彼此叠加构成，其间形成九个垂直空间，每一个空间构成一个完整的社区，九个社区组成了一个垂直的城市。
建筑造型来源于中国龙的形象。
二、建筑设计和功能分区综合性超高层，以办公为主，并发展观光娱乐，商业酒店，会展等功能，裙房中还包括能容纳1200人的多功能活动中心。
平面功能（双层幕墙间）三、绿色建筑1.从造型上减少建筑物表面积，减少了能量交换和能量损失2.双层玻璃幕墙改善了玻璃幕墙结构的能耗损失，并且在幕墙之间的中庭中开辟空中花园，增加了建筑的绿色面积3.外层幕墙能够反射阳光且减少光污染4.屋顶安装风力发电机，为大楼基本设施提供电力5.塔冠部位收集雨水，作为大楼的中水使用6.边锋空调系统利用室外新风作为冷源，减少空调能耗7.热回收利用技术为大楼热水系统供能总结，节能系统为上海中心大厦节约了巨大的成本开支完善的安全系统四、施工。
上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介
2015-4-9Shanghai Tower上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介12015-4-9主要内容 上海中心大厦高大中庭概况； 上海中心大厦中庭空调通风及排烟系统设计；22015-4-9概述• 高度 — 632m • 面积 — 580,000sqm • 用途 Function– 停车场 Parking – 零售 Retail – 会议中心 Conference Center – 办公室 Office – 豪华酒店 Luxury Hotel – 精品办公室 Boutique Offices – 观光平台 Observation Deck3外层幕墙幕墙支撑结构内层幕墙2015-4-94九区 Zone9 八区 Zone8 七区 Zone7 六区 Zone6 五区 Zone5 四区 Zone4 三区 Zone3 二区 Zone2 一区 Zone1 在内外幕墙之间形 成了高大中庭； 一区有2个中庭，中 庭净高为27米； 二区至八区每个区 有3个中庭，中庭净 高在55～66米之间， 中庭面积从160～ 470m2 一共有23个中庭2015-4-9 52015-4-9 62015-4-9 72015-4-9中庭的相关技术要求 所有中庭均为人员活动区，需要保证底部人员活动区的基 本舒适性； 在人员活动区以上的大部分空间可以不考虑温湿度需求； 需要防止外幕墙结露； 供暖季应尽量减少室内高大空间的温度梯度； 中庭需要考虑排烟系统确保人员安全。
82015-4-9中庭空调通风系统设计 夏季工况：A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；运行时，优先使用系统CB. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；C. 本区办公室排风首先排入中庭（对中庭进行降温），再经热回收新风 机组后排至室外的溢风系统。
冬季工况：A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；温度策略控制：优先使用系统DB. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；D. 中庭底部设置的地板辐射热水供暖系统；E. 中庭外幕墙设置的翅片散热器加热系统。
高层建筑设计案例分析
高层建筑设计案例分析在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般涌现，它们不仅是城市天际线的重要组成部分，更承载着人们对于居住、工作和生活的各种需求。
接下来，让我们一同深入分析几个具有代表性的高层建筑设计案例。
案例一：上海中心大厦上海中心大厦是一座位于上海陆家嘴金融贸易区的超高层摩天大楼。
它的设计独特，融合了多种创新元素。
从外观上看，其螺旋式上升的造型不仅极具视觉冲击力，还能有效降低风阻。
这种独特的外形设计并非仅仅为了美观，更是基于对风荷载的深入研究和计算。
通过模拟风洞实验，设计师确定了这种螺旋形态能够减少大楼在强风中的摇晃，提高了结构的稳定性和安全性。
在功能布局方面，上海中心大厦充分考虑了不同使用人群的需求。
底部楼层设置了商业空间，吸引了众多高端品牌入驻，为周边居民和上班族提供了丰富的购物和休闲选择。
中间楼层则主要为办公区域，配备了先进的智能化办公设施，满足了各类企业的办公需求。
而顶部楼层则设计了观光平台和高级酒店，游客可以在这里俯瞰整个上海的壮丽景色，享受高品质的服务。
在绿色节能方面，上海中心大厦也有出色的表现。
大厦采用了双层幕墙系统，外层幕墙为玻璃，内层幕墙为铝板，中间形成的空气腔可以有效地隔热和保温，降低了空调系统的能耗。
此外，大厦还安装了太阳能光伏发电板和雨水收集系统，为大楼提供部分电力和非饮用用水，减少了对外部能源和水资源的依赖。
案例二：迪拜哈利法塔迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑，其高度达到了 828 米。
哈利法塔的设计灵感来源于沙漠之花蜘蛛兰。
它的建筑外形简洁流畅，线条优美。
整个建筑的立面采用了玻璃和金属板材相结合的方式，在阳光的照耀下熠熠生辉，展现出独特的魅力。
在结构设计上，哈利法塔采用了一种创新的“扶壁核心”结构体系。
这种结构体系由钢筋混凝土核心筒和外部的钢结构框架组成，能够有效地抵抗风力和地震力的作用。
为了确保大楼的稳定性，工程师还在大楼的底部设置了巨大的基础，将大楼的重量均匀地分布在地基上。
上海中心大厦暖通空调系统设计
上海中心大厦暖通空调系统设计发布日期：2013-08-08 发布：【摘要】本文针对上海中心大厦暖通空调系统设计，从环境目标和可持续设计方面进行了详细的分析和探析，从而详细的论述了我国高层建筑的暖通设计工作的节能概念。
【关键词】上海中心大厦；环境目标；空调通风系统；可持续设计引言随着我国经济的快速发展，建筑行业的发展也十分迅速，但是建筑能耗也随之大幅度升高。
因此在对建筑暖通空调设计的过程中，就应采取相应的节能环保技术，应用可持续设计的理念，尽量降低暖通空调系统的耗能比例。
高层建筑物的暖通空调系统复杂并且巨大，因此设计质量对系统能否经济运行以及耗能情况有着重要的影响，只有确保了设计方案的质量，才能提高暖通空调系统的整体的应用效果，提高整个工程的节能水平。
1、项目总体概况上海中心大厦位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万余平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路，为上海陆家嘴摩天大楼建设计划最后的压轴工程。
主体建筑结构高度为580m，总高度632m，是目前中国国内建设中的第二高楼。
3.2热源及冷源设计大厦冷热源系统由低区和高区能源中心组成。
3.2.1低区能源中心低区能源中心由设置在裙房屋面的冷却塔和地下室的冷冻机房、锅炉房、冰蓄冷系统设备组成，水系统为二次泵变流量系统，冷冻水经二次变频循环泵提供给地下室、裙楼、办公区1区至4区的空调和新风机组。
本项目采用冰蓄冷系统来降低峰值冷负荷的电力需求，在夜间谷电时段，低区能源中心的蓄冰系统将冰蓄存在地下室的蓄冰槽中。
冰蓄冷系统采用单独保温的内融冰盘管式蓄冰槽，融冰将提供白天供冷峰值约30%±5%左右的冷量。
这种运行方式可减少白天的机械制冷以及峰电时段的电力需求，采用冰蓄冷系统可带来系统运行费用的节省以及对电网实现移峰填谷的效果。
热源系统由设置在地下室的蒸汽锅炉、蒸汽输送管网系统和设置于设备层的管壳式汽-水热交换器组成，管壳式汽-水热交换器将蒸汽转换成热水供给整个大厦的供热设备。
上海某大厦空调系统现状及解决方案
上海某大厦空调系统现状及解决方案本文从空调水系统和空调风系统两个方面来整合。
从空调水系统的角度首先必须解决空调水系统旁通回路正常使用的问题。
从空调风系统的角度首先必须解决系统风平衡的问题。
如果说我们从整个空调系统来讲的话，就是要实现整个系统的群控的问题。
空调系统节能改造工程分两步进行：首先，针对其空调系统现阶段存在的问题，采取一系列的改造措施，以期达到原有设计目标;然后，对空调系统各子系统进行优化调节和控制，使各部分达到最低耗能;最后，对整个空调系统进行整合，满足节能自控要求。
标签：大厦;空调;系统;节能;方案引言：上海某大厦地上建筑共37层、地下共5层，总建筑面积63875m2，楼高170m。
首先我们从原有设计图纸、系统现状、运行管理、小业主信息反馈等多方面，对大厦现有空调系统做了全面调研。
然后提出相应的解决方案，并制定了其节能改造方案。
我们的目标是使其大厦的智能化系统在满足上海市甲级智能建筑的标准的基础上，降低大厦运行成本、提高大厦管理效率，成为节能型楼宇系统。
1 节能潜力分析中央空调系统是主要耗能系统，其中空调系统包括夏季供冷和冬季供暖。
根据对上海某大厦空调系统的能耗情况进行现场调研和估算，初步确定其空调系统消耗能量约占总能耗的50%～60%。
通过仔细调研和认真分析，从以下几个方面可以得出其巨大节能潜力：（1）从选型角度来看，在进行空调设计时，为了保证较大安全系数和冗余量，空调制冷3台离心机、1台螺杆机，机组总制冷量9141kW，单位面积冷量190W/m2。
而从实际运行的情况来看，夏季最热时期，开启的冷机为2台离心机和1台螺杆机，这表明实际运行负荷未达到最大设计负荷，给节能预留较大的空间。
此外，由于中央空调水系统未加自控和变频，中央空调系统运行于整机开启最大状态，从运行的历史数据来看，09年度的运行温差平均值在4℃左右，远小于设计温差（5℃），存在“大马拉小车”的问题;（2）由于空调系统的施工、安装是由不同公司分包实施，存在着设备接口不匹配和未进行统一调试的问题，如变风量末端和变风量空调箱并未进行联动控制，导致两部分送风量不匹配。
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Shanghai Tower
上海中心大厦高大中庭空调通风系统简介
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主要内容
上海中心大厦高大中庭概况； 上海中心大厦中庭空调通风及排烟系统设计；
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概述
• 高度 — 632m • 面积 — 580,000sqm • 用途 Function
– 停车场 Parking – 零售 Retail – 会议中心 Conference Center – 办公室 Office – 豪华酒店 Luxury Hotel – 精品办公室 Boutique Offices – 观光平台 Observation Deck
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外层幕墙
幕墙支撑结构
内层幕墙
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九区 Zone9 八区 Zone8 七区 Zone7 六区 Zone6 五区 Zone5 四区 Zone4 三区 Zone3 二区 Zone2 一区 Zone1
在内外幕墙之间形 成了高大中庭；
一区有2个中庭，中 庭净高为27米；
二区至八区每个区 有3个中庭，中庭净 高在55～66米之间， 中庭面积从160～ 470m2
一共有23个中庭
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中庭的相关技术要求
所有中庭均为人员活动区，需要保证底部人员活动区的基 本舒适性；
在人员活动区以上的大部分空间可以不考虑温湿度需求； 需要防止外幕墙结露； 供暖季应尽量减少室内高大空间的温度梯度； 中庭需要考虑排烟系统确保人员安全。
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中庭空调通风系统设计
夏季工况：
A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；
运行时，优先使用系统C
B. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；
C. 本区办公室排风首先排入中庭（对中庭进行降温），再经热回收新风 机组后排至室外的溢风系统。
冬季工况：
A. 中庭底部外侧周边区风机盘管系统；
温度策略控制：优先使用系统D
B. 中庭底部内侧设置的全空气空调系统；
D. 中庭底部设置的地板辐射热水供暖系统；
E. 中庭外幕墙设置的翅片散热器加热系统。
幕墙防结露策略控制：启动系统E
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中庭翅片散热器的应用和研究 • 目的
– 对外幕墙表面加热，保证外幕墙的内表面不会 结露；
– 阻断冷空气的下沉，减小室内空气对流，减弱 中庭室内的温度分层现象。
10
外幕墙
典型构造
示意
幕墙支撑典型构造示意
13
翅片散热器系统平面布置示意
14
中庭翅片散热器的应用和研究
•技术难点
–沿外幕墙安装，由于外形的限制，使用双管系
沿外幕墙安装由于外形的限制使用管系
统对美观影响比较大，因此最终使用了单管串
联的系统形式，单管串联长度达到100m，因此联的系统形式单管串联长度达到100因此流量大，管路粗；
–要确保系统前后端的散热基本均匀；
散热量要求米
–600W/米。
中庭翅片散热器的应用和研究
•采用实验与模拟结合的方式，先进行计算机模
拟，再进行实验测试，基本可以达到预期的散
拟再进行实验测试基本可以达到预期的散
热量需求和均匀性；
前端水温比较高适当减少散热器片数后端•前端水温比较高，适当减少散热器片数；后端
水温降低，增加散热器片数。
物理模型
办公室排风送入口
中庭排风口
第六区
中庭高64.85 m，
冬季加
热翅片底层面积368 m 2，
顶层面积284 m 2，
风机盘管AHU送回风口
送回风口办公室排风送入口
数学模型
✧采用RNG k-ε湍流模型；
✧空气为理想气体，且不可压缩；
✧不考虑渗透风的影响；
✧对流方程采用耦合求解；
✧考虑重力和浮升力的影响；
✧夏季工况打开太阳辐射模型；
工况介绍：
季节夏季冬季
工况123123日期（周）工作日工作日周末工作日工作日周末时间（天）正午正午正午早晨、傍晚早晨、傍晚早晨、傍晚
早晨傍晚早晨傍晚早晨傍晚太阳辐射√×
室外温度
34℃39℃39℃-4℃-4℃-4℃办公室排风√√×√√×
翅片加热××√√
工况2温度分布工况1温度分布工况3温度分布
工况5温度分布工况4温度分布工况6温度分布
结果：
季节夏季冬季
工况123123
151.5 1.5 m m 水平面水平面
平均温度（℃ ℃ ））25.025.626.010.023.724.564.7 64.7 m m 水平面水平面
℃400420474131282300
平均温度（℃ ℃ ））40.042.047.413.128.230.01.办公室排风的再利用对中庭热环境的温度控制有一定节能作用；
2翅片系统在满足幕墙内表面防结露要求的同时作为中庭采暖
2.翅片系统在满足幕墙内表面防结露要求的同时，作为中庭采暖季的补充供热手段，效果明显。
翅片散热量由600W/m 调整调整为为300W/m 翅片散热翅片散热量量600W/m 上部上部开启数量减半开启数量减半
1.5m 水平面平均温度19.9℃
1.5m 水平面平均温度20.7℃
中庭排烟系统设计
排烟系统设计原则
1. 按现行国家规范和上海市防排烟规
程的要求设置排烟系统并计算排烟
量；
2. 根据消防性能化分析，2~8区每个
中庭排烟量为220000CMH；1区中
庭的排烟量为110000CMH。
同时设
置不小于50%排烟量的补风系统。
烟统均为设机械补风
排烟系统均为独立设置，机械补风
系统则利用平时空调系统的管道兼
用。
中庭排烟风机布置图
g
Shanghai Tower
谢谢！。