具体描述
《超高层商用建筑暖通空调设计指导》主要关注超高层办公建筑有关暖通空调问题的各种解决方案。书中的内容还涉及那些开发超高层办公建筑的房地产商的考虑因素，以及暖通空调设计师与设计团队内其他成员间的交互协调，这些成员包括建筑师、电气、给排水、结构、防火工程师以及声学和垂直运输顾问等。《超高层商用建筑暖通空调设计指导》适用于从事设计的人员特别是暖通空调设计工程师，同时也适用于对超高层商用建筑工程项目缺少设计经验的其他设计专业人员。
城市天际线的呼吸：现代超高层建筑环境控制技术精要 前言：摩天大楼的复杂生命系统 随着全球城市化进程的加速，超高层建筑已成为现代都市景观的标志性存在。这些动辄数百米、拥有数万甚至数十万使用面积的庞然大物，不再仅仅是钢筋混凝土的堆砌，而是集成了尖端科技的复杂生命体。在追求建筑高度与形态突破的同时，如何确保其内部环境的舒适性、能源效率、安全可靠性，特别是面对极端天气和复杂气流组织时的运行稳定，成为了决定建筑成败的关键要素。 本书《城市天际线的呼吸：现代超高层建筑环境控制技术精要》，旨在深入剖析当前超高层建筑暖通空调（HVAC）系统在设计、集成、优化与运维中所面临的独特挑战及前沿解决方案。本书不涉及具体的设计规范条文引用、特定国标的强制要求阐述，亦不包含《超高层商用建筑暖通空调设计指导》一书的详细章节结构或任何特定案例的复述。本书聚焦于超越基础规范的、面向未来的系统集成与性能提升策略。 --- 第一部分：超高层建筑环境挑战的界定与解析 超高层建筑（通常指超过300米或50层以上的建筑）的气候环境与低层建筑存在显著差异。本部分将系统梳理这些差异点如何直接影响HVAC系统的设计基础。 1.1 极端气象条件与外气候模拟 高耸的结构使其更容易暴露于高空强风、极端温差、冰雪负荷及日照辐射的综合影响。本书将详述计算流体动力学（CFD）在预测建筑表面气压分布、进风口气流组织（尤其是在裙楼和塔楼交界处）中的应用，而非单纯依赖于标准气象数据。重点分析高空风荷载对送排风系统的动态影响，以及如何设计能够适应风压波动的柔性管道系统。 1.2 垂直气候分区与压力控制的复杂性 在超高层建筑中，温度、湿度和气压并非均匀分布。我们将探讨如何基于建筑的使用功能、高度层数，科学划分“热力分区”与“压力控制区域”。详细论述电梯井、楼梯间、核心筒与开放办公区之间的压力梯度管理策略，确保火灾排烟系统在不同压力环境下依然能有效运行，以及如何最小化由垂直风道引起的“烟囱效应”对舒适度的侵蚀。 1.3 能源载体与系统耦合的挑战 超高层建筑的冷热负荷巨大且集中，对能源输送的效率要求极高。本书不讨论具体的冷源或热源选型（如锅炉或冷水机组的参数），而是侧重于高位能耗设备的集成与输配效率。重点分析超高压水系统（如多级泵组的选型、水锤防护、管道应力分析）的优化设计，以及如何高效地将不同楼层的能源需求进行耦合，实现区域能源的平衡调配。 --- 第二部分：高效能与系统韧性的前沿技术探讨 本部分深入探讨当前为提升超高层建筑HVAC系统性能与韧性所采用的创新技术路径，强调系统间的协同工作能力。 2.1 智能末端与区域负荷的自适应控制 传统的集中式控制系统在应对超高层复杂的动态负荷变化时显得力不从心。我们将聚焦于分布式智能末端单元（Decentralized Intelligent Terminals）的设计理念。探讨如何利用物联网（IoT）传感器网络，实时采集到楼宇各单元的实际占用率、得热量和气流状态，并通过模型预测控制（MPC）算法，对送风量、水流量进行动态调整，实现能源消耗的精准匹配，而非预设的固定值运行。 2.2 全新风系统集成与室内空气质量（IAQ）的保障 在密闭性极高的超高层环境中，新风处理是重中之重。本书着重阐述全热回收技术在应对大温差环境下的优化应用，特别是如何设计能有效过滤高空污染物（如PM2.5、臭氧）的多级空气净化与过滤阵列。同时，分析利用建筑外围结构优势（如双层幕墙或中庭空间）作为预处理空气缓冲区的潜力，以降低新风机组的能耗。 2.3 应急与消防系统的前瞻性整合 在火灾或突发事件中，HVAC系统的行为至关重要。本书不详述消防规范的逐条要求，而是专注于系统间的非冲突性设计。探讨如何将火灾排烟系统、防烟系统与日常通风系统进行集成设计，确保在紧急模式切换时，控制信号的优先级、执行速度以及系统的冗余备份能够万无一失。例如，对于核心筒排烟风机的运行逻辑，需要考虑多点同时报警时的最优解法。 --- 第三部分：运行优化、维护策略与数字化孪生 一个成功的超高层HVAC系统，其价值的体现在于其长期的、低成本的可靠运行。本部分关注后施工阶段的管理与优化。 3.1 基于性能的持续验证（CxP） 强调设计阶段的模拟结果必须在实际运行中得到持续验证。我们将介绍持续性能验证（Continuous Commissioning）的框架，如何设定关键绩效指标（KPIs），并通过数据分析（而非人工巡检）来发现系统性能的缓慢衰减，例如换热器效率下降、风阀卡滞等问题。 3.2 超高层设备的远程诊断与预测性维护 考虑到高空设备检修的难度和成本，本书探讨了基于数字孪生（Digital Twin）的远程监控架构。如何通过高精度的BIM模型和实时运行数据，构建系统的虚拟副本，用于模拟潜在的故障场景，并提前预测关键部件（如水泵、大型风机）的剩余使用寿命，将维护工作从被动修复转变为主动预测。 3.3 结构振动与设备噪声的协同降噪 超高层建筑的结构振动会通过管道和支架传递到室内，影响舒适度。本书将分析结构动力学与设备噪声控制的交叉点。探讨如何通过优化减震元件的选择、管道的柔性连接设计，以及对大型机械设备（如冷水机组）的隔振基础设计，实现结构、设备与环境控制系统的和谐共存，提升居住者体验。 --- 结语：面向未来的环境控制哲学 本书所探讨的超高层建筑环境控制，已远远超出了传统冷热源与末端设备的范畴，它是一种复杂的系统艺术与数据科学的结合。它要求设计者具备全局视野，能够将建筑的结构、能源、人员流动、气象环境以及信息技术深度融合，以实现建筑的长期可持续运营和最高级别的用户体验。本书旨在为从业人员提供一个超越标准图集和基础计算的思考框架，以迎接未来更高、更智能的城市建筑的挑战。
作者简介
Donald E.Ross，ASHRAE高级会员，Jaros，Baum&Bolles机械电力咨询工程公司纽约总部退休顾问。有着极其丰富的遍布世界各地的超高层商用建筑暖通空调设计经验，包括芝加哥希尔斯大厦(SearsTower，美国最高建筑)、香港中国银行(美国以外最高建筑，建成时是亚洲最高建筑)、德国法兰克福展示会大楼(Messe Turm，建成时是欧洲最高建筑)等。作者在五大洲曾参与超过200余幢办公建筑、宾馆、医院、实验室及其他工程项目的设计。
Donald E.Ross取得过哥伦比亚大学文学学士学位、哥伦比亚大学工程学院机械工程理学学士、纽约大学工商管理硕士(MBA)学位。曾任美国ASHRAE手册编委会和技术委员会TC9.1主席，同时兼任ASHRAE其他几个委员会的委员。还曾担任过纽约咨询工程师协会和哥伦比亚工程学院校友会主席、北美高层建筑和城市住宅委员会副主席、美国工程院院十。
目录信息
译序译者的话作者致谢第1章 概述 1.1 总论 1.2 超高层建筑的定义 1.3 房地产商的考虑因素 1.4 建筑师的考虑因素 1.4.1 核心区设计 1.4.1.1 核心区位置 1.4.1.2 核心区组成 1.4.1.3 核心区设计举例 1.4.2 楼层高度 1.4.2.1 业主的介入 1.4.2.2 建筑师的介入 1.4.2.3 与建筑结构协调 1.4.2.4 其他风道设计 1.4.2.5 照明系统的影响 1.4.2.6 楼层高度小结第2章 烟囱效应 2.1 烟囱效应理论分析 2.2 烟囱效应实例分析 2.3 减弱烟囱效应的方法第3章 设计过程 3.1 项目阶段 3.1.1 其他过程 3.1.2 方案设计阶段 3.1.3 深度设计阶段 3.1.4 施工文件编制阶段 3.1.5 招投标或谈判阶段 3.1.6 施工阶段 附录第4章 系统 4.1 系统选择需要考虑的因素 4.2 空调系统选择 4.2.1 全空气变风量系统 4.2.1.1 低温送风变风量系统 4.2.2 空气—水系统 4.2.3 地板送风系统 4.3 空调送风系统小结第5章 集中设备间与层间机房 5.1 系统选择 5.1.1 方案一——中央机房 5.1.2 方案二——带冷冻水空气处理单元的层间机房 5.1.3 方案三——带直接膨胀空气处理单元的层间机房 5.1.4 置于外墙的层间空气处理单元 5.2 可选方案对比分析 5.2.1 初投资 5.2.2 施工进度影响 5.2.3 对业主的影响 5.2.4 对设备的影响 5.2.5 对建筑设计的影响 5.3 噪声 5.3.1 中央机房系统噪声问题 5.3.2 层间机房噪声问题第6章 集中供热和供冷设备 6.1 设备经济性分析 6.2 集中设备的位置 6.3 与集中设备位置相关的噪声考虑 6.3.1 集中制冷设备间的噪声考虑 6.3.2 制冷设备的防振要求 6.4 集中设备位置对施工进度的影响第7章 水系统 7.1 静压考虑 7.2 冷冻水管道布置 7.3 制冷设备位置的影响 7.4 减小冷冻水压力 7.5 管道、阀门和附件 7.6 管道设计要点 7.6.1 膨胀和收缩 7.7 水温差对经济性的影响第8章 与建筑给水排水系统和电气系统的交叉 8.1 建筑给水排水系统 8.2 电气系统 8.2.1 暖通空调与应急/备用发电机的交叉第9章 垂直运输系统 9.1 电梯系统基本配置 9.2 其他电梯配置 9.2.1 极高建筑电梯配置 9.2.1.1 空中走廊的概念 9.2.1.2 双层轿厢电梯 9.3 服务电梯 9.4 暖通空调介入垂直运输系统 9.4.1 电梯设备机房冷却 9.4.2 电梯升降竖井和设备机房通风第10章 生命安全系统 10.1 超高层商用建筑独特的火灾安全问题 10.2 规范与标准 10.3 消防管理系统组成 10.3.1 探测系统 10.3.2 消防立管和喷淋系统 10.3.3 烟气管理系统 10.3.3.1 中央空调系统烟气管理 10.3.3.2 层间空调系统烟气管理 10.3.3.3 中庭烟气管理 10.3.3.4 楼梯间加压 10.3.4 应急/备用发电系统和生命安全系统 10.3.5 电梯召回系统 10.3.6 通信系统 10.3.7 中央消防控制中心 10.4 火灾安全反应计划参考文献中英文对照书中单位说明及换算书中缩写说明
· · · · · · (收起)
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读后感
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