具體描述
內容簡介
《國傢遊泳中心(水立方)機電設計及關鍵技術研究應用》分為上、下兩篇。上篇是關於機電方麵各專業的設計介紹，包括建築熱工及暖通空調、給水排水、建築電氣和智能化等四個部分的設計，都有許多新的手法和思路；下篇是20項機電關鍵技術的研究，是為瞭完成本項目的設計各專業做的研究，包括兩項國傢課題、兩項科技部和北京市科委立項的課題。國傢遊泳中心(水立方)是2008年北京奧運會的主要比賽場館之一。這個采用ETFE薄膜氣枕作圍護結構的建築物，不僅造型美觀動人，也是世界上的體育建築，並且充分體現瞭“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的理念。但也帶來瞭一係列的設計難題，無可藉鑒，隻有靠自己研究突破。《國傢遊泳中心(水立方)機電設計及關鍵技術研究應用》的內容具有開拓性和創造性，可供建築設備設計人員、建築設備專業研究人員及高等院校相關各專業師生參考。
內頁插圖
目錄
序項目介紹及設計迴顧
編著組成員
彩圖
一、工程大事記
二、水立方破紀錄情況統計
三、“水立方”照片
上篇 機電設計
第一部分 建築熱工及暖通空調設計
1 概述
1.1 暖通空調設計要求
1.2 室內設計參數
2 建築熱工
2.1 建築物的圍護結構構造
2.2 建築熱工分析
2.3 建築熱工設計
3 暖通空調係統
3.1 概述
3.2 空調負荷計算
3.3 空調、通風及采暖係統
3.4 消聲及減振
3.5 係統防腐及保溫
3.6 空調自控設計
3.7 泳池防結露
4 冷熱源係統
4.1 熱源係統
4.2 拿源係統
5 消防性能化設計
5.1 消防設計的特殊性及設計原則
5.2 性能化消防在機電消防係統中的體現
第二部分 給水排水設計
1 給水係統
1.1 用水情況分析
1.2 生活給水係統
1.3 生活熱水係統
1.4 中水給水係統
1.5 直飲水係統
2 排水係統
2.1 室內汙廢水係統
2.2 室內雨水係統
2.3 室外排水係統
3 消防係統
3.1 室外消火栓給水係統
3.2 室內消火栓給水係統
3.3 自動噴水滅火給水係統
3.4 特殊消防給水係統
3.5 氣體滅火係統及建築滅火器的配置
4 遊泳池及景觀水池水循環處理係統
4.1 遊泳池水循環處理係統
4.2 景觀水池水循環處理係統
5 再生水處理係統
5.1 中水處理係統
5.2 雨水利用係統
第三部分 建築電氣設計
1 概述
2 供配電係統
2.1 設計依據
2.2 負荷等級及負荷容量
2.3 供電電源
2.4 變配電所
2.5 10kV係統
2.6 0.4 ／0.2 3kV係統主接綫
2.7 變配電監控係統
2.8 低壓配電係統
3 照明係統
3.1 普通照明
3.2 應急照明
3.3 體育照明
3.4 廣場功能性照明
3.5 建築物景觀照明
3.6 室外景觀照明
4 防雷、接地與安全部分
4.1 防雷
4.2 接地
4.3 安全
第四部分 智能化設計
1 概述
2 係統設計
2.1 樓宇自動化控製係統
2.2 火災自動報警與聯動控製係統
2.3 公共廣播係統
2.4 綜閤布綫係統
2.5 有綫電視係統
2.6 電子顯示屏係統
2.7 擴聲係統
2.8 數字會議及同聲傳譯係統
2.9 計時記分係統管道敷設設計
2.10 電視轉播係統管道敷設設計
2.11 電動升旗係統
下篇 機電關鍵技術研究
1 全年運行能耗模擬分析研究
1.1 概述
1.2 建築概況與參數設定
1.3 計算機模型
1.4 計算結果及其分析
1.5 參照建築物的能耗模擬比較分析
1.6 空調係統運行模擬和全年能耗分析
1.7 結論
附錄1 室內自然通風控製計算
附錄2 夏季空調係統運行開機時間分析
2 圍護結構隔聲、吸聲特性及改善技術的研究
2.1 概述
2.2 圍護結構ETFE氣枕吸聲性能研究
2.3 圍護結構ETFE氣枕隔聲性能研究
2.4 改善圍護結構吸聲、隔聲性能的技術措施的研究
2.5 結論
3 室內音質指標確定及改善構造的做法建議
3.1 概述
3.2 課題研究方法與步驟
3.3 課題研究的過程與概況
3.4 結論
4 圍護結構組閤體的采光性能研究
4.1 概述
4.2 ETFE膜光學性能的實驗研究
4.3 ETFE氣枕光學性能參數的計算
4.4 ETFE氣枕光學性能的實驗研究
4.5 結論
5 室內各空間采光與照明性能分析研究
5.1 概述
5.2 賽時比賽大廳采光照明性能分析評價
5.3 賽後各空間采光照明性能及照明節能評價
5.4 天然采光情況實測結果
5.5 結論
6 圍護結構的保溫、隔熱性能測定以及改進措施的研究
6.1 概述
6.2 雙層ETFE膜氣枕熱工分析內容
6.3 雙層ETFE膜氣枕試驗室檢測
6.4 雙層氣枕的熱工分析計算
6.5 結論
7 ETFE膜框架冷橋傳熱分析及改進措施研究
7.1 冷橋分析
7.2 防結露分析
7.3 防結露措施
7.4 結論
8 Bubble-Wall夾層空腔通風策略研究
8.1 問題描述
8.2 ETFE膜層室內側錶麵的防結露分析
8.3 夾層空腔錶麵防結露分析
8.4 夏季空腔內自然通風分析
8.5 結論
9 各高大空間氣流場分析
9.1 比賽大廳氣流場分析模擬
9.2 戲水大廳氣流場模擬
……
精彩書摘
熱質材料蓄熱：利用熱質材料蓄熱，讓白天吸收的太陽熱能用於夜間散熱。遊泳池水和遊泳池周圍重質錶麵的蓄熱材料在白天有效儲存多餘熱量，在夜間將這部分熱量散發齣來，最大限度地減少負荷變化，並且由於池水蒸發，也需要大量的熱能來維持泳池溫度。·隨季節變化的遮陽設計：建築物立麵的可變遮陽設計，需保證空調負荷在夏季減少，
而在鼕季獲得更多的太陽輻射熱。熱工設計需考慮的因素包括：1.能耗水平建築物應比常規的“保溫箱”建築更為節能。進入建築物的太陽能應與傳熱損失相平衡，這是遮陽係數、K值與蓄熱之間相互作用的平衡問題。2.峰值負荷需要對冷、熱峰值負荷進行控製。不能被熱質材料有效吸收的太陽能會導緻室內溫度升高，需要開啓空調係統來控製室內環境，導緻運行成本增加，冷、熱峰值負荷是由3個因素決定，即由經建築物圍護結構（由遮陽係數控製）輻射來的太陽能、圍護結構熱傳導（由K值控製）和室內加熱和冷卻的方法。
3.結露
對於室內泳池，結露的風險很大。圍護結構熱工設計要選擇閤適的傳熱係數，以利於解決泳池結露問題。4.美學要求ETFE氣枕能夠非常有效地透射直接太陽輻射，ETFE膜材錶麵印刷不同圖案可以控製透射量。這種圖案有各種密度和顔色，因而有不同的透射能力。立麵的總透射量由遮陽係數決定。建築熱工設計，不僅要考慮圍護結構的熱工性能，也要密切和建築師配閤，實現建築師的美學要求。
前言/序言
我總發自內心地感嘆，生活在此刻是幸運的，因為這個時代賦予我們的機會前所未有。2003年，我們能夠與“水立方”結緣，正是這樣的機遇。拿到《國傢遊泳中心（水立方）機電設計及關鍵技術研究應用》一書的初稿，設計“水立方”時的那些記憶又湧上心頭。當北京申奧成功的時候，我們也和大傢一樣，懷抱著一個美好的願望，憧憬在這樣一個世界性的事件裏做一點力所能及的事情；當初沒有想到，有一天，我們真的能夠參與競爭“水立方”這樣級彆的項目，並且最終實現瞭她。真的感謝業主和中建總公司，看到瞭CCDI身上那種忘我的投入和創新的熱情，把這樣一個重大的項目交給瞭我們。這份信任對我們來說，無比珍貴。
從2003年中標到2008年竣工，“水立方”身上凝聚著無數人美好的願望和心血，許許多多人在“水立方”的設計過程中竭盡自己所能，去努力實現這樣一個快樂的建築。項目組的人為瞭她不分晝夜地奮戰在書案和現場；國外的閤作設計公司在這個項目中和我們思想碰撞齣瞭創意和點子；我們聯閤的公司外的專傢和學者為我們提供瞭專業意見和幫助……幾乎所有參與“水立方”設計的人都不計成本、毫無保留地貢獻瞭自己的力量。正是這許許多多人的努力和期許，我們纔剋服瞭一個又一個難題，最終實現瞭“水立方”。
當水立方在鳥巢旁邊靜靜綻放她的美麗，大傢欣賞的多是她的外錶和形態。但是，大傢所看不見的，是她感性的外錶下麵，復雜而嚴謹的專業技術的支持。當今，世界範圍內的建築創作越來越仰仗技術的進步。眾多有影響的作品都是從新技術中獲得創作的資源，這已經是一個重要的行業現實，而且越來越成為主流。技術在建築設計中貢獻的價值份額在不斷增長，“水立方”項目就是一個很好的例子。“水立方”設計之初，用半透明材料有條件地利用日光能源及兩層皮圍護結構形成空腔通風的節能措施就被確定為一個技術前提。因為在技術上找到瞭良好的創作動因，纔成就瞭一個具有說服力的方案。而我們機電團隊所進行的技術研究，為“水立方”的創意以及最終實現，貢獻瞭巨大的價值。
用戶評價
讓我驚喜的是，書中對國傢遊泳中心消防係統的闡述，並沒有停留在一般的防火設計層麵，而是將目光聚焦於其特殊性——濕熱環境下的挑戰。在閱讀關於火災探測、報警以及滅火係統設計的部分，我瞭解到，由於場館內部濕度較大，傳統的火災探測器可能存在誤報的風險，因此需要采用特殊的、抗濕熱的設備，並且在探測器的布置上也要有所講究。書中詳細分析瞭如何根據場館的空氣流通模式和火災發生時的煙氣擴散規律，來優化探測器的位置和類型。此外，對於滅火係統的選擇，書中也進行瞭深入的探討，考慮到遊泳池等區域的特殊性，以及對人員安全的要求，選擇瞭閤適的滅火介質和噴灑方式。讀到這裏，我仿佛能感受到消防工程師們在設計時，所麵臨的每一個細微的考量，他們不僅要應對火災的威脅，還要確保在撲救過程中，不會對場館的結構和設備造成二次傷害。
在接到這本書時，我本以為這隻是一本關於體育場館技術細節的枯燥讀物，沒想到讀完後，它徹底顛覆瞭我對工程設計和建築美學的認知。首先，書中對國傢遊泳中心，也就是我們熟知的“水立方”，其機電係統設計的詳盡闡述，讓我深刻體會到“智慧建築”並非空洞的口號。從最初的理念構想到最終的落成，每一個環節都充滿瞭工程師們的智慧與汗水。書中並沒有迴避技術實現的復雜性，而是層層剝開，將復雜的概念化繁為簡，用清晰的邏輯和圖錶展示齣來。例如，在空調新風係統設計的部分，作者通過模擬分析，詳細解釋瞭如何平衡巨大的室內空間對空氣流通的需求，以及如何確保不同區域的溫度、濕度都能達到比賽和觀眾舒適的標準。更令人驚嘆的是，書中還深入探討瞭如何利用智能化控製係統，實現能源的高效利用和實時監測。這不僅僅是關於製冷和換熱，更關乎整個場館的運行效率和環保理念。讀到這裏，我仿佛看到瞭一個巨大的生命體，而機電係統就是它的神經和血液，將一切有機地連接起來，保證其高效運轉。書中對水處理係統的介紹也尤為精彩，它不僅要滿足奧運標準，還要考慮日常運營的經濟性和環保性，這種多維度的考量，纔是真正的大國工程。
讀到關於水立方“皮膚”——ETFE膜結構的關鍵技術應用部分，我簡直被深深吸引。作者用極其細膩的筆觸，勾勒齣瞭這種創新材料從實驗室走嚮現實的艱辛曆程。它不僅僅是簡單的“塑料膜”，而是集成瞭高度工程化設計、精密的連接工藝以及獨特的充氣支撐技術。書中詳細分析瞭ETFE膜的力學性能、光學性能以及耐久性，並著重介紹瞭在實際建造過程中，如何剋服不同氣候條件下的施工難度，如何保證膜結構在巨大風壓和自重下的穩定性。我尤其對書中關於ETFE膜分塊設計和節點連接的闡述印象深刻。每一個接縫，每一個支撐點，都經過瞭無數次的計算和優化，以確保整體結構的完整性和安全性。作者還通過大量的實景圖片和技術圖紙，生動地展示瞭ETFE膜安裝過程中的每一個細節，從裁剪、焊接，到最後的充氣成型，仿佛帶領讀者親臨瞭現場，感受那份精密與壯觀。這種對細節的極緻追求，正是成就“水立方”獨特外觀和卓越性能的關鍵所在。它不僅僅是建築的外衣，更是承載著結構、采光、保溫等多種功能的智能係統。
本書在探討“水立方”的機電設計時，對於其特有的聲學設計，也進行瞭頗具深度的分析。雖然我不是聲學領域的專業人士，但書中通過對聲音傳播規律的講解，以及對觀眾席、比賽池等不同區域的聲學處理方法的介紹，讓我對聲學在體育場館中的重要性有瞭全新的認識。書中詳細闡述瞭如何通過閤理的材料選擇、結構設計以及吸音、隔音措施，來優化場館的聲學環境，確保觀眾能夠清晰地聽到比賽的每一個細節，同時又不會受到不必要的噪音乾擾。我尤其對書中關於聲場均勻性和混響時間控製的描述印象深刻。它不僅要滿足廣播解說的清晰度，還要考慮現場觀眾的觀賽體驗，以及比賽本身的聽覺效果。讀到這裏，我仿佛能夠聽到震耳欲聾的歡呼聲，也能感受到比賽中細微的水花聲，這一切都離不開精密的聲學設計。
讀完關於國傢遊泳中心機電設計和關鍵技術的研究應用，我最大的感受是，一項偉大工程的背後，是無數工程師的智慧、汗水與對細節的極緻追求。書中對每一個技術環節的深入講解，都讓我驚嘆於人類智慧的無限可能。特彆是書中關於設計優化和風險控製的部分，讓我看到瞭工程師們在麵臨復雜挑戰時，是如何通過科學的分析和嚴謹的決策，來確保工程的安全、高效和成功。例如，書中就曾提到，在ETFE膜結構的安裝過程中，就曾遇到過天氣突變等風險，但工程師們通過提前的預案和靈活的應對，成功化解瞭危機。這種在壓力下保持冷靜、在挑戰中不斷創新的精神，是值得我們學習的。
本書在探討國傢遊泳中心機電設計時，對於其核心動力係統的研究應用，可以說是做到瞭極緻的深入。我讀到關於供電係統穩定性、應急電源配置以及負荷分配的章節時，深刻感受到瞭大型公共場館對電力需求的嚴苛要求。書中不僅列舉瞭設計參數，更通過案例分析，闡釋瞭在突發情況下的應對策略，比如在重大賽事期間，如何確保所有關鍵設備都能持續穩定運行，不受任何乾擾。這不僅僅是簡單的“有電可用”，而是關乎整個場館的安全運營和用戶體驗。作者在描述變配電係統時，用瞭很多專業術語，但我通過圖示和解釋，也大緻理解瞭其復雜性。從高壓進綫到末端用電設備，每一個環節都經過瞭周密的設計和冗餘配置。讓我印象深刻的是，書中還提到瞭電磁兼容性設計，這對於一個擁有大量電子設備和強電設備的場館來說，是至關重要的，能夠有效避免設備之間的相互乾擾，保證係統的可靠性。
在我看來，本書最寶貴的價值，在於其對“水立方”機電設計中，綠色節能技術應用的深入剖析。在當前全球倡導可持續發展的背景下，大型公共建築的環保性能顯得尤為重要。書中詳細介紹瞭“水立方”在節水、節能、減排等方麵的具體措施，並對這些措施的效果進行瞭量化分析。我讀到關於雨水收集和中水迴用係統的章節時，對工程師們的智慧感到由衷的欽佩。他們不僅考慮到瞭場館日常用水的需求，還通過科學的雨水收集和處理技術，將原本會被浪費的雨水，轉化為可再利用的水資源，大大減輕瞭對城市水資源的壓力。此外，書中還介紹瞭利用自然采光和節能照明係統，來降低能源消耗，以及對建築材料的選擇，也充分考慮瞭其環保性能。這些點點滴滴的綠色技術，共同構成瞭“水立方”可持續發展的基石。
在深入瞭解瞭國傢遊泳中心機電設計的方方麵麵後，我纔真正認識到，“水立方”之所以能成為經典，絕非偶然。書中對於其整體控製係統的講解，更是讓我看到瞭一個“大腦”如何調度整個場館的運行。作者並非簡單地羅列控製對象，而是通過詳細的流程圖和邏輯關係分析，展示瞭中央控製係統如何接收來自各個子係統的指令，進行分析、決策，並最終發齣控製信號。這種高度集成的控製模式，不僅能夠大大提高運行效率，還能夠實現資源的優化配置。我讀到關於節能控製的章節時，特彆有感觸，書中展示瞭如何通過智能化的方式，根據實時的人員流量、室內外環境參數，來自動調節照明、空調等設備的運行狀態，從而最大限度地降低能源消耗。這種“智慧”的運行模式，正是可持續發展理念在建築工程中的生動體現。
總而言之，這本書不僅僅是一本關於某個體育場館技術設計的學術著作，它更是一部展現中國工程技術實力和創新精神的生動教材。我從書中看到瞭“水立方”從一個宏偉的構想到一個舉世矚目的工程的蛻變過程，每一個環節都凝聚著智慧的結晶。書中對機電係統、材料應用、能源管理等方麵的詳盡闡述，都讓我對現代建築工程有瞭更深層次的理解。我特彆欣賞書中將復雜的專業知識，通過清晰的邏輯和圖文並茂的方式呈現齣來，讓非專業讀者也能從中獲益。這本書讓我看到瞭科技的力量，也讓我對中國在大型工程建設領域的進步充滿瞭信心。
![故園畫憶係列：渭南印象 [Impressions of Weinan] pdf epub mobi 电子书 下载](https://pic.qciss.net/11325987/rBEhV1JbRa8IAAAAAANwU1_-4bAAAEIwADR5AgAA3Br069.jpg)
![建築自主性研究叢書·功能探繹：18世紀以來西方建築學中功能觀念的演變與發展 [Enquiry into Function The Evolution of the Notions of Function in Western Architecture Since the 18th Century] pdf epub mobi 电子书 下载](https://pic.qciss.net/11598988/549a16b1N4e6ac17a.jpg)
整本書的閱讀體驗，如同一次深度參與式的技術之旅。在讀到關於國傢遊泳中心弱電係統的章節時，我被書中對智能化的描繪深深打動。它不僅僅是簡單地堆砌各種電子設備，而是將通信、監控、廣播、會議等係統有機整閤，形成一個高效協同的智能網絡。書中詳細介紹瞭綜閤布綫係統如何為這些係統提供堅實的基礎，而各種通信協議和數據傳輸方式，則保證瞭信息在係統間的流暢傳遞。我尤其對書中關於安防監控係統的設計感到驚嘆，它如何做到全方位、無死角的覆蓋，同時又保證瞭畫麵的清晰度和錄像的可靠性，並且還考慮到瞭隱私保護的問題。而廣播和會議係統，則在保障信息傳遞高效準確的同時，也為提升觀眾體驗和賽事組織效率提供瞭有力支撐。讓我印象深刻的是，書中對於這些係統之間聯動性的描述，比如當發生突發事件時，安防係統如何觸發廣播係統進行疏散通知，這種係統間的無縫銜接，正是現代智能化建築的精髓所在。