解碼智慧冬奧盤點北京冬奧場館如何實現(xiàn)低碳節(jié)能

趙秋玥

隨著2022年北京冬奧會開幕的腳步日益臨近，冬奧會場館運行測試也在緊鑼密鼓進行中。在“雙碳”背景下，綠色辦奧和可持續(xù)的理念貫穿北京冬奧會新建及改造場館的整個過程，塑造人與自然和諧共生的綠色低碳節(jié)能建筑。

建材建筑設(shè)計節(jié)能

國家速滑館“冰絲帶”是2022年北京冬奧會北京主賽區(qū)標志性場館，也是唯一新建的冰上競賽場館。國家速滑館將作為北京冬奧會大道速滑比賽場地，擁有亞洲最大的全冰面設(shè)計，冰面面積達1.2萬平方米。冬奧會后，可接待超2000人同時開展冰球、速度滑冰、花樣滑冰、冰壺等國際賽事及大眾進行冰上活動。

北京市科委、中關(guān)村管委會冬奧專班負責人楊鵬宇在接受新華網(wǎng)專訪時表示，“冰絲帶”在智慧場館設(shè)計方面，針對速滑館賽時智慧化運行、賽后高效管理和多樣化服務(wù)的需求，實施智慧場館建設(shè)。

作為國家速滑館“冰絲帶”和國家游泳中心“水立方”設(shè)計總負責人，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司副總建筑師鄭方表示，從建筑節(jié)能角度，我們?yōu)閳鲳^建立節(jié)能體系，包括控制新建場館容積、增強自然通風和采光利用，提升場館能源運行水平等，降低了冰上場館對環(huán)境的整體影響，提高了場館運行效率。

由中國工程院院士、中國建材集團總工程師彭壽帶領(lǐng)團隊自主開發(fā)出的碲化鎘發(fā)電玻璃也應(yīng)用于國家速滑館“冰絲帶”。據(jù)彭壽介紹，碲化鎘發(fā)電玻璃，具有弱光性能好、抗衰減等特點，是適用于光伏建筑一體化的理想材料。“碲化鎘發(fā)電玻璃不僅具有建筑材料的特性，而且能夠發(fā)電，是新型綠色環(huán)保建筑材料，目前在全國已有多個應(yīng)用碲化鎘發(fā)電玻璃的光伏建筑一體化示范項目。通過2022年北京冬奧會場館的建設(shè)應(yīng)用，碲化鎘發(fā)電玻璃將成為綠色和科技辦奧交匯的創(chuàng)新點?！迸韷壅f。

照明設(shè)計節(jié)能

當前，在“雙碳”背景下，節(jié)能運行是核心內(nèi)容。在北京2022年冬奧會期間，國家游泳中心（以下簡稱“水立方”）將變身為“冰立方”，成為冬奧冰壺和輪椅冰壺項目競賽場館。

作為北京市科委的重點項目，《國家游泳中心冰壺場地環(huán)境與節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究》的項目負責單位為國家游泳中心，中國建筑科學研究院建筑環(huán)境與能源研究院承擔并完成了光環(huán)境研究。針對水立方如何實現(xiàn)賽前賽中賽后節(jié)能高效運行，中國建研院建筑環(huán)境與能源研究院羅濤博士接受新華網(wǎng)專訪說，研究團隊通過多次優(yōu)化方案，實現(xiàn)了賽時和賽后的綜合利用，即通過一鍵切換，可以實現(xiàn)不同模式之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)節(jié)能高效運行。同時，利用動態(tài)變參數(shù)光熱性能模擬和太陽全光譜優(yōu)化選擇技術(shù)，通過光熱優(yōu)化及采光照明協(xié)同設(shè)計研究，提出地下冰場整體性能最優(yōu)化的被動式節(jié)能設(shè)計方法。

“首先，是要保證大功率LED投光燈的產(chǎn)品性能，特別是光學性能，具體來說，主要是合理的配光（也就是光分布要合理）、良好的顯色性、穩(wěn)定的光輸出；其次，良好的照明設(shè)計是核心內(nèi)容，要根據(jù)大功率LED的特點，結(jié)合場地需求和馬道設(shè)置，優(yōu)化燈具選型、合理布置燈具，用最少的燈實現(xiàn)最佳的照明效果；最后，要充分利用智能照明控制的優(yōu)勢，保證高效經(jīng)濟運行。通過課題研究，本項目的節(jié)能率超過60%?！绷_濤說。

場館運行節(jié)能

冬奧會期間，場館內(nèi)確保各項賽事對溫濕度的要求至關(guān)重要，這關(guān)系各項冰上賽事能否順利進行，運動員能否發(fā)揮最佳競技水平。

在2022年冬奧會場館及配套設(shè)施建設(shè)中，格力電器參與了國家游泳中心、國家速滑館等場館的暖通設(shè)備建設(shè)。對此，格力電器副總裁方祥建表示，格力為北京冬奧會重要比賽場館和項目配套時，以“雙碳”目標理解為頂層設(shè)計，并以“能源轉(zhuǎn)型”為落腳點，力求實現(xiàn)綠色發(fā)展目標。

據(jù)介紹，作為唯一新建的冰上競技場館，國家速滑館總冷負荷11300 KW（3214 RT），并要求冷凍水循環(huán)系統(tǒng)采用供回水溫度為5/13℃的大溫差系統(tǒng)，格力以永磁同步變頻離心機CVE520PIBKIB中標國家速滑館主體冷源項目。格力永磁同步變頻離心機組采用高速電機直驅(qū)雙葉輪、補氣增焓與雙級壓縮技術(shù)、高速永磁同步電機，保證在各負荷率下均能高效運行，比起普通離心機可節(jié)能40%以上，在踐行綠色奧運的同時，完美保證了這一國家重大標志工程的施工質(zhì)量及進度。此外，格力還為國家速滑館提供了包括主體建筑智慧冷源系統(tǒng)及BIM模型等全方位的產(chǎn)品和服務(wù)。

在北京2022年冬奧會期間，“水立方”將作為冰壺項目的比賽場館，將成為世界唯一承擔夏冬兩季奧運會及世界唯一冰上水上項目同時運行的比賽場館。但要保證“水冰”項目同時運行并不是容易的事情，需要攻克“溫度”的難關(guān)。

據(jù)了解，水上項目要求環(huán)境高溫高濕，冰上項目要求低溫低濕，被稱為“冰上貴族運動”的冰壺比賽對賽場的要求更嚴苛，現(xiàn)場的溫度必須按照3層進行控制，即要保證冰面溫度為-8.5℃、冰面以上1.5米處始終保持在8～12℃，看臺觀眾區(qū)溫度為16～18℃。

方祥建說，針對技術(shù)難點，根據(jù)項目特性，格力為國家游泳中心配備三臺格力低溫風冷螺桿機組，集成水力模塊、設(shè)備群控等多種智能化技術(shù)，實現(xiàn)5℃進水，0℃出水，保障了冰面以上1.5米處的溫度。在看臺觀眾區(qū)，格力配備的組合式空調(diào)機組具有靜電除塵、活性炭等凈化功能，在為冬奧會冰壺比賽提供完美比賽環(huán)境的同時，也能為觀眾提供舒適的環(huán)境。

在北京冬奧場館規(guī)劃建設(shè)工作中，無論建筑設(shè)計還是施工運行方以及空調(diào)企業(yè)，都在積極踐行綠色奧運的目標，最大限度利用既有場館和設(shè)施，將可持續(xù)的理念貫穿始終，完美保證北京冬奧會重大標志工程的施工質(zhì)量及進度。

（文章來源于新華網(wǎng)，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司副總建筑師、國家游泳中心“冰立方”和國家速滑館“冰絲帶”設(shè)計總負責人鄭方供圖）