超高层机电技术在深圳平安金融中心的运用

方耿华

(深圳平安金融中心建设发展有限公司，广东省深圳市  518048)

 摘  要：超高层建筑除了有高度高的共性之外，结构形式、机电节能新技术引入也是其共同建筑特征．深圳平安金融中心作为目前深圳的第一高楼及未来的新地标建筑，在节能、智能化技术引入方面先进性自然有很多可圈可点之处，现根据超高层机电技术亮点结合实际设计谈谈机电技术在深圳平安金融中心项目的运用，并结合相应的设计理念进行阐述。

关键词：超高层建筑；节能技术；投资回收；再生能源：智能视频停车，；机电系统；平安金融中心；智能派梯系统

 中图分类号：TU976 doi:  10. 3969／j.issn. 1003 - 8493. 2016. 04. 010

0  引言

 作为城市的地标名片，超高层建筑对于高度只能用“没有最高，只有更高”来形容，如当下在建有影响力的上海中心大厦(632 m)、广州周大福中心（东塔530 m），天津117大厦(597 m)等摩天大楼，都是具备有代表性的城市建筑。通过技术观摩、工作互访交流，笔者了解到这些建筑在其建筑构形和装修档次上固然存在差别，但对于超高层建筑复杂机电系统

的新技术引入设计确有相通之处，在招商引租、城市宣传方面，大楼机电系统的“节能、智能化、人性化”技术亮点也是其重要的宣传卖点，下面通过即将落成的深圳平安金融中心项目，在超高层建筑机电技术亮点的运用方面作抛砖引玉的阐述。

 深圳平安金融中心为位于深圳市福田区CBD区新建的超甲级写字楼，也是中国平安保险（集团）股份有限公司总部办公大楼，为深圳市在建第一高楼，城市新地标，主塔楼为600 m（暂定），建筑楼层为118层，商业裙楼为11层，地下为5层，总建筑面积约为45.6万m2，集办公、商业、娱乐、餐饮为一体，已获LEED金奖。该综合体采用“巨型柱、斜撑

一核心筒一带伸臂桁架”抗侧力结构体系，双层低Low-e玻璃幕墙、120部电梯组成垂直交通运输干线的全节能化建筑，在整体机电系统设计方面引进现有新型机电技术，倡导运用“投入节能技术，引领长效投资回报，关注人文设计、树立机电智能标杆”的设计管理理念。

1  主动式节能技术，倡导长效投资回报率

 超高层建筑的节能问题是一个涉及诸多方面的综合性课题，建筑整体布局、单体建筑设计以及具体的构造方案、玻璃幕墙选用等均是节能设计中需要重点考虑的问题。深圳平安金融中心项目在节能技术方面分别采用“被动式”节能方法和“主动式”节能技术方法。  “被动式”节能主要以非机械电气设备干预手段降低建筑能耗，指在建筑规划设计中通过对建筑朝向、合理布置、遮阳的设置、建筑围护结构的保温隔热技术、有利于自然通风的建筑开口设计等方面实现节能，本文不展开。  “主动式”节能技术指主要通过机电设备干预手段为建筑提供采暖空调通风等舒适环境控制的建筑设备工程技术，着重以优化的设备系统设计、高效的设备选用实现节能。平安金融中心的水系统、风系统、电力系统、电梯系统都充分引入了主动节能技术，虽然前期增加成本投入但从长远投资估算，具备比较可观的回报率。

1.1  水系统的回收节能

 a．雨水回收灌溉，平安金融中心在裙楼七层设置“雨水弃流收集”回收处理机房，加装相应水泵、电磁阀循环设备运用“弃流”原理将处理后收集的雨水用于大厦室外和裙房屋面绿化树木的灌溉以及地库地面冲洗清洁之用。

 b．  中水回收冲厕，本项目的中水水源采用位于6层冷却塔排水的废水回收，通过地下中水水池收集，水泵变频供水及设备层转输箱加压供水方式，用于塔楼64层以下的卫生间冲厕用水之用。

 c．  冷凝水回收补水，通过设备排水立管将塔楼及裙楼AHU空调机柜的冷凝水排水进行统一汇集，并对负三层的消防水池进行补水之用，节省及减少了消防水池平时日常自来水补水用量。

1.2  电力能源系统节能技术运用

 智能照明系统即大楼的公共走道、通道、大堂及车库照明根据场景采用分回路照明智能控制。根据调查分析，商业写字楼或酒店在照明能耗方面达20%~28%。除了必要的办公照明需求外，对于位于大楼的公共区域将实施智能照明系统控制方式，平安金融中心在地下-2～- 5F停车场、- 1F商业公共区域、塔楼裙楼的公共通道、办公大堂、电梯厅、核心筒公共走道、中庭走廊等区域采用分回路开关控制，并依据白天模式、上班模式、下班模式、晚上模式调整回路开启数量及控制照明的照度，实现区域控制、定时控制、室内检测控制三种控制方式的运用。另外对于电梯厅、公共走道晚上照明、节假日采用红外移动探测器自动控制，实现人来灯亮、人走灯灭的节能效果。

1.3空调制冷能源系统节能技术

 a．空调冷源采用并联式冰蓄冷系统，可以通过制冷机组或蓄冰系统设备或两者同时为建筑物供冷，用以确定在某一时段，多少负荷是由基载制冷机组供给、多少负荷是由蓄冰设备供给的运行方法，也即依据冷源系统的运行策略，可充分发挥冰蓄冷系统移峰填谷和节省运行费用的特点，错峰用电，日负荷采用融冰释冷优先供冷，基载制冷补充和夜间冰槽蓄冷的形式，以节省能耗和费用。

 b．VAV变风量空调系统节能技术，即塔楼办公层及交易层每层设两台变风量空气处理机组集中送风的全空气空调系统，末端采用单风道的VAV - BOX,由全热回收新风处理机回收排风热、降温除湿过滤后的新风送入各层空气处理机组或直接由室外引入新风，按一定比例与回风在空气处理机组混合段内充分混合后，经过滤、冷却送入办公区的空调系统，该空调系统通过直接数字控制器( DDC)、温度传感器、CO2传感器、阀门执行器等按设定值通过风平衡、水平衡的科学调节，控制送排风阀门的开闭度、冷冻水阀门的开闭度来确保送风区域温湿度满足人员需求，使办公区域每个角落的人员感觉到舒适，不出现过冷过热的现象，以控制水系统、风系统中设备开启运行的数量，从而达到节省能耗的目的，系统控制图如图1所示。

1.4电梯运行系统节能技术

 电梯再生能源技术的应用，平安金融中心使用的四个品牌的电梯如OTIS、日立、迅达、KONE都有各自的再生能源电梯技术，但大同小异。主要利用电梯在“轻载上行或重载下行”时由“势能转化为电能”的原理，装设能源再生驱动器装置产生再生能源，并进行回收使用，并节省电梯的运行能耗，电梯再生能源示意图如图2所示。

 此外，垂直电梯设定长时间无呼叫自动关闭电梯通风及照明功能，以及满载直驶控制功能。自动扶梯利用光电感应器检测无人／有人乘坐时，自动减速或停止／加速运行。

2智能化技术引领人性化管理理念

 在一座大楼中，能让我们最先直观感受及直接接触到的人性化设计理念是泊车找车和乘坐电梯的便利性，这两点也直接影响办事效率，不会因为泊车、候电梯太久而耽误时间；深圳平安金融中心的机电系统在前期规划及后期设计中经几轮深化、调研、讨论后，充分引入了智能化技术引领人性化管理理念，并运用这一理念加以改进实施设计与施工。

2.1  智能目的派梯系统及人群感应配梯系统

 当乘客通过按钮指令或刷卡呼叫电梯后，智能派梯系统通过指示立即告知所需乘坐的电梯，并将去相同或相近楼层的乘客分配至同一电梯，让乘客在电梯前等候的时间更短，并更直接地前往目的地，减少停站的层数及运行时间。同时通过在楼层设置人群感应系统，智能派梯系统将根据交通流量的类型及密度智能评估、智能配送电梯运行台数及控制开关门时间，并采用“上行／下落繁忙运送模式”智能控制指令检测电梯的运行台数配送及停层控制派送电梯。如平安金融中心大楼有乘客需去53~80层，那么他会通过派梯系统得知需乘穿梭电梯S1至空中大堂51F进行换乘，如其需去85层，那么可以通过派梯系统得知需乘坐穿梭梯S2至83F、84F空中大堂进行换乘，这样电梯更能发挥其运载能力，也能更人性化指导乘客到达所需目的楼层，节省停靠站层及节约能耗。智能目的派梯系统图如图3所示。

 该系统的实施就是停车场管理系统在通过闸机读卡或车牌图像侦测对比自动识别引入车位引导系统和反向寻车，工作原理是中央控制系统结合信息采集器，通过设置在车位的探测器进行采集，经信息系统发布（绿灯表示空位、红灯表示已停车）引导指示进入车库车辆停靠泊车的过程，系统图如图4所示。

 而反向寻车是停车卡、手机APP、通过刷设置在电梯口或车库出入口查询电脑或扫描预制的二维码，根据系统安装的定位器，指示路线找到停靠的车辆。对于一个停车场管理系统，说起来很简单，但通过智能化控制达到人性管理，提高工作效率，其实是不简单的，在一个庞大的停车层中访客在陌生环境中去找车位停一辆车或寻找一辆车时，将是一件很耗时间的事情，运用车位引导和反向寻车系统，可以很好地解决这个问题。

 除以上阐述的部分机电技术外，深圳平安金融中心还在低区51~52F、高区83~84F设置穿梭电梯，并采用了“可调式电梯双轿厢控制技术”  （如图5所示）．由于考虑到标准层与非标准层层高的不同，以及停靠的大堂或部分地下的层高不同，利用可调式电梯双轿厢感应探测自动调节平层技术进行平层停靠，最大垂直调节高度可达2m。据该技术电梯供应商

OTSI介绍，这么大跨度的调节目前在全球超高层项目中尚属首个采用。

 另外在安全预警方面，平安金融中心项目在部分重要区域设计了早期空气采样火灾报警系统，对塔楼管井、配电箱设计剩余电流动作“火灾和感应光纤报警”系统，对BMS机房、消防控制中心、电信机房等重要机房设置了机房漏水感应监控系统等，确保机房的干燥及意外发生浸水事件的及时处理控制。基于成本考虑这些系统在一般的建筑是较少设置的，而由

于超高层存在竖向高度建筑的难度，基于新的机电设计理念，增加成本投入换取安全系数提高和人性化的提升，这或许也恰恰是目前大多数超高层机电技术亮点的所在。

3新技术新工艺的机电技术展望

3.1  辐射冷却吊顶技术

 辐射冷却吊顶技术采用内夹冷却水管的“三明治”天花板的节能空调末端装置，是一种天花与空调送风两用的新型材料技术，技术特点是“冷却吊顶”材料与独立新风相结合，通过冷却水辐射的作用与室内空气换热实现空调制冷，具有能减少风管安装的工序，节省建筑净空，安静舒适、无冷吹风感的优点。

3.2三联供泵组系统技术

 三联供泵组系统技术是一种集制冷、供暖、供热水为一体的三联供机组，将热泵空调技术、热泵技术和换热系统的技术集成，上海中心大厦目前已采用该技术，使用效果在运营后有待评价。

4结语

 科技的日新月异，任何机电新技术新工艺的采用都会是一个设计亮点，但这并不千遍一律，尽管机电技术在不断创新的过程中，有更节能、更智能化的技术出现，但最终是否能引入所建建筑物设计使用，需结合不同的建筑构型进行综合考虑，进行技术、成本评估、回报周期等的估算，选取最合适的性价比高的技术，才是最佳的设计方式及投资之道。