當成千上萬名觀眾需要一個空氣更清新的場館觀賽時;
當來自世界各地的運動員們需要更適宜創(chuàng)造佳績的賽場溫度時;當代表環(huán)保節(jié)能的“綠色”成為奧運所提出的要求時;
2008年奧運會的場館需要什么樣的“呼吸”系統(tǒng)?
數(shù)“風流”,還看奧運工程。
據(jù)悉,在2008年奧運會的所有工程項目中,有61項先進空氣處理技術(shù)被用于排風系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)。這些先進技術(shù)包括熱回收空調(diào)、自然通風、室內(nèi)空氣節(jié)能處理與凈化等。
這些新技術(shù)的應用,將為賽場內(nèi)的觀眾和運動員營造良好的熱舒適度和風舒適度。在一些場館中,不僅觀眾區(qū)和比賽區(qū)的溫度可以分別控制,甚至連觀眾席也可以分區(qū)控制溫度。
同時,新技術(shù)的應用并不代表會產(chǎn)生更高的能耗。奧運工程也在積極地響應“綠色奧運”的號召,將環(huán)保節(jié)能作為重中之重。
比如一些新建場館,建筑結(jié)構(gòu)被充分利用,經(jīng)過巧妙地設計,實現(xiàn)了低能耗甚至零能耗的自然通風。
讓觀眾們時刻都能享用新鮮的空氣,同時保證冷暖適宜,還有更多的技術(shù)正待我們一探究竟。
國家體育場
為了給國家體育場(“鳥巢”)里的觀眾營造良好的熱舒適度和風舒適度。設計者們對觀眾席的熱舒適度和風舒適度進行了流體力學模擬分析。
設計者們精確地模擬出了“鳥巢”的
鋼結(jié)構(gòu)和
膜結(jié)構(gòu)以及91000人同時觀賽時“鳥巢”的自然通風狀況,并計算出每個區(qū)域的觀眾能感受到的溫度和氣流速度。
“鳥巢”所有的通風設施,都是按照這個模擬分析設計進行調(diào)整優(yōu)化的結(jié)果。無論觀眾坐在上層看臺還是下層看臺、普通座位還是貴賓席,都能享受到自然光和自然風,達到較好的舒適度。
此外,“鳥巢”中的足球場地面積為8000平方米左右,為
地源熱泵系統(tǒng)提供了充足的埋管空間。
地源熱泵是一種使用
可再生能源、節(jié)能、環(huán)保的系統(tǒng),通過地埋
換熱管,冬季吸收土壤中蘊含的熱量為“鳥巢”供熱;夏季吸收土壤中存貯的冷量向“鳥巢”供冷。
奧體中心體育館
奧體中心體育館經(jīng)過改造之后,增加了電動控制的
采光窗和換氣窗。它們既保證了體育館內(nèi)的采光,又能讓館內(nèi)空氣保持清新。自然的采光和通風在服務觀眾的同時還節(jié)約了能源,增添了現(xiàn)代感。
國家游泳中心
“水立方”內(nèi)部
設計者為國家游泳中心(“水立方”)合理地設計了空調(diào)系統(tǒng)、游泳池和戲水池的大空間氣流組織,科學布置送風、回風和排風口,保證上部空間氣流的換氣次數(shù)。“水立方”設計時還在屋頂設置了自然排風機,八個自然通風口可實現(xiàn)館內(nèi)外空氣流通,這樣就能將建筑空間中的熱量散發(fā)出去,實現(xiàn)自然通風。
由于游泳館長期處于高溫、高濕的環(huán)境下,防
結(jié)露一直是室內(nèi)泳池設計的一個重大課題。
“水立方”膜結(jié)構(gòu)采用了ETFE膜材。通過設計,ETFE建筑
圍護結(jié)構(gòu)的
傳熱系數(shù)遠遠小于高級
玻璃幕墻的傳熱系數(shù),這不僅使此建筑物符合國家有關(guān)公共
建筑節(jié)能規(guī)范的要求,也為泳池防結(jié)露提供了條件。
為了確保不出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,“水立方”還在緊貼屋頂下部安裝有防結(jié)露
加熱送風系統(tǒng)。對于圍護結(jié)構(gòu)立面,也布置了防結(jié)露送風空調(diào)
通風系統(tǒng),同時也設計了池水覆蓋等簡單實用的手段,來確保不出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
“水立方”的膜上還有控制溫度的秘密,膜上鍍著
密度不等的指甲蓋大小的鍍點,鍍點材料是一種耐高溫的油墨,用于控制膜的
透光度,同時還起到散射陽光的作用。它們既可避免場館溫度偏高又增添了外膜的美觀。
英東游泳館
奧體中心英東游泳館改擴建后,
巧妙的在場館內(nèi)設計了兩套獨立運行的空調(diào)系統(tǒng),實現(xiàn)了觀眾席和比賽池區(qū)分開送風雙循環(huán)。在比賽時,兩套空調(diào)系統(tǒng)分別鎖定在不同的溫度,讓觀眾和運動員都感覺同樣的舒適。
館內(nèi)觀眾席的第一排看臺被改造為水平風幕系統(tǒng),可以阻止下部暖濕氣流上升。水池溢水槽也經(jīng)過改造,通過結(jié)合回風溝與溢水槽,可以讓回風氣流抑止部分水面濕氣流上升。從而起到除濕和防結(jié)露作用。
館內(nèi)
天窗也采用了帶
保溫夾層的
陽光板、設置了引流槽,防止因室內(nèi)外溫差較大而結(jié)露。館內(nèi)的
金屬屋面板的保溫性能也被提高,降低了屋面系統(tǒng)的傳熱系數(shù),這也能夠有效地防止出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
北京工業(yè)大學體育館
北京工業(yè)大學體育館是2008年北京奧運會羽毛球項目的比賽場館。
羽毛球比賽對風的要求很高,而比賽場館內(nèi)風的大小往往取決于室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設計。只有風在接近幾乎靜止的速度時,羽毛球的飛行才不會受到干擾。北京工業(yè)大學體育館為此特別設計了送風
設備,將空調(diào)送風“化整為零”,通過增加送風面積降低風速,借以避免空調(diào)風向?qū)Ρ荣惖挠绊憽?br>
“化整為零”的秘訣就在于,空調(diào)送風口全都設計在了看臺座椅的下方和側(cè)面,每個直徑為13厘米,總數(shù)達到了9100多個。與普通羽毛球館相比,使用了這種設計,比賽場地幾乎沒有什么風,運動員和觀眾都可以在舒適的環(huán)境下享受比賽的樂趣。
奧林匹克網(wǎng)球中心
奧林匹克網(wǎng)球中心
奧林匹克網(wǎng)球中心的外形很像一朵盛開的蓮花,觀眾席坐落在12個巨大的“花瓣”上。
而賽場自然通風的秘密也藏在這些花瓣上。12個“花瓣”間的缺口,不僅豐富了視覺感受,而且能夠起到通風效果。利用這樣的自然風向場地送風,可以降低場地溫度5攝氏度左右,巧妙地解決了賽場高溫的問題。此外,賽場的外墻上都設計了吸收自然風的設備,也能夠有效的降低賽場的溫度。
北京射擊館
北京射擊館資格賽館觀眾廳的三面采光玻璃窗采用了生態(tài)型呼吸式外壁。這種看上去就像雙層玻璃的墻,能夠自主換氣,而且能夠保溫。
中國農(nóng)業(yè)大學體育館
中國農(nóng)業(yè)大學體育館是奧運摔跤館。它的屋頂錯落有致,就是為自然通風和采光而設計。屋頂上分布著千余平方米的透氣天窗和采光天窗。
如同風箱般的外墻實際上是利用了“
門式
框架”的采光原理,按照太陽運行規(guī)律,場館頂部的400多塊高低錯落的玻璃窗在白天的任意時刻都能夠?qū)⒆匀还馔ㄟ^層次分明的窗戶迎入館內(nèi)。這是設計師的得意之筆,使場內(nèi)的日間照明接近了“零能耗”。
據(jù)悉,這套自然采光通風系統(tǒng)可以為賽后體育館的運行節(jié)約不少的經(jīng)費。如果沒有比賽要求,訓練和體育課時基本不用開燈,同時上層窗戶開啟以后就形成自然風,光是節(jié)約的電費每天就在萬元以上。
奧運村運動員服務中心
為了實現(xiàn)“微能耗”,奧運村運動員服務中心在設計中體現(xiàn)了七大原則:被動
節(jié)能技術(shù)優(yōu)先、重視可再生能源利用、新排風能量回收、系統(tǒng)與設備高能效、跨季節(jié)蓄冷與夜間蓄冷有機結(jié)合、保障能源互補性、提供健康舒適的室內(nèi)外環(huán)境。
奧運村還將采用綠色空調(diào)系統(tǒng),即再生水源
熱泵系統(tǒng)避免“
熱島效應”。
奧運村將利用清河污水處理廠的二級出水(再生水),建設“再生水源熱泵系統(tǒng)”,提取再生水中的溫度,為奧運村提供冬季
供暖和夏季制冷。
利用再生水作為熱泵的冷熱源進行能量交換,不用
冷卻塔或分體空調(diào)的室外機,沒有噪聲、煙氣排放的污染,在夏季將能改善大型建筑群室外的熱環(huán)境,能夠完全消除“熱島效應”,營造綠色社區(qū)環(huán)境。
據(jù)悉,北京市民用
建筑節(jié)能設計標準規(guī)定的
采暖指標為每平方米32瓦,而奧運村運動員服務中心的采暖指標僅為每平方米8瓦,利用可再生能源的貢獻率為65.7%,與常規(guī)建筑相比實現(xiàn)節(jié)能83%。