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造佳績的賽場溫度時;當代表環保節能的“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?
數“風流”,還看奧運工程。
據悉,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被用于排風系統和空調系統。這些先進技術包括熱回收空調、自然通風、室內空氣節能處理與凈化等。
這些新技術的應用,將為賽場內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,不僅觀眾區和比賽區的溫度可以分別控制,甚至連觀眾席也可以分區控制溫度。
同時,新技術的應用并不代表會產生更高的能耗。奧運工程也在積極地響應“綠色奧運”的號召,將環保節能作為重中之重。
比如一些新建場館,建筑結構被充分利用,經過巧妙地設計,實現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
鋼結構和
膜結構以及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整優化的結果。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、節能、環保的系統,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的采光,又能讓館內空氣保持清新。自然的采光和通風在服務觀眾的同時還節約了能源,增添了現代感。
國家游泳中心
“水立方”內部
設計者為國家游泳中心(“水立方”)合理地設計了空調系統、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!八⒎健痹O計時還在屋頂設置了自然排風機,八個自然通風口可實現館內外空氣流通,這樣就能將建筑空間中的熱量散發出去,實現自然通風。
由于游泳館長期處于高溫、高濕的環境下,防
結露一直是室內泳池設計的一個重大課題。
“水立方”膜結構采用了ETFE膜材。通過設計,ETFE建筑
圍護結構的
傳熱系數遠遠小于高級
玻璃幕墻的傳熱系數,這不僅使此建筑物符合國家有關公共
建筑節能規范的要求,也為泳池防結露提供了條件。
為了確保不出現結露現象,“水立方”還在緊貼屋頂下部安裝有防結露
加熱送風系統。對于圍護結構立面,也布置了防結露送風空調
通風系統,同時也設計了池水覆蓋等簡單實用的手段,來確保不出現結露現象。
“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,
巧妙的在場館內設計了兩套獨立運行的空調系統,實現了觀眾席和比賽池區分開送風雙循環。在比賽時,兩套空調系統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。
館內觀眾席的第一排看臺被改造為水平風幕系統,可以阻止下部暖濕氣流上升。水池溢水槽也經過改造,通過結合回風溝與溢水槽,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露作用。
館內
天窗也采用了帶
保溫夾層的
陽光板、設置了引流槽,防止因室內外溫差較大而結露。館內的
金屬屋面板的保溫性能也被提高,降低了屋面系統的傳熱系數,這也能夠有效地防止出現結露現象。
北京工業大學體育館
北京工業大學體育館是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,而比賽場館內風的大小往往取決于室內的空調系統設計。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。北京工業大學體育館為此特別設計了送風
設備,將空調送風“化整為零”,通過增加送風面積降低風速,借以避免空調風向對比賽的影響。
“化整為零”的秘訣就在于,空調送風口全都設計在了看臺座椅的下方和側面,每個直徑為13厘米,總數達到了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境下享受比賽的樂趣。
奧林匹克網球中心
奧林匹克網球中心
奧林匹克網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。
中國農業大學體育館
中國農業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將自然光通過層次分明的窗戶迎入館內。這是設計師的得意之筆,使場內的日間照明接近了“零能耗”。
據悉,這套自然采光通風系統可以為賽后體育館的運行節約不少的經費。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“微能耗”,奧運村運動員服務中心在設計中體現了七大原則:被動
節能技術優先、重視可再生能源利用、新排風能量回收、系統與設備高能效、跨季節蓄冷與夜間蓄冷有機結合、保障能源互補性、提供健康舒適的室內外環境。
奧運村還將采用綠色空調系統,即再生水源
熱泵系統避免“
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”,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境,能夠完全消除“熱島效應”,營造綠色社區環境。
據悉,北京市民用
建筑節能設計標準規定的
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%,與常規建筑相比實現節能83%。
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