从“冰丝带”到“水立方”，双碳背景下的冬奥
发表时间：2022-01-07
随着2022年北京冬奥会开幕的脚步日益临近，冬奥会场馆运行测试也在紧锣密鼓中。在双碳背景下，绿色办奥和可持续的理念贯穿北京冬奥会新建及改造场馆的整个过程，塑造人与自然和谐共生的绿色低碳节能建筑。
一、节能建筑材料与建筑设计
国家速滑馆“冰带”是2022年北京冬奥会北京主赛区的标志性场地，也是唯一新建的冰上比赛场地。国家速滑体育场将作为北京冬奥会大道上的速滑场地，采用亚洲最大的全冰设计，冰面面积12000平方米。冬奥会后，冰球、速度滑冰、花样滑冰、冰壶等国际赛事可同时举办2000余人次，公众参与冰上活动。
（国家速滑馆“冰丝带”）
北京市科委、中关村管委会、冬奥专班负责人杨鹏宇在接受新华网专访时表示，“冰丝带”在智慧场馆设计方面，针对速滑馆赛时智慧化运行、赛后高效管理和多样化服务的需求，实施智慧场馆建设。作为国家速滑馆“冰带”和国家游泳中心“水立方”的首席设计官，北京建筑设计研究院有限公司副总建筑师郑芳表示。 从建筑节能的角度，我们正在建立体育场馆节能体系，包括控制新建体育场馆的容积，加强自然通风和采光利用，提高体育场馆的能源运行水平;体育场馆降低了冰场对环境的整体影响，提高了体育场馆的运营效率。
（国家速滑馆“冰丝带”内部图）
作为一种新能源材料，由中国工程院院士、中国建材集团总工程师、Trisun科技集团董事长彭寿带领的团队自主研发的碲化镉功率玻璃也被用于国家速度溜冰馆“冰带”。据彭寿介绍，碲化镉发电玻璃具有良好的弱光性能和抗衰减特性是光伏建筑一体化的理想材料,”碲化镉发电玻璃不既具有建筑材料的特性又可以发电是一种新型的绿色建筑材料。目前，全国已有许多采用碲化镉功率玻璃的集成光伏建筑示范项目。到2022年冬天，北京奥运场馆的建设和应用，碲化镉发电玻璃将成为打造奥运绿色与科技交汇的创新点。 ”彭寿说。
二、节能照明设计
当前，在双碳背景下节能运行是核心内容。在北京2022年冬奥会期间，国家游泳中心（以下简称“水立方”）将变身为“冰立方”，成为冬奥冰壶和轮椅冰壶项目竞赛场馆。
（“冰立方”内部图）
作为北京市科委重点项目，“国家游泳中心冰壶场地环境与节能关键技术研究”项目负责单位是国家游泳中心，中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究所承担并完成了光环境研究。关于水立方如何在赛前赛后实现节能高效运行，中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究所在接受新华网独家专访时，罗涛博士表示.该研究球队通过多项优化方案实现了赛中赛后综合利用，即通过一键切换，实现不同模式之间的转换，实现节能高效运行。同时，利用动态变参数光热性能模拟和太阳能全光谱优化选择技术，溜冰场被提议通过光热优化和采光协同设计研究，优化地下综合性能的被动节能设计方法。
“首先，是要保证大功率LED投光灯的产品性能，特别是光学性能。具体来说主要是合理的配光（也就是光分布要合理）、良好的显色性、稳定的光输出；其次，良好的照明设计是核心内容，要根据大功率LED的特点，结合场地需求和马道设置，优化灯具选型、合理布置灯具，用最少的灯实现最佳的照明效果；最后，要充分利用智能照明控制的优势，保证高效经济运行。通过课题研究，本项目的节能率超过60%。”罗涛说。
三、体育场馆运营节能
冬奥会期间，保证场馆各项赛事的温湿度要求非常重要，关系到各项冰上赛事的顺利进行和运动员的表演能力、竞技水平。在2022年冬奥会场馆及配套设施建设中，格力电器参与了国家游泳中心、国家速滑馆等场馆的暖通设备建设。对此，格力电器副总裁方祥建表示，格力为北京冬奥会重要比赛场馆和项目配套时，以“双碳”战略理解为顶层设计，并以“能源转型”为落脚点力求实现绿色发展目标。
据介绍，作为唯一新建的冰上竞技场馆，国家速滑馆总冷负荷11300 KW（3214 RT），并要求冷冻水循环系统采用供回水温度为5/13℃的大温差系统，格力以永磁同步变频离心机CVE520PIBKIB中标国家速滑馆主体冷源项目。格力永磁同步变频离心机组采用高速电机直驱双叶轮、补气增焓与双级压缩技术、高速永磁同步电机，保证在各负荷率下均能高效运行，比起普通离心机可节能40%以上，在践行绿色奥运的同时，完美保证了这一国家重大标志工程的施工质量及进度。此外，格力还为国家速滑馆提供了包括主体建筑智慧冷源系统及BIM模型等全方位的产品和服务。
在北京2022年冬奥会期间，“水立方”将作为冰壶项目的比赛场馆，将成为世界唯一承担夏冬两季奥运会及世界唯一冰上水上项目同时运行的比赛场馆。但要保证“水冰”项目同时运行并不是容易的事情，需要攻克“温度”的难关。水上项目要求环境高温高湿，冰上项目要求低温低湿，被称为“冰上贵族运动”的冰壶比赛对赛场的要求更严苛，现场的温度必须按照3层进行控制，即要保证冰面温度为-8.5℃、冰面以上1.5米处始终保持在8-12℃，看台观众区温度为16-18℃。
（格力低温风冷螺杆机组）
方祥建说：“针对技术难点，根据项目特性，格力为国家游泳中心配备三台格力低温风冷螺杆机组，集成水力模块、设备群控等多种智能化技术，实现5℃进水，0℃出水，保障了冰面以上1.5米处的温度。在看台观众区，格力配备的组合式空调机组具有静电除尘、活性炭等净化功能，在为冬奥会冰壶比赛提供完美比赛环境的同时也能为观众提供舒适的环境”。 目前，我们正在对北京2022年北京冬奥会和张家口冬奥会场馆的灯光系统进行全面调试和测试。罗涛又补充道：“在北京冬奥会场馆的规划建设中，无论是建筑设计、施工运营商还是空调企业，都在积极践行绿色奥运的目标，充分利用现有场馆设施，拥抱可持续发展的理念，北京冬奥会重大标志性工程的建设质量和进度始终得到完美保障。”
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